Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Lingkungan

Peneliti mengatasi hambatan untuk bahan pemanen energi surya yang terinspirasi dari bio – ScienceDaily


Terinspirasi oleh alam, para peneliti di The City College of New York (CCNY) dapat mendemonstrasikan strategi sintetis untuk menstabilkan bahan pemanen energi surya yang terinspirasi oleh bio. Temuan mereka, diterbitkan dalam edisi terbaru Kimia Alam, dapat menjadi terobosan signifikan dalam memfungsikan rakitan molekul untuk teknologi konversi energi surya di masa depan.

Di hampir setiap sudut dunia, meskipun dalam kondisi panas atau dingin yang ekstrim, Anda akan menemukan organisme fotosintetik yang berusaha menangkap energi matahari. Mengungkap rahasia alam tentang cara memanen cahaya secara efisien dan kuat dapat mengubah lanskap teknologi energi surya yang berkelanjutan, terutama setelah kenaikan suhu global.

Dalam fotosintesis, langkah pertama (yaitu, pemanenan cahaya) melibatkan interaksi antara cahaya dan antena pemanen cahaya, yang terdiri dari bahan rapuh yang dikenal sebagai rakitan supra-molekul. Dari tanaman hijau berdaun hingga bakteri kecil, alam merancang sistem dua komponen: kumpulan supra-molekul tertanam di dalam perancah protein atau lipid. Belum jelas peran apa yang dimainkan perancah ini, tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa alam mungkin telah mengembangkan lingkungan protein canggih ini untuk menstabilkan kumpulan supra-molekulnya yang rapuh.

“Meskipun kami tidak dapat mereplikasi kompleksitas perancah protein yang ditemukan pada organisme fotosintetik, kami mampu mengadaptasi konsep dasar perancah pelindung untuk menstabilkan antena pemanen cahaya buatan kami,” kata Dr. Kara Ng. Rekan penulisnya termasuk Dorthe M. Eisele dan Ilona Kretzschmar, keduanya profesor di CCNY, dan Seogjoo Jang, profesor di Queens College.

Sejauh ini, penerjemahan prinsip desain alam ke aplikasi fotovoltaik skala besar tidak berhasil.

“Kegagalan mungkin terletak pada paradigma desain arsitektur sel surya saat ini,” kata Eisele. Namun, dia dan tim penelitinya, “tidak bertujuan untuk memperbaiki desain sel surya yang sudah ada. Tapi kami ingin belajar dari mahakarya alam untuk menginspirasi arsitektur pemanenan energi surya yang sama sekali baru,” tambahnya.

Terinspirasi oleh alam, para peneliti mendemonstrasikan bagaimana molekul kecil yang saling berhubungan dapat mengatasi hambatan menuju fungsionalisasi rakitan supra-molekul. Mereka menemukan bahwa molekul silan dapat berkumpul sendiri untuk membentuk perancah yang saling terkait dan menstabilkan di sekitar antena pemanen cahaya supra-molekul buatan.

“Kami telah menunjukkan bahwa bahan yang secara intrinsik tidak stabil ini, sekarang dapat bertahan di perangkat, bahkan melalui beberapa siklus pemanasan dan pendinginan,” kata Ng. Pekerjaan mereka memberikan bukti konsep bahwa desain perancah seperti sangkar menstabilkan kumpulan supra-molekuler terhadap tekanan lingkungan, seperti fluktuasi suhu yang ekstrim, tanpa mengganggu sifat pemanenan cahaya yang menguntungkan.

Penelitian ini didukung oleh CCNY’s Martin and Michele Cohen Fund for Science, Solar Photochemistry Program of the US Department of Energy, Office of Basic Energy Sciences and National Science Foundation (NSF CREST IDEALS and NSF-CAREER).

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh City College of New York. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP