Chemiker-Gebrauchs-Chlorophyll aus Pflanzen erstellen Solarzellen, LEDs, Lasern
Forscher von der Aalto-Universität und der Universität von Helsinki entwickeln Nanostrukturen, in denen Chlorophyll zu synthetischen Materialien gebunden ist. Chlorophyll ist ein wahres Geschenk der Natur zu Photonik, da es sehr effizient die Wellenlängen der blauen und roten Farbe von Sonnenlicht absorbiert. Das Forschungsprojekt nutzt aus grünen Pflanzen extrahiert Chlorophyll. Docent Juho Helaja Forschungsgruppe an der Universität von Helsinki hat Chlorophyll aus Quellen wie Spinat und Cyanobakterien extrahiert.
Chlorophylle erfordern Schneiderei
Die Eigenschaften des modifizierten Chlorophylle können durch Veränderung der Pigmente Volumen und Konzentration in Polymermatrizen gesteuert werden. Die Wechselwirkung zwischen den Molekülen, hängt von dem Abstand zwischen den Molekülen, die bei Anregung Dynamik der Moleküle, die einen großen Einfluss hat.
Ein Tropfen in einem Eimer
„Wenn Moleküle zu nahe zueinander sind, die absorbierte Energie in der Lage, sehr leicht zwischen ihnen zu verbreiten, viel in die gleichen Weise wie die von einem Tropfen Wasser verursacht Wellen in einen Eimer mit Wasser zu fallen in der größeren Wassermasse absterben. Zusätzlich Moleküle die Tendenz, in dichten Büscheln zu aggregieren haben das heißt zu sammeln, wenn sie nicht an Polymere gebunden sind“, so Professor Ilkka Tittonen von Aalto University Department für Mikro- und Nano erklärt.
Die Forscher haben erfolgreich identifiziert, wie Lichtantwort ändert als Moleküldichte zunimmt in Strukturen, in denen Moleküle an Polymere mit nicht-kovalente Bindungen gebunden sind. Die Vorteile dieser Art der Lösung umfassen strukturelle Vielfalt, günstigen Preis, einfache Herstellung und starke Empfindlichkeit gegenüber Lichtreiz. Darüber hinaus kann die Positionierung von Molekülen optimiert werden, um die Sammlung des absorbierten Lichts zu maximieren.
Ein lang anhaltender Rohstoff für organische Elektronik
Funktionale Materialien und Nano-Photonik bieten mögliche Anwendungsmöglichkeiten für Strukturen auf Basis von Chlorophylle. Diese könnten zum Beispiel in organischen Solarzellen, LEDs und Laser verwendet werden. Zum Beispiel wäre in der Lage eine Solarzelle aus dieser Art von Material hergestellt, auch an bewölkten Tagen funktionieren.
Natur eine unerschöpfliche Quelle der Inspiration
„Alles Leben auf der Erde ist auf der Photosynthese der Pflanzen basieren, in denen Chlorophyll eine Schlüsselrolle spielt. Es kann nicht eine sehr schlechte Ausgangspunkt für die Forschung, wenn Sie Ideen aus einer solchen perfekt funktionierenden Prozess suchen“, Professor Tittonen sagt.
Die Anwendung biologische Methoden und chemische Reaktionen, die in der Natur, um die Forschung und Entwicklung der Technologie werden Biomimetik genannt. Komplizierte Mechanismen entwickelt, von der Natur wecken Erstaunen in vielen Forschern.
„Die Natur hat 5000000000 Jahre haben Strukturen und Systeme zu entwickeln, die Menschen nur von Vervielfältigen träumen können“, fasst Herr Pale auf.