به گزارش شفاف و با نقل قول 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 کنند، تقلید کنند، می‌توانند روزی به ما کمک...

کد خبر: 679733
تاریخ انتشار: ۱۴۰۰/۰۱/۲۸-۰۷:۳۰
ارسال توسط :
بازدید: 6
ابداع دستگاه فتوسنتز مصنوعی هوشمند
ابداع دستگاه فتوسنتز مصنوعی هوشمند

به گزارش شفاف و با نقل قول 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 کنند، تقلید کنند، می‌توانند روزی به ما کمک کنند تا با تعدادی از مشکلات زیست محیطی مقابله نماییم.

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 بوسیله دانشمندان دانشگاه "میشیگان"(UM) و آزمایشگاه ملی "لارنس لیورمور" انجام شده است. محققان در حال کار روی ۱ 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 ۱ درصدی دستگاه‌های پیشین، بازده چشمگیر ۳ درصدی تبدیل نور خورشید به هیدروژن را ارائه می‌دهد. این دستاورد با برج‌هایی از گالیم نیترید بر روی ۱ 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 ۲۰۱۸ 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 ۱ ویژگی غیرمعمول در این مواد کشف کردیم که باعث می‌شود کارایی و ثبات بیشتری داشته باشد. کشف ما ۱ تغییر دهنده واقعی بازی است. من هرگز چنین ثباتی را ندیده‌ام.

دانشمندان برای مراحل بعدی، آزمایش این ماده را به عنوان بخشی از ۱ سلول فتوالکتروشیمیایی کامل برای تجزیه آب در دید می 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.

منبع خبر ( ) است و دیتانیوز در قبال محتوای آن هیچ مسئولیتی ندارد. چنانچه محتوا را شایسته تذکر میدانید، اطلاع دهید.
به اشتراک بگذارید:
لینک کوتاه خبر: https://datanews.ir/?n=679733
ما را در شبکه های اجتماعی و پیام رسان ها دنبال کنید
آخرین اخبار : فناوری و ارتباطات
سفیدترین رنگ ساختمان ساخته شد
۱۴۰۰/۰۱/۲۸-۰۶:۳۹

به گزارش ایسنا و با نقل قول از آی‌ای، ۱ رنگ فوق العاده سفید به تازگی بوسیله دانشمندان دانشگاه "پردو" ایجاد شده است که مرزهای سفید بودن را جابجا کرده است.. مهندسان دانشگاه "پردو"(Purdue) در ۱ بیانیه...

ارسال توسط : الف
موشک مسافربری ایلان ماسک: از «نیویورک» تا «توکیو» تنها در 37 دقیقه! (+عکس)
۱۴۰۰/۰۱/۲۸-۰۱:۳۳

عصرایران- ایلان ماسک مرد شماره ۱ کمپانی خودروسازی تسلا و تعدادی دیگر از استارت آپ های موفق است که پس از مرگ استیو جابز به اعتقاد خیلی ها تبدیل به مطرح ترین فرد حوزه فناوری آمریکا و جهان شده است.. وی...

ارسال توسط : عصرایران
رونمایی از پرچمدار تازه بنز
۱۴۰۰/۰۱/۲۸-۰۰:۳۷

به گزارش ایسنا با نقل قول از سی ان بی سی، مرسدس بنز با رونمایی از ۱ سدان لوکس جذاب در دید دارد به جنگ تسلا  و سایر غول های خودروسازی برود که خود را برای تصاحب سهم بزرگ تر از بازار خودروهای الکتریکی...

ارسال توسط : الف
تیم Project Zero گوگل برای رفع نقص امنیتی مهلت بیشتری به توسعه‌دهندگان می‌دهد
۱۴۰۰/۰۱/۲۷-۲۳:۴۶

تیم امنیتی پروژه زیرو گوگل (Google Project Zero) در بیانیه‌ای اعلام کرده است ۳۰ روز بیشتر از قبل برای تشریح عمومی جزئیات آسیب‌پذیری‌ها صبر می‌کند تا توسعه‌‌دهندگان زمان کافی برای رفع کردن...

ارسال توسط : زومیت
اولین گونه از انسان با مغزی ابتدایی آفریقا را ترک کرد
۱۴۰۰/۰۱/۲۷-۲۳:۱۲

براساس مطالعه‌ی جدیدی که نشان داد انسان‌های مدرن نسبتا اخیرا یعنی بین ۱/۷ میلیون تا ۱/۵ میلیون سال پیش تکامل پیدا کرده‌اند تا به ارگان پیشرفته تفکر ما دست پیدا کنند، مغز انسان‌های اولیه شبیه مغز...

ارسال توسط : زومیت