Alle planten en ook sommige bacteriën gebruiken fotosynthese om zonne-energie op te slaan. Onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente hebben nu ontdekt hoe je delen van het fotosynthese-systeem van bacteriën kunt gebruiken om licht te transporteren.
De onderzoekers gebruikten in hun experimenten geïsoleerde eiwitten van het zogenaamde Light Harvesting Complex (LHC). In planten- en bacteriecellen transporteren deze eiwitten het zonlicht naar een plaats in de cel waar de zonne-energie wordt opgeslagen. De onderzoekers bouwden met de LHC-eiwitten een soort ‘moleculaire glasvezels’ die duizend keer dunner dan een menselijk haar zijn.
Draadje
In het experiment fixeerden de onderzoekers de eiwitten op een vaste ondergrond. Ze legden ze in een lijntje achter elkaar en vormden op deze manier een draadje. Vervolgens zonden ze laserlicht naar één punt op die draad. Daarna keken ze waar het licht heen ging. Wat bleek? De lijn met LHC-eiwitten bleek niet alleen het licht te transporteren; het lichttransport ging over veel langere afstanden dan de onderzoekers in eerste instantie hadden verwacht. In de bacterie waaruit de LHC-eiwitten geïsoleerd zijn, worden doorgaans afstanden van circa 50 nanometer overbrugd. In de experimenten van de onderzoekers legde het licht minstens dertig keer langere afstanden af.
De natuur imiteren
Volgens Cees Otto, één van de betrokken onderzoekers, kunnen we door experimenten als deze veel leren van de natuur. “De LHC-eiwitten zijn de bouwstenen die de natuur ons levert. Wat wij gedaan hebben is deze bouwstenen op onze eigen manier ordenen. Hiermee kunnen we natuurlijke processen, zoals het lichttransport in de fotosynthese, beter doorgronden. Als we begrijpen hoe de natuur werkt, kunnen we deze vervolgens imiteren. Op termijn kunnen we dit principe bijvoorbeeld gebruiken in zonnecellen.”
Bron
Maryana Escalante e.a., Long-Range Energy Propagation in Nanometer Arrays of Light Harvesting Antenna Complexes, Nano Letters doi:10.1021/nl1003569 (aprilnummer)
Wat vind jij van de veelbelovende nieuwe toepassingen van nanotechnologie? Brengt nanotechnologie een betere wereld, of zijn de risico’s te groot? Geef je mening in de NanoDiscussie van Kennislink!
Meer over glasvezelkabels op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/glasvezel.atom", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}