Нанотрубки в виде бактерий позволят улучшить солнечные батареи

Структуру двуслойных нанотрубок из искусственных пигментов ученые позаимствовали у зеленых серных бактерий. Эти микроорганизмы водятся на большой глубине, где мало солнечного света. Бактериохлорофилл у них организован в структурированные комплексы, позволяющие очень эффективно поглощать излучение.

Ученые организовали искусственные пигменты в нанотрубки, сделав их амфифильными (они присоединили к молекуле гидрофобные и гидрофильные заместители). В водном растворе такие вещества в зависимости от структуры образуют мицеллы, мембранны, или же двуслойные нанотрубки.

Связи между отдельными молекулами вещества в нанотрубках оказались так сильны, что повлияли на светопоглощающие свойства пигмента. Эффективность абсорбции излучения зависела от ориентации молекул в структурах. При этом взаимодействие между внутренним и внешним слоями двуслойной нанотрубки оказалось минимальным.

По словам ученых, полученные результаты позволят создать теоретическую модель поведения пигментов в структурированных комплексах. Понимание влияния структуры солнечных батарей на их эффективность необходимо для создания их прототипов.

Ранее другая группа физиков из Массачусетского технологического института предложила использовать для сбора солнечной энергии нанотрубки, созданные из однослойного углерода. Их эффективность пока невысока, но они позволяют использовать для получения энергии инфракрасную часть спектра солнечного света, недоступную традиционным фотоэлементам. Предполагается, что они могут использоваться в качестве внешней части комбинированных солнечных батарей.