Новости города БезФормата.Ru
Долгопрудный
Главные новости
 
Задать вопрос?

Новый вид топлива от МФТИ

Новый вид топлива от МФТИ - Долгие Пруды
Фото: indolgoprud.ru
Липидные нанодиски приспособили для получения водородного топлива

Исследовательская группа из США при участии учёных из МФТИ собрала нанобиоконструкцию, которая под действием света производит водород из воды. Специалисты синтезировали нанодиски — круглые кусочки мембраны, состоящие из двойного слоя липидов, — со встроенным светочувствительным белком и соединили их с частицами фотокатализатора оксида титана TiO2. Результаты опубликованы в журнале ACS Nano.

 

Профессор МФТИ, доктор химических наук и руководитель лаборатории химии и физики липидов Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ Владимир Чупин замечает: «Наши лаборатории, которые занимаются мембранными белками и, в частности, нанодисками, в основном ориентированы на биофизические, медицинские проблемы. Но вот недавняя работа с нашими американскими коллегами показывает, что если соединить биологические и технические материалы, нанодиски можно использовать и для выделения водородного топлива».

 

Водородное топливо

 

Водород — один из лучших альтернативных источников энергии. При его сгорании образуется водяной пар, так что он не вредит экологической обстановке. Кроме того, коэффициент полезного действия у водородного топлива (>45%) гораздо выше, чем у бензинового или дизельного (<35%). Крупные автомобильные компании, такие как, например, Toyota, Honda и BMW, уже производят автомобили на водородном топливе, однако в ограниченных масштабах. Производство водорода всё ещё является затратным, в том числе и по электроэнергии. Поэтому учёные ищут способ получения водорода с помощью другого энергетического источника.

 

Берём от природы

 

Водород можно получить из воды с помощью солнечной энергии. Для этого необходимо присутствие специального вещества — фотокатализатора. Наиболее распространённым фотокатализатором является TiO2. Сам по себе он недостаточно эффективен, поэтому учёные придумывают разные ухищрения: добавляют примеси, измельчают фотокатализатор до наночастиц и т. д. В Аргоннской национальной лаборатории (США) исследователи обратились к биологии и собрали наноконструкцию из TiO2 и белка бактериородопсина. Эти светочувствительные компоненты усиливают действие друг друга и образуют новую систему, функциональность которой намного превосходит набор свойств всех её частей.

 

Бактериородопсин — светочувствительный белок, находящийся в мембране некоторых бактерий. (Вообще таких белков достаточно много, в данном случае использовался белок бактерии Halobacterium salinarium). Одна часть белка выходит наружу клетки, а другая — внутрь клетки. Под действием солнечного света бактериородопсин начинает качать протоны из клетки в окружающую среду, что обеспечивает производство энергии в бактериальной клетке в виде АТФ. Заметим, что человек в сутки синтезирует около 70 кг АТФ.

Нанодиски

 

Современные технологии позволяют синтезировать жизнь «в пробирке», без участия живых клеток. Для создания мембранных белков в искусственных условиях используют различные мембрано-моделирующие среды, в частности, нанодиски. Нанодиск — это кусочек мембраны, собранный из фосфолипидов и опоясанный двумя молекулами специального белка. Размер диска зависит от длины этих белковых ремней. Мембранный белок, каковым является бактериородопсин, будет «чувствовать» себя в нанодиске как дома, в родной мембране, и сохранять свою естественную структуру. Эти чудо-конструкции используются для изучения структуры мембранных белков, для разработки лекарственных форм, и вот теперь их приспособили для фотокатализа. С помощью экспертов из МФТИ исследователи получили нанодиски диаметром 10 нанометров со встроенным бактериородопсином.

Получился водород

 

Нанодиски замешивали в водном растворе вместе с частицами TiO2 с платиновыми вкраплениями для большего эффекта (не для роскоши, а для фотокатализа). За ночь они сами прикрепились друг к другу. В данном случае бактериородопсин выполнял несколько функций. Во-первых, он был антенной, которая собирает свет и передаёт энергию TiO2, усиливая его фоточувствительность. Во-вторых, он переносил протоны, которые восстанавливались до водорода посредством платинового катализатора. Так как на восстановление затрачиваются электроны, учёные добавили в воду немного метилового спирта в качестве источника электронов. Смесь сначала поместили под зелёный свет, а потом — под белый. Во втором случае водорода получилось примерно в 74 раза больше. В среднем почти постоянное выделение водорода наблюдалось по меньшей мере 2–3 часа.

 

Раньше уже проводились опыты с подобной конструкцией, но там использовали натуральный бактериородопсин в натуральной мембране. Нанодиски попробовали впервые, и оказалось, что при их применении водорода выделяется столько же или даже больше, но при этом на такое же количество частиц TiO2 требуется меньше бактериородопсина. Учёные предположили, что это связано с тем, что нанодиски строго одинаковые по размеру и компактные, что позволяет им образовать больше связок. Хотя сейчас дешевле использовать натуральный бактериородопсин, возможно, развивающиеся методы синтеза жизни «в пробирке» вскоре сделают применение нанодисков более целесообразным.

Последние новости Подмосковья по теме:
Новый вид топлива от МФТИ

Новый вид топлива от МФТИ - Долгие Пруды
Новый вид топлива от МФТИ - Долгопрудный
Липидные нанодиски приспособили для получения водородного топлива Исследовательская группа из США при участии учёных из МФТИ собрала нанобиоконструкцию, которая под действием света производит водород из воды.
10:15 06.07.2017 Долгие Пруды
Липидные нанодиски приспособили для получения водородного топлива - МФТИ
Липидные нанодиски приспособили для получения водородного топлива - Долгопрудный
Исследовательская группа из США при участии учёных из МФТИ собрала нанобиоконструкцию, которая под действием света производит водород из воды.
08:12 06.07.2017 МФТИ
Прием граждан представителем ГУ МВД России по Московской области в МУ МВД России «Мытищинское» - Долгие Пруды11 декабря в МУ МВД России «Мытищинское» с 16:00 до 18:00 состоится прием граждан и.о.
08.12.2017 Долгие Пруды
Вручение ключей от квартир дольщикам в Домодедове - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Мария Ревега Губернатор Подмосковья Андрей Воробьев посетил городской округ Домодедово с рабочим визитом,
08.12.2017 Правительство Московской области
В субботу в консерватории им. П.И. Чайковского состоится детский хоровой форум к 85-летию маэстро Г. А. Струве - Звенигородские ведомости 9 декабря в 14.00 в Большом зале Московской государственной консерватории имени П.И.Чайковского состоится Детский хоровой форум «Музыкальный корабль» к 85-летию народного артиста России Георгия Александровича Струве.
07.12.2017 Звенигородские ведомости
«Добродел» заплатит по 100 рублей за видео с незаконным сбросом мусора - КопейкаВласти Подмосковья будут платить по 100 рублей активистам, которые снимают на видео нарушения, связанные с незаконным сбросом мусора,
09.12.2017 Копейка
Год экологии в Подмосковье прошел результативно и плодотворно - Красногорские вестиОбластной форум «Экология Подмосковья» прошел 7 декабря в Мытищах. Мероприятие было посвящено роли и месту экологических общественных организаций и экологических инспекторов в реализации губернаторской программы «Чистое Подмосковье».
09.12.2017 Красногорские вести
В День Конституции состоится общероссийский приём граждан - Коломенская правдаВ соответствии с поручением Президента Российской Федерации ежегодно 12 декабря, в День Конституции Российской Федерации, проводится общероссийский день приема граждан.
10.12.2017 Коломенская правда
В управляющих компаниях Коломны проходит день открытых дверей - Коломенская правдаДень открытых дверей в управляющих компаниях проходит сегодня. Акция проходит ежеквартально и уже стала традиционной и массовой.
09.12.2017 Коломенская правда
В Орехово-Зуеве и районе объявили «желтый» уровень опасности на 10 декабря из‑за тумана - Орехово-Зуевская правдаВ Москве и Подмосковье объявили «желтый» уровень опасности на 10 декабря из-за образования тумана, сообщается на сайте Гидрометцентра России «Желтый» – это третий из пяти уровней опасности,
10.12.2017 Орехово-Зуевская правда
Электричку из Сергиева Посада в Москву отменили из-за проблем с техникой - РТВ-ПодмосковьеДвижение электрички по маршруту Сериев Посад – Москва на Ярославском направлении Московской железной дороги полностью отменили.
10.12.2017 РТВ-Подмосковье
В тройном ДТП около Внукова погибли три человека - РТВ-ПодмосковьеВ пределах Новой Москвы случилась авария с участием трёх автомобилей. В ДТП погибли три человека, ещё двое получили травмы, сообщили агентству новостей «Москва» в пресс-службе столичного ГУ ГИБДД.
10.12.2017 РТВ-Подмосковье
Житель Коломны попал в ДТП на угнанной иномарке - РТВ-ПодмосковьеЖитель Коломны попал в аварию, находясь за рулём угнанной иномарки. С заявлением в полицию обратилась хозяйка авто, сообщили в областном управлении МВД.
10.12.2017 РТВ-Подмосковье
Один человек погиб и пять человек получили травмы - Копейка
Один человек погиб и пять человек получили травмы
За период, с 1 по 8 декабря текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 111 ДТП с материальным ущербом,
Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники - Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники
Движение электропоезда № 6233 из Сергиева Посада в Москву полностью отменено по техническим причинам на Ярославском направлении Московской железной дороги, сообщает Twitter-аккаунт ЦППК.
Копейка
Какой праздник сегодня 9 сентября? - Котельники сегодня
Какой праздник сегодня 9 сентября?
9 декабря 2003 года была подписана Конвенция ООН против коррупции. Россия в числе первых стран подписала эту Конвенцию.
Котельники сегодня
Очередное патриотическое мероприятие, приуроченное к 76-й годовщине контрнаступления под Москвой, прошло в Одинцовском муниципальном историко-краеведческом музее.
11.12.2017 Администрация г.Одинцово
Кликните для увеличения - Духовная академия5 декабря 2017 года в Елизаветинских палатах Царских чертог Московской духовной академии состоялся концерт, посвященный 140-летию со дня рождения выдающегося композитора, дирижера и педагога -  Павла Григорьевича Чеснокова.
11.12.2017 Духовная академия
Дары свободы - Городской ритм  В Троицкий Дом учёных в последнее время хочется даже не приходить, а просто поставить где-нибудь в углу раскладушку и поселиться.
10.12.2017 Городской ритм
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве - Орехово-Зуевская правда
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве
Ореховозуевсцам очень повезло – субботним вечером 9 декабря в ДК на пл. Пушкина они слушали замечательный голос певицы, композитора и автора песен Жанну Бичевскую Народная артистка России,
Орехово-Зуевская правда
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты - Газета Факт
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты
50-летие Детской школы искусств №8 отметили 8 декабря на сцене Дома культуры «Восход» Балашихи.
Газета Факт
«БОЛЬШАЯ КНИГА» В АРХАНГЕЛЬСКОМ - Красногорские вести
«БОЛЬШАЯ КНИГА» В АРХАНГЕЛЬСКОМ
  Просторный, но камерный зал Юсуповского Дворца музея-усадьбы «Архангельское», приглушенно-торжественный свет богатой люстры и тихая, непринужденная обстановка интеллектуальной беседы.
Красногорские вести
Гонка героев прошла путём победителя - Истринские ВСетиКомандным забегом «Путь победителя» отметили 9 декабря 76-летие битвы под Москвой и освобождение Истры от немецко-фашистских захватчиков Командный забег с препятствиями, который очень популярен сейчас в Москве и Подмосковье,
10.12.2017 Истринские ВСети
В Орехово-Зуеве и районе объявили «желтый» уровень опасности на 10 декабря из‑за тумана - Орехово-Зуевская правдаВ Москве и Подмосковье объявили «желтый» уровень опасности на 10 декабря из-за образования тумана, сообщается на сайте Гидрометцентра России «Желтый» – это третий из пяти уровней опасности,
10.12.2017 Орехово-Зуевская правда
Всемирный день футбола – 10 декабря - Красногорские вестиВ футбол играют 120 миллионов человек по всему миру, причем речь идет не о ребятах, гоняющих мяч в коробке во дворе или о пузатых дядечках развлекающихся на выходных, а о самых настоящих профессионалах.
10.12.2017 Красногорские вести
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи» - Павлово-Посадские известия
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи»
Сегодня, 10 декабря, на Ледовой арене им. Натальи Петрусёвой завершился второй, заключительный день соревнований по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи», участие в которых приняли более 120 спортсменов.
Павлово-Посадские известия
Хоккей, как глоток свежего воздуха - Газета Новости недели
Хоккей, как глоток свежего воздуха
Народ в Электростали соскучился по зрелищу. А главным из зрелищ в городе был, есть и будет хоккей с шайбой.
Газета Новости недели
Ввоспитанники Детской Люберецкой спортивной школы отличились на соревнованиях - Люберецкая панорама
Ввоспитанники Детской Люберецкой спортивной школы отличились на соревнованиях
ЛЮБЕРЦЫ. 10 декабря. INLUBERTSY.RU - На 5 открытом турнире по спортивным единоборствам отличись воспитанники Детской спортивной школы (отделение греко-римской борьбы),
Люберецкая панорама
Прием граждан представителем ГУ МВД России по Московской области в МУ МВД России «Мытищинское» - Долгие Пруды11 декабря в МУ МВД России «Мытищинское» с 16:00 до 18:00 состоится прием граждан и.о.
08.12.2017 Долгие Пруды
Вручение ключей от квартир дольщикам в Домодедове - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Мария Ревега Губернатор Подмосковья Андрей Воробьев посетил городской округ Домодедово с рабочим визитом,
08.12.2017 Правительство Московской области
В субботу в консерватории им. П.И. Чайковского состоится детский хоровой форум к 85-летию маэстро Г. А. Струве - Звенигородские ведомости 9 декабря в 14.00 в Большом зале Московской государственной консерватории имени П.И.Чайковского состоится Детский хоровой форум «Музыкальный корабль» к 85-летию народного артиста России Георгия Александровича Струве.
07.12.2017 Звенигородские ведомости
«Добродел» заплатит по 100 рублей за видео с незаконным сбросом мусора - КопейкаВласти Подмосковья будут платить по 100 рублей активистам, которые снимают на видео нарушения, связанные с незаконным сбросом мусора,
09.12.2017 Копейка
Год экологии в Подмосковье прошел результативно и плодотворно - Красногорские вестиОбластной форум «Экология Подмосковья» прошел 7 декабря в Мытищах. Мероприятие было посвящено роли и месту экологических общественных организаций и экологических инспекторов в реализации губернаторской программы «Чистое Подмосковье».
09.12.2017 Красногорские вести