Полусинтетические листья, вырабатывающие кислород, открывают возможности для длительных космических перелетов и колонизации планет

Сейчас, когда в атмосфере растет количество CO2, возникает потребность в создании устойчивых решений для внутренней и наружной городской среды, один из исследователей в области биологии и материаловедения Джулиан Мельчиорри, изучил потенциал создания фотосинтетических материалов, направленных на то, чтобы использовать природные функции в антропогенных устройствах.

Живые растения обладают удивительной способностью собирать энергию из солнечного света и использовать ее для стимулирования своих внутренних процессов. Этот феномен известен как фотосинтез и является одним из важнейших химических процессов на Земле, и в конечном итоге на основе его действия лежит вся жизнь.

Фотосинтез представляет собой химическую реакцию, переработки получаемого воду и CO2, и с помощью света превращает эти соединения в сахара и кислород.

Вдохновленный природными механизмами и физическими явлениями, Джулиан Мельчиорри провел лабораторные эксперименты, чтобы изучить потенциал создания устройств, которые могут иметь фотосинтезирующие свойства, а также возможности их применения.

Шелковый лист (Silk Leaf) - первый результат этих исследований. Это первый прототип, который имеет потенциальные возможности фотосинтетических устройств.

Он изготовлен из биологического материала, в основном состоящего из шелкового белка и хлоропластов. Silk Leaf поглощает CO2 и производит кислород и органические соединения благодаря фотосинтетической способности стабилизированных хлоропластов внутри белка шелка. Для обеспечения реакции требуется любой видимый свет и вода.

Технология снабжения хлоропластов водой для обеспечения фотосинтеза была сделана по тому же принципу, как и у живых листьев.

Вода может также удалять химические остатки и сахара путем осмоса (процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону ́большей концентрации растворённого вещества из объёма с меньшей концентрацией).

Уровень выработки кислорода может быть оптимизирован в зависимости от многих факторов, от состава материала до количества и эффективности хлоропластов в шелковых клетках. Недавние научные публикации показывают, что нанобионные вмешательства в хлоропласты увеличивают эффективность фотосинтеза на 49%. 

Это и другие исследования генетической модификации могли бы привести к значительному повышению их эффективности из-за многих преимуществ поглощения кислорода и CO2,  низкого потребления энергии, его модульности, искусственные листья могут использоваться во многих областях применения, где уровень СО2 высок или необходим кислород: внутренние вентиляционные системы, и даже в исследовании космоса.

Шелковый лист может быть использован не только при длительном космическом перелете, он может использоваться как на Земле в качестве биологических воздушных фильтров, генерирующих кислород под водой, грунтом и  т.д., а также использоваться при колонизации других планет.

Подробней, фото1, фото2, фото3, фото4

технологиинаукажизньобразование
25%
6
25
81.234 GOLOS
0
В избранное
Константин
Наука, технологии, AI, IoT, BigData, роботы, криптовалюты, программирование. Самое актуальное и интересное
25
0

Зарегистрируйтесь, чтобы проголосовать за пост или написать комментарий

Авторы получают вознаграждение, когда пользователи голосуют за их посты. Голосующие читатели также получают вознаграждение за свои голоса.

Зарегистрироваться
Комментарии (1)
Сортировать по:
Сначала старые