Los científicos de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares (MEPhI) de Rusia (Moscú) crearon una célula solar a partir de un material híbrido que se compone de puntos cuánticos y proteínas fotosensibles.
Los autores del proyecto creen que puede resultar muy útil para el sector de energía solar y procesamiento óptico de la información. Los resultados de la investigación están publicados en Biosensors and Bioelectronics.
Te puede interesar: Hallan fosas neolíticas de hace 7.000 años con ayuda de Google Earth
Las proteínas de organismos unicelulares de arqueas bacteriorodopsinas son capaces de transformar la energía de la luz en la energía de enlaces químicos (igual que la clorofila de plantas). Esto se lleva a cabo mediante la transferencia de una carga positiva a través de la membrana celular. La bacteriorodopsina actúa como bomba de protones, lo que la convierte en un elemento natural de la célula solar.
Una diferencia importante entre la bacteriorodopsina y la clorofila es la capacidad de la primera de funcionar sin oxígeno. Esto permite a arqueas vivir en ambientes muy agresivos, por ejemplo, en el fondo del mar Muerto, lo que conllevó en el proceso de evolución a su alta estabilidad química, térmica y óptica. Al transportar protones, la bacteriorodopsina cambia repetidamente su color en fracciones de segundo, por eso es un material prometedor para la fabricación de procesadores holográficos.
Los físicos de la MEPhI pudieron mejorar considerablemente estas características de la bacteriorodopsina, vinculándole con puntos cuánticos: nanopartículas semiconductoras capaces de concentrar la energía de la luz en un volumen de varios nanómetros y transferirla a la bacteriorodopsina sin emitir la luz.
El Sol y los nanolíquidos: una universidad rusa lanza un singular equipo energéticohttps://t.co/zvvXwGuBgb pic.twitter.com/J8ALYSHXQL
— Sputnik Mundo (@SputnikMundo) December 18, 2018
Corriente eléctrica
"Hemos creado una célula fotosensible muy eficaz que genera la corriente eléctrica bajo la luz con la energía de fotones muy baja. En las condiciones habituales tal célula no funciona, porque las moléculas fotosensibles, como la bacteriorodopsina, absorben la luz solo en un espectro estrecho de energías. Y los puntos cuánticos lo hacen en un espectro muy amplio y hasta pueden transformar dos fotones de baja energía en un fotón de energía alta", explica uno de los autores de la investigación, empleado de la MEPhI, Víktor Krivenkov.
Según el científico, al crear las condiciones para emitir un fotón de alta energía, un punto cuántico puede no emitirla sino transferir a la bacteriorodopsina. De esa forma en la MEPhI obtuvieron una célula capaz de funcionar bajo la luz en el espectro desde la radiación ultravioleta hasta la infrarroja.
