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
Познавательная игра «Три символа на фоне истории» прошла в Коробовской библиотеке 22 августа   - Ленинская ШатураНациональный флаг - отличительный знак государства. Он символизирует единство страны и ее независимость от других государств.
23.08.2017 Ленинская Шатура
Партийцы Коломны приняли участие в легкоатлетическом пробеге - Единая РоссияВ Коломне в очередной раз прошли мероприятия, посвященные празднованию Дня Государственного флага Российской Федерации Открыл легкоатлетический пробег и поприветствовал участников секретарь местного отделения партии «
23.08.2017 Единая Россия
День Государственного флага России в Долгопрудном - Администрация г.ДолгопрудныйДолгопрудный вместе со всей страной отметил День Государственного флага России.
23.08.2017 Администрация г.Долгопрудный
Губернатор осмотрел новую лингвистическую гимназию в Мытищах - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Александр Щемляев Губернатор Московской области Андрей Воробьев осмотрел лингвистическую гимназию № 33 в микрорайоне Новое Медведково Мытищ,
23.08.2017 Правительство Московской области
Домодедовские единороссы раздали триколоровские ленты жителям городского округа Домодедово в честь Дня Государственного флага РФ - Единая РоссияАктивисты партии «Единая Россия» в рамках партийного проекта «Историческая память» провели акцию «Немеркнущие символы России» Акция организована членами местного отделения партии «Единая Россия» и крупнейшей в округе
23.08.2017 Единая Россия
Очередные "Антимусорные рейды" прошли в Подмосковье в среду - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 24 августа. INLUBERTSY.RU - 23 августа прошли очередные "Антимусорные рейды" по пресечению несанкционированного выброса мусора в лесах Московской области,
24.08.2017 Люберецкая панорама
Погода в Люберцах резко испортилась - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ.23 августа.INLUBERTSY.RU -  Погода в Московском регионе резко испортилась,  и 23 августа синоптики прогнозируют дожди, грозы и сильный ветер, сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на городской сайт ИнфоЛюберцы.
23.08.2017 Люберецкая панорама
Вместе против свалок в Рузском округе - Красное знамяВ нашем округе, как и во всем регионе, ведется борьба с несанкционированными свалками.
21.08.2017 Красное знамя
Пьяная женщина погибла под колесами электропоезда - ТК КварцЭлектропоезд сбил женщину. Происшествие случилось в 400 метрах от станции Лобня  Савеловского направления Московской железной дороги, сообщили в Московском межрегиональном следственном управлении на транспорте СК РФ.
23.08.2017 ТК Кварц
На юге Москвы пенсионерка обнаружила в квартире мумифицированное тело сестры - РТВ-ПодмосковьеВ квартире на юге Москвы обнаружили мумифицированное тело пожилой женщины, о страшной находке в полицию заявила сестра покойной, сообщает агентство «Москва» со ссылкой на источник в правоохранительных органах.
24.08.2017 РТВ-Подмосковье
В Мытищах полицейские нашли в машине местной жительницы около 5 кг гашиша - РТВ-ПодмосковьеВ подмосковных Мытищах полицейские задержали двух человек по подозрению в торговле наркотиками, у них изъяли около 5 килограммов гашиша.
24.08.2017 РТВ-Подмосковье
Специалисты 22 августа ликвидировали единственный в Подмосковье за прошедшие сутки лесной пожар - Серп и Молот
Специалисты 22 августа ликвидировали единственный в Подмосковье за прошедшие сутки лесной пожар
Специалисты 22 августа ликвидировали единственный в Подмосковье за прошедшие сутки лесной пожар, который произошел в подмосковном Орехово-Зуеве, говорится в сообщении-пресс-службы комитета лесного хозяйства Московской области.
Серп и Молот
Фанаты сериала «Игра престолов» в Подмосковье дают дочерям имена Арья и Эллария - Красное знамя
Фанаты сериала «Игра престолов» в Подмосковье дают дочерям имена Арья и Эллария
Фото: kinopoisk.ru Поклонники «Игры престолов» в Подмосковье дают своим новорожденным дочкам имена в честь героинь сериала Арьи и Элларии, девочки с такими необычными именами подрастают в Сергиевом Посаде, Мытищах, Королеве,
Красное знамя
Разыскиваются свидетели ДТП во Фрязине - Газета Время
Разыскиваются свидетели ДТП во Фрязине
Автомобили марки Mercedes-Benz и «ВАЗ-2114» столкнулись ночью 9 мая на 10 км автодороги Щёлково – Фряново.
Газета Время
До конца 2017 года планируют открыть школы искусств... - Наро-Фоминский районВ городском округе Наро-Фоминск и Ленинском районе Московской области до конца 2017 года планируют открыть школы искусств, сообщила официальному порталу правительства Московской области министр культуры региона Оксана Косарева.
23.08.2017 Наро-Фоминский район
Вечер, посвящённый 230-летию со дня рождения композитора Алябьева, состоялся в Пущине - Пущинская средаРодоначальник русского романса и основатель отечественной камерной инструментальной музыки Александр Алябьев.
24.08.2017 Пущинская среда
В мире книг - Озёрский районВ гостях у библиотеки ц/у совхоза «Озеры» побывали воспитанники подготовительной группы детского сада «Земляничка».
24.08.2017 Озёрский район
Зачем потревожили мощи Святителя - Копейка
Зачем потревожили мощи Святителя
В 1939 году проведена эксгумация митрополита Московского Филарета на территории Троице-Сергиевой лавры Красный уголок на могиле На территории Троице-Сергиевой лавры в советское время было произведено несколько вскр
Копейка
В Коломне прошёл конкурс казачьих ансамблей - Коломенская правда
В Коломне прошёл конкурс казачьих ансамблей
Фото: Екатерина Устинова Эдуард ЭЙСМОНТ, товарищ атамана Центра развития казачества: - Любые фестивали и конкурсы способствуют развитию казачьей культуры и самобытности.
Коломенская правда
В память преподобного Саввы Сторожевского в Звенигороде состоялся традиционный крестный ход - Звенигородские ведомости
В память преподобного Саввы Сторожевского в Звенигороде состоялся традиционный крестный ход
22 августа состоялся традиционный крестный ход от храма блгв. кн. Александра Невского в Саввино-Сторожевский монастырь.
Звенигородские ведомости
«Витязь» стартовал в Москве - ТК КварцФото: Алексей Каташонов В Москве в Ледовом дворце ВТБ «Витязь» стартовал в чемпионате КХЛ матчем со столичным «Динамо» Счет забитым голам в новом сезоне открыл капитан подольских богатырей Алексей Семенов.
23.08.2017 ТК Кварц
Вторая за неделю встреча с ярославским «Шинником» состоялась сегодня на поле СК «Новые Химки» в рамках 1/32 финала Олимп – Кубка России по футболу.
23.08.2017 ФК Химки
Кубок вызова по мини-футболу пройдет между ЦСКА и Спартаком в Люберцах - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 20 августа.INLUBERTSY.RU - Мини-футбольный клуб «Спартак» в рамках Кубка Вызова встретится с непримиримым соперником – московским ЦСКА в Люберцах 26 августа, сообщает Люберецкое информагентство.
24.08.2017 Люберецкая панорама
Спорт и строительство – рядом друг с другом - Егорьевский Курьер
Спорт и строительство – рядом друг с другом
№ 33 от 16 августа 2017 г. И не только на календаре праздничных дат В минувшую субботу в России отмечался День физкультурника, а в воскресенье – День строителя.
Егорьевский Курьер
Семинар для волонтеров прошел в ДС "Олимийский" - Чехов сегодня
Семинар для волонтеров прошел в ДС "Олимийский"
Министерство физической культуры и спорта Московской области провело семинар для волонтеров города Чехов и городского округа Серпухов.
Чехов сегодня
«Звенигородское дерби» закончилось в пользу «Звезды» - Звенигородские ведомости
«Звенигородское дерби» закончилось в пользу «Звезды»
В матче 14 тура Первенства Московской области среди мужских команд ФК «Звезда» встречалась с ФК «Смерч».
Звенигородские ведомости
Познавательная игра «Три символа на фоне истории» прошла в Коробовской библиотеке 22 августа   - Ленинская ШатураНациональный флаг - отличительный знак государства. Он символизирует единство страны и ее независимость от других государств.
23.08.2017 Ленинская Шатура
Партийцы Коломны приняли участие в легкоатлетическом пробеге - Единая РоссияВ Коломне в очередной раз прошли мероприятия, посвященные празднованию Дня Государственного флага Российской Федерации Открыл легкоатлетический пробег и поприветствовал участников секретарь местного отделения партии «
23.08.2017 Единая Россия
День Государственного флага России в Долгопрудном - Администрация г.ДолгопрудныйДолгопрудный вместе со всей страной отметил День Государственного флага России.
23.08.2017 Администрация г.Долгопрудный
Губернатор осмотрел новую лингвистическую гимназию в Мытищах - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Александр Щемляев Губернатор Московской области Андрей Воробьев осмотрел лингвистическую гимназию № 33 в микрорайоне Новое Медведково Мытищ,
23.08.2017 Правительство Московской области
Домодедовские единороссы раздали триколоровские ленты жителям городского округа Домодедово в честь Дня Государственного флага РФ - Единая РоссияАктивисты партии «Единая Россия» в рамках партийного проекта «Историческая память» провели акцию «Немеркнущие символы России» Акция организована членами местного отделения партии «Единая Россия» и крупнейшей в округе
23.08.2017 Единая Россия