Искусственные листья теперь могут самовосстанавливаться и производить энергию из воды

Создано 15.04.2013 22:14

Автор: Александр Иващенко

artificial-leaf-healing

Первый в мире «искусственный лист» получил новое свойство, которое позволит ему стать более эффективным в обеспечении людей из развивающихся стран и отдаленных областей электричеством. Инновационная функция заключается в способности самовосстанавливаться после повреждений, полученных в процессе производства энергии.

Доктор Daniel G. Nocera, описал новое свойство во время Национального Собрания и Экспозиции Американского Химического Общества (National Meeting & Exposition of the American Chemical Society), крупнейшего в мире научного сообщества.

Nocera, лидер команды исследователей, объяснил, что «искусственный лист» подражает способности настоящих листьев производить энергию из солнечного света и воды. В отличие от сложного механизма фотосинтеза настоящих листьев, устройство представляет собой простую пластину кремния с каталитическим покрытием. При помещении устройства в банку с водой с доступом солнечного света, катализатор устройства разделяет воду на ее составляющие компоненты, водород и кислород. Пузырьки газов могут быть собраны и использованы как топливо для производства электричества в топливных элементах.

«Мы случайно обнаружили, что некоторые катализаторы обладают свойством самовосстанавливаться», говорит Nocera. «Они похожи на «живые катализаторы. Это важная инновация, упрощающая использование «искусственных листьев» в развивающихся странах и других отдаленных районах».

Доктор Daniel G. Nocera, профессор в Гарвардском Университете (Harvard University), объяснил, что «искусственные листья» скорее всего, найдут свое первое применение в обеспечении «персонализированным» электричеством частных домов в зонах с нехваткой традиционных электрических генераторов. Менее одного литра питьевой воды будет достаточно для производства 100Вт электричества в течение 24 часов. Ранние версии требовали наличия чистой воды т.к. со временем бактерии формировали биопленки на поверхности листьев, и блокировали работу устройства.

«Свойство самовосстановления делает возможным работу «листьев» в обычной, бактерия-содержащей воде», говорит Nocera. «Мы нашли способ для изменения условий так, что часть катализатора разрушается, блокируя бактерии и делая невозможным образования биопленок. Затем катализатор может самовосстановится».

Ранние устройства такого типа использовали дорогие материалы и имели сложные конструкции. Но в «искусственных листьях» Nocera использованы более дешевые материалы и их дизайн заметно упрощен, что делает их хорошим вариантом для массового производства. Также эти устройства имеют преимущества в сравнении с солнечными батареями, - водород и кислород, произведенный «искусственными листьями» может быть использован ночью.

Nocera заявляет, что около 3 миллиардов людей сегодня живут в зонах с отсутствием доступа к традиционному производству электричества. Число этих людей будет расти. Около 1 миллиарда людей в развивающихся странах уже испытывают недостаток в доступе к чистой воде. Таким образом, уже сейчас существует острая необходимость в таком простом и универсальном устройстве как «искусственный лист».

Источник: American Chemical Society.