ابداع دستگاه فتوسنتز مصنوعی هوشمند

انتشار: 12 روز پیش
تاریخ: 19:06:02 1400/1/18
بازدید: 1
×

محققان دانشگاه "میشیگان" موفق به ساخت یک دستگاه فتوسنتز مصنوعی شده‌اند که با گذشت زمان قادر است کارایی خود را بهبود ببخشد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دستگاه‌هایی که روند طبیعی فتوسنتز را که در آن گیاهان از نور خورشید برای تبدیل آب و کربن دی اکسید به انرژی استفاده می‌کنند، تقلید می‌کنند، می‌توانند روزی به ما کمک کنند تا با تعدادی از مشکلات زیست محیطی مقابله کنیم.
دانشمندان اکنون نوع جدیدی از این فناوری را به نمایش گذاشته‌اند که نه تنها می‌تواند این فرآیند را برای تولید سوخت هیدروژن پاک تقلید کند، بلکه در حین استفاده دچار تغییرات مورفولوژیکی می‌شود که باعث می‌شود با گذشت زمان کارآمدتر شود.
این تحقیق توسط دانشمندان دانشگاه "میشیگان"(UM) و آزمایشگاه ملی "لارنس لیورمور" انجام شده است. محققان در حال کار روی یک دستگاه فتوسنتز مصنوعی بودند که از پیش ساخته شده بود. این دستگاه با استفاده از نور خورشید برای تجزیه آب شیرین و نمک و تولید هیدروژن برای استفاده در سلول‌های سوختی، نوعی تمیزتر از تولید هیدروژن را که معمولاً با استفاده از گاز طبیعی یا انرژی الکتریکی تولید می‌شود، نوید می‌دهد.
این دستگاه از سیلیسیم و گالیم نیترید ساخته شده است؛ موادی که معمولاً در الکترونیک و سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند و در مقایسه با بازده یک درصدی دستگاه‌های پیشین، بازده چشمگیر سه درصدی تبدیل نور خورشید به هیدروژن را ارائه می‌دهد. این دستاورد با برج‌هایی از گالیم نیترید بر روی یک پشتوانه سیلیکونی که نور خورشید را به الکترون‌های آزاد تبدیل می‌کند، محقق می‌شود و در نتیجه آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند.
این نتایج در سال 2018 منتشر شده بود، اما دانشمندان برای درک بهتر از دلایل کارآیی بالای آن، مطالعه روی این دستگاه را ادامه دادند. آنها در جدیدترین مطالعه خود از طیف وسیعی از تکنیک‌های پیشرفته میکروسکوپی و طیف سنجی برای مشاهده مواد در حال استفاده بهره بردند و برخی از شگفتی‌ها را کشف کردند.

در حالی که انتظار می‌رود عملکرد دستگاه فتوسنتز مصنوعی طی چند ساعت با فرسودگی مواد کاهش یابد، اما این دستگاه با گذشت زمان کارآمدتر می‌شد. مشاهدات دانشمندان نشان داد که با استفاده از این سیستم، قسمت‌های بالای برج گالیم نیترید با جذب اکسیژن و به دست آوردن خواص جدید، مکان‌های جدیدی را برای تولید هیدروژن تشکیل داده و به ماده‌ای تبدیل می‌شود که به "گالیم اکسی نیترید" معروف است.
"فرانچسکا توما" نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: ما یک ویژگی غیرمعمول در این مواد کشف کردیم که باعث می‌شود کارایی و ثبات بیشتری داشته باشد. کشف ما یک تغییر دهنده واقعی بازی است. من هرگز چنین ثباتی را ندیده‌ام.
دانشمندان برای مراحل بعدی، آزمایش این ماده را به عنوان بخشی از یک سلول فتوالکتروشیمیایی کامل برای تجزیه آب در نظر دارند که شامل کاوش در مورد چگونگی ایجاد پایداری بیشتر در این سیستم با مواد مشابه است.
این مطالعه در مجله Nature Materials منتشر شده است.
انتهای پیام

مشابه در گوگل
به اشتراک بگذارید
مشابه
48 دقیقه پیش
کشف و نامگذاری دو گونه جانوری جدید در کشور

کشف و نامگذاری دو گونه جانوری جدید در کشور

عضو هیئت علمی دانشگاه بیرجند دو گونه جدید از بندپایان را در خراسان جنوبی کشف و نامگذاری کرد.‏

1 ساعت پیش
محافظت از ایمپلنت‌های پزشکی با کمک پوشش‌های پروتئینی

محافظت از ایمپلنت‌های پزشکی با کمک پوشش‌های پروتئینی

پژوهشگران آمریکایی سعی دارند پوشش‌های جدیدی از جنس پروتئین ارائه دهند که می‌توانند از آسیب دیدن ایمپلنت‌ها پیشگیری کنند.

1 ساعت پیش
تولید آب آشامیدنی از نور خورشید با مواد پایدار و ارزان

تولید آب آشامیدنی از نور خورشید با مواد پایدار و ارزان

محققان دانشگاه ساوث استرالیا موفق شدند با استفاده از مواد پایدار و مقرون به صرفه از نور خورشید برای تولید آب آشامیدنی پاک و ایمن بهره ببرند که می‌تواند زندگی میلیاردها نفر را در سراسر دنیا بهبود بخشد.

2 ساعت پیش
منظره حلقه گرد و غبار در مدار زهره

منظره حلقه گرد و غبار در مدار زهره

مأموریت کاوشگر خورشیدی پارکر هفت چرخش به دور خورشید را به اتمام رسانده است. اخیراً این کاوشگر اولین نمای کامل از حلقه گرد و غبار مداری سیاره زهره را ثبت کرده است.

2 ساعت پیش
پیوند ژنتیکی بین شکل صورت و مغز کشف شده است

پیوند ژنتیکی بین شکل صورت و مغز کشف شده است

گروهی از محققان دانشگاه کاتولیک لون و دانشگاه استنفورد در مطالعه اخیرشان ۷۶ مکان ژنتیکی که با هم همپوشانی دارند و در شکل دادن صورت و مغز نقش دارند، شناسایی کرده‌اند.

3 ساعت پیش
مشکلات روحی ناشی از شیوع کرونا در دانشجویان وخیم‌تر از کووید-19"

مشکلات روحی ناشی از شیوع کرونا در دانشجویان وخیم‌تر از کووید-19"

مجله گاردین در گزارشی، مشکلات روحی ناشی از شیوع کرونا در دانشجویان را وخیم‌تر از کووید-۱۹ اعلام کرده است.

3 ساعت پیش
رتبه اول تعداد قراردادهای مرتبط با جامعه و صنعت

رتبه اول تعداد قراردادهای مرتبط با جامعه و صنعت

بر اساس آخرین گزارش ارزیابی و رتبه بندی معاونت پژوهش و فناوری وزارت علوم، تحقیقات و فناوری از مراکز زیر مجموعه این وزارتخانه که اواخر سال ۱۳۹۹ منتشر شد، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی رتبه اول در شاخص تعداد قراردادهای در حال اجرای مرتبط با جامعه و صنعت نسبت به تعداد کل دانشجویان

3 ساعت پیش
جذب نیروی امریه در پژوهشکده گیاهان دارویی جهاددانشگاهی

جذب نیروی امریه در پژوهشکده گیاهان دارویی جهاددانشگاهی

پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی ، نیروی داوطلب امریه جذب می کند.

4 ساعت پیش
پرواز تاریخی بالگرد "نبوغ" در سیاره سرخ انجام شد

پرواز تاریخی بالگرد "نبوغ" در سیاره سرخ انجام شد

بالگرد مریخی نبوغ ناسا امروز توانست بر فراز سیاره سرخ به پرواز درآید. نبوغ اولین وسیله‌ای است که در سیاره‌ی دیگری پرواز کرده و به همین دلیل ناسا آن را به لحظه‌ی پرواز برادران رایت در زمین تشبیه کرده است.

4 ساعت پیش
همکاری پارک فناوری شهید بهشتی با مجتمع دارویی هلال

همکاری پارک فناوری شهید بهشتی با مجتمع دارویی هلال

پارک علم و فناوری دانشگاه شهید بهشتی در راستای غربالگری‌های دقیق و سریع جامعه و رصد مبتلایان به کرونا ویروس با مجتمع دارویی درمانی هلال ایران تفاهم‌نامه‌ای را منعقد کرده است.

آگهی‌های ویژه

طراحی سایت

طراحی سایت

مدیر سایت
کرج
قیمت: توافقی

کتاب نت فارسی آهنگهای ایرانی

کتاب نت فارسی آهنگهای ایرانی

احمدیان پور
تهران
قیمت: 89,000 تومان

دستگاه اتوماتیک رابیتس

دستگاه اتوماتیک رابیتس

امید ناصر نژاد
آمل
قیمت: 375,000,000 تومان

چراغ دکل خورشیدی 55 ال ای دی تیپ S

چراغ دکل خورشیدی 55 ال ای دی تیپ S

توسعه انرژی خورشیدی آسیا سولار
تهران
قیمت: توافقی

تولید کننده انواع تور

تولید کننده انواع تور

علیرضا محمدی شجاع
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه آراف فرکشنال سوزنی Secret RF Fractional

دستگاه آراف فرکشنال سوزنی Secret RF Fractional

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه لیزر فراکشنال Fractional Co2 FRAXIS

دستگاه لیزر فراکشنال Fractional Co2 FRAXIS

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه لیزر دایود Diode Depilight Laser

دستگاه لیزر دایود Diode Depilight Laser

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه لیزر الکساندرایت Alexandrite Noblex

دستگاه لیزر الکساندرایت Alexandrite Noblex

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه لیزر دایود Diode Epilia RF

دستگاه لیزر دایود Diode Epilia RF

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

دستگاه دایود لیزرVikini Diode Laser

دستگاه دایود لیزرVikini Diode Laser

پیشرو طب پرشیا - pishro teb pe
تهران
قیمت: توافقی

عضویت در خبرنامه

ایمیل خود را وارد نمایید:

Mellat Bank

نیازمندی های ایرانیان مقیم ترکیه + نیازمندیهای همشهری + نیازمندیهای روزنامه همشهری + نیازمندیهای تبریز + نیازمندی های استانبول + نیازمندیهای ایرانیان انگلستان + نیازمندیهای تورنتو + نیازمندیهای لندن + نیازمندیهای ایرانیان تورنتو + نیازمندیهای تورنتو تلگرام آگهی رایگان + آگهی رایگان دیوار + آگهی رایگان همشهری + آگهی رایگان در شیپور + آگهی رایگان نیازمندیها + آگهی رایگان ایستگاه + آگهی رایگان استخدام + آگهی رایگان ملک + آگهی رایگان خودرو + آگهی رایگان دیوار تهران بازار مجازی + بازار مجازی موبایل + بازار مجازی شهرضا + بازار مجازی بورس + بازار مجازی کتاب + بازار مجازی باسلام + بازار مجازی کتاب تهران + بازار مجازی چیست + بازار مجازی بورس تهران + بازار مجازی بورس ایران