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
Более 20 школ и детсадов отремонтировано в Рузском городском округе - Рузский район14 школ и 7 детских садов капитально отремонтировали в Рузском городском округе в 2017 году.
19.02.2018 Рузский район
Камера видеофиксации на дороге - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Александр Кожохин Количество аварийных ситуаций на подмосковных дорогах, где установлены видеокамеры, уменьшилось за 2017 год более чем на 15%,
19.02.2018 Правительство Московской области
Ежегодный отчет главы  Люберецкого округа состоится 20 февраля - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 19 фев . Ежегодный отчет главы городского округа Люберцы Владимира Ружицкого состоится 20 февраля, сообщает городской сайт ИнфоЛюберцы.
19.02.2018 ИнфоЛюберцы
Конкурсами и рукопашным боем отметили День православной молодежи в Орехово-Зуеве - Орехово-Зуевская правдаДень православной молодежи Московской области отметили культурной программой и армейским рукопашным боем и во Дворце спорта «Восток»,
19.02.2018 Орехово-Зуевская правда
Шатуряне весело отпраздновали широкую Масленицу - Ленинская ШатураВ Шатуре проводы зимы прошли в сквере Олимпийский. На время праздника участок улицы Спортивной стал пешеходной зоной.
19.02.2018 Ленинская Шатура
21 февраля Уполномоченный по защите прав предпринимателей проведет прием граждан на базе Общественной приемной в Подольске - Администрация г.ПодольскВ среду, 21 февраля, на базе Общественной приёмной исполнительных органов государственной власти Московской области и органов местного самоуправления в Городском округе Подольск состоится очередной прием граждан.
19.02.2018 Администрация г.Подольск
2 - Единая Россия КоролёвВ честь завершения масленичной недели, 18 февраля, на одиннадцати площадках Королёва прошли народные гуляния, организованные в рамках партийного проекта «Культура малой Родины» Традиционно,
19.02.2018 Единая Россия Королёв
Отгуляла "Широкая Масленица" - Администрация г. ИвантеевкаВчера в Ивантеевке завершился общегородской праздник «Широкая Масленица!» В духе традиционных русских «широких гуляний» праздничная программа одновременно проходила на нескольких площадках.
19.02.2018 Администрация г. Ивантеевка
Более 20 школ и детсадов отремонтировано в Рузском городском округе - Рузский район14 школ и 7 детских садов капитально отремонтировали в Рузском городском округе в 2017 году.
19.02.2018 Рузский район
Разыскивается жительница Зарайскаа - За новую жизньНачальник ОУР подполковник полиции Сергей Шерстобитов сообщает о том, что ОМВД России по городскому округу Зарайск Московской области разыскивается без вести пропавшая в сентябре 2017 года гр.
19.02.2018 За новую жизнь
Тело неизвестного мужчины нашли во Фрязине - Газета КлючТруп неизвестного мужчины без внешних признаков насильственной смерти нашли в подмосковном Фрязине, по данному факту проводится проверка, сообщил РИАМО в субботу представитель пресс-службы ГУ МВД РФ по Московской области.
19.02.2018 Газета Ключ
Сбили пешехода и другие ДТП - Копейка
Сбили пешехода и другие ДТП
За период, с 9 по 16 февраля текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 73 ДТП с материальным ущербом, а также одно происшествие в котором пострадал один человек.
Копейка
Торговый павильон обокрали в Рузском округе - Красное знамя
Торговый павильон обокрали в Рузском округе
В ночь на 11 февраля воры проникли в торговый павильон в Тучкове, разбив окно.
Красное знамя
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе - Газета Маяк
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе
© предоставлено ГИБДД ГУ МВД России по Московской области Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей в автомобиле,
Газета Маяк
Часовня в честь Николая II в Клину - Правительство Московской областиИсточник: ©, Клинское информационное агентство Часовню, построенную в честь последнего русского царя Николая II, освятили в Клину, сообщает пресс-служба администрации городского округа.
18.02.2018 Правительство Московской области
Конкурс–фестиваль детского и юношеского творчества - Серпуховский районВ зрительном зале Липицкого ЦСДК 2 февраля прошёл конкурс-фестиваль детского и юношеского творчества «Сталинград.
19.02.2018 Серпуховский район
Фотовыставка "Завтра начинается сегодня" - Палата народных промыслов и ремёселЗавтра начинается сегодня. Так называется фотовыставка, которая начала свою работу 16 февраля 2018 года в МОУ Прогимназия №48.
19.02.2018 Палата народных промыслов и ремёсел
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio - Орехово-Зуевская правда
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio
Первый Открытый зональный конкурс вокалистов Sole mio прошел в Орехово-Зуеве 18 февраля, по его итогам девять воспитанников детской школы искусств имени Якова Флиера стали лауреатами разных степеней,
Орехово-Зуевская правда
«Русь моя православная» - Газета Факт
«Русь моя православная»
«Единением и любовью спасемся» – эти слова принадлежат преподобному Сергию Радонежскому.
Газета Факт
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль» - Пущинская среда
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль»
16 февраля в фойе Центра культурного развития прошло первое занятие цикла мастер-классов, посвященных Дню защитника Отечества.
Пущинская среда
Камера видеофиксации на дороге - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Александр Кожохин Количество аварийных ситуаций на подмосковных дорогах, где установлены видеокамеры, уменьшилось за 2017 год более чем на 15%,
19.02.2018 Правительство Московской области
Ледовый дворец в Зарайске - Правительство Московской областиИсточник: Министерство физической культуры и спорта Московской области Ледовый дворец, построенный по государственной программе, открылся в Зарайске в воскресенье,
18.02.2018 Правительство Московской области
Глава  округа в последний день Масленицы попросил у люберчан прощения - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 19 фев. INLUBERTSY.RU – Глава округа Люберцы Владимир Ружицкий попросил прощение у люберчан в последний день Масленицы, сообщает Люберецкое информагентство.
19.02.2018 Люберецкая панорама
В Зарайске открылся Ледовый Дворец - Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открылся Ледовый Дворец
Министерство физической культуры и спорта Московской области 18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открыли Ледовый Дворец - Химские новости
В Зарайске открыли Ледовый Дворец
18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Химские новости
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы» - Авиаград Жуковский
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы»
Четыре автомобилиста из подмосковного Жуковского вошли в число победителей и призеров ралли "Zhuk Winter Cup 2018" на кубок главы авиаграда 18 февраля,
Авиаград Жуковский
Более 20 школ и детсадов отремонтировано в Рузском городском округе - Рузский район14 школ и 7 детских садов капитально отремонтировали в Рузском городском округе в 2017 году.
19.02.2018 Рузский район
Камера видеофиксации на дороге - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Александр Кожохин Количество аварийных ситуаций на подмосковных дорогах, где установлены видеокамеры, уменьшилось за 2017 год более чем на 15%,
19.02.2018 Правительство Московской области
Ежегодный отчет главы  Люберецкого округа состоится 20 февраля - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 19 фев . Ежегодный отчет главы городского округа Люберцы Владимира Ружицкого состоится 20 февраля, сообщает городской сайт ИнфоЛюберцы.
19.02.2018 ИнфоЛюберцы
Отгуляла "Широкая Масленица" - Администрация г. ИвантеевкаВчера в Ивантеевке завершился общегородской праздник «Широкая Масленица!» В духе традиционных русских «широких гуляний» праздничная программа одновременно проходила на нескольких площадках.
19.02.2018 Администрация г. Ивантеевка
Шатуряне весело отпраздновали широкую Масленицу - Ленинская ШатураВ Шатуре проводы зимы прошли в сквере Олимпийский. На время праздника участок улицы Спортивной стал пешеходной зоной.
19.02.2018 Ленинская Шатура