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
Звонок во взрослую жизнь - Газета ФактПраздник последнего звонка состоялся для 1 943 выпускников 2018 года. Глава Балашихи Сергей Юров поздравил 11-классников и пожелал удачи на выпускных экзаменах.
24.05.2018 Газета Факт
Подмосковье готово поделиться опытом перехода на цифровую экономику - Дмитровский вестникПодмосковные власти готовы поделиться с другими регионами России своим опытом перехода на цифровую экономику, сообщил журналистам в четверг губернатор Московской области Андрей Воробьев.
24.05.2018 Дмитровский вестник
Путин провел встречу с секретарем Генсовета Партии Андреем Турчаком - Единая РоссияГлава государства призвал Партию в рамках работы по подготовке к выборам в Государственную Думу 2021 года активнее работать по решению проблем граждан,
24.05.2018 Единая Россия
Первый день ПМЭФ-2018 - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Александр Щемляев Подмосковная делегация под руководством губернатора Андрея Воробьева приняла участие в работе первого дня Петербургского экономического форума (ПМЭФ-2018),
24.05.2018 Правительство Московской области
В школе №2 вручены золотые указки - Котельники сегодняВ школе №2 города Котельников, как и во всей стране прозвучал последний звонок для выпускников.
24.05.2018 Котельники сегодня
30 мая в 11.00 Вице-губернатор Московской области Ильдар Габдрахманов проведет рабочую встречу с представителями бизнеса.
24.05.2018 Министерство рынка и услуг МО
Комплексный подход: от площадки до парковки - Павлово-Посадские известияВ Павловском Посаде, как и во всей Московской области, началась горячая пора благоустройства.
24.05.2018 Павлово-Посадские известия
Премия "Ключевое слово" - Новые рубежиНачался прием заявок на соискание II Всероссийской премии «Ключевое слово» Руководитель ФАДН России Игорь Баринов объявил о старте приема заявок на II Всероссийскую премию за сохранение языкового многообразия «Ключево
23.05.2018 Новые рубежи
О ходе проверки по факту инцидента, произошедшего возле здания больницы в г. Наро-Фоминске - Следственный комитетВ ходе проверки, проводимой следственным отделом по городу Наро-Фоминску ГСУ СК России по Московской области по информации и видеоролику, размещённым в социальной сети об инциденте,
24.05.2018 Следственный комитет
Минтранс Подмосковья приостановил свыше 1,2 тыс. разрешений на деятельность ООО «СССР Такси» - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Татьяна Коробейник Министерство транспорта и дорожной инфраструктуры Московской области приостановил более 1,2 тысячи разрешений на деятельность компании ООО «СССР Такси»,
23.05.2018 Правительство Московской области
О чем писало “Красное знамя” 17 мая 1957 года - Красное знамяТрудящиеся района дружно подписываются на новый заем Патриотический подъем Оживленно было во всех цехах Тучковского карьероуправления 14 мая.
24.05.2018 Красное знамя
За наркотики клинчанин лишил себя свободы на 5 лет - Серп и Молот
За наркотики клинчанин лишил себя свободы на 5 лет
Клинской городской прокуратурой поддержано государственное обвинение по уголовному делу в отношении А.И.
Серп и Молот
Мошенницы с пятитысячными купюрами действуют в Сергиевом Посаде - Копейка
Мошенницы с пятитысячными купюрами действуют в Сергиевом Посаде
Читатели «Копейки» просят помочь опознать мошенников, которые обманули продавца ветклиники в Сергиевом Посаде на 5000 рублей.
Копейка
Один пассажир мотоцикла погиб, пять получили ранения с начала 2018 года на территории 5 батальона ДПС - Орехово-Зуевская правда
Один пассажир мотоцикла погиб, пять получили ранения с начала 2018 года на территории 5 батальона ДПС
На территории 5 батальона ДПС 2 полка ДПС (южный) с начала этого года произошло 5 дорожно-транспортных происшествий с участием мототранспорта,
Орехово-Зуевская правда
Праздник для библиотекарей - Газета ФактСотрудники 28 балашихинских библиотек 24 мая принимали поздравления. В этот день в России отмечают День библиотек.
25.05.2018 Газета Факт
В Ивантеевке для дошкольников провели экскурсию по библиотеке - Единая РоссияВ рамках партийного проекта «Культура малой Родины» дети познакомились с библиотечными традициями При поддержке секретаря местного отделения партии «Единая Россия»,
24.05.2018 Единая Россия
Общероссийский день библиотек отметят в Подмосковье - Серебряно-Прудский вестникФото in-reutov.ru 27 мая в общероссийский День библиотек во многих библиотеках Московской области пройдут выставки, концерты.
24.05.2018 Серебряно-Прудский вестник
Вечер дружбы народов «Дети одной планеты» состоялся в Малаховке - Люберецкая панорама
Вечер дружбы народов «Дети одной планеты» состоялся в Малаховке
ЛЮБЕРЦЫ. 24 мая. INLUBERTSY.RU - Вечер дружбы народов «Дети одной планеты» состоялся 22 мая в Малаховском КДЦ «Союз», сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на со ссылкой на КДЦ «Союз».
Люберецкая панорама
Выставка зарайских умельцев - За новую жизнь
Выставка зарайских умельцев
   Как сообщила член Зарайского отделения Союза пенсионеров Подмосковья Лидия Латышева, 22 мая в КЦ «Победа» прошло мероприятие под названием «Три грани вдохновения».
За новую жизнь
Дворец культуры станет украшением города - Газета Факт
Дворец культуры станет украшением города
Порядка 250 миллионов рублей выделено на капитальный ремонт Дворца культуры «Балашиха».
Газета Факт
В рамках подготовки к сезону-2018/19 чёрно-синие примут участие в турнире под названием Кубок Арбитров ФИФА (2018 FIFA Referee Cup Russia), который пройдёт на столичном стадионе «Локомотив» с 5 по 13 июня.
24.05.2018 ФК Сатурн
     Чеховские медведи - СГАУ Саратов 31:25 (15:9). 24 мая, ДС "Динамо" в Крылатском, 400 зрителей.
25.05.2018 ГК Чеховские медведи
В матче 6 тура Первенства России среди команд Третьего дивизиона наша команда играла на выезде против лидера чемпионата ФК «Люберцы».
25.05.2018 ФК Витязь
Как это было: "Звезда" 10 лет назад завоевала Кубок Чемпионов - Звенигородские ведомости
Как это было: "Звезда" 10 лет назад завоевала Кубок Чемпионов
Редакция газеты «Звенигородские ведомости» вместе с читателями вспоминает, как в сезоне 2007/08 «Звезда» завоевала Кубок Чемпионов.
Звенигородские ведомости
Юных хоккеистов наградили в Одинцове - Новые рубежи
Юных хоккеистов наградили в Одинцове
23 мая  в Ледовом дворце «Армада» в городе Одинцово прошла церемония награждения победителей и призёров Открытого Первенстве Московской области и Открытого Кубка Московской области по хоккею сезона 2017–2018 годов.
Новые рубежи
В Подмосковье завершился ежегодный футбольный турнир «Кожаный мяч» - Новые рубежи
В Подмосковье завершился ежегодный футбольный турнир «Кожаный мяч»
В Подмосковье завершился областной этап турнира «Кожаный мяч», который проходил в городе Подольск с 21 по 23 мая.
Новые рубежи
Звонок во взрослую жизнь - Газета ФактПраздник последнего звонка состоялся для 1 943 выпускников 2018 года. Глава Балашихи Сергей Юров поздравил 11-классников и пожелал удачи на выпускных экзаменах.
24.05.2018 Газета Факт
Подмосковье готово поделиться опытом перехода на цифровую экономику - Дмитровский вестникПодмосковные власти готовы поделиться с другими регионами России своим опытом перехода на цифровую экономику, сообщил журналистам в четверг губернатор Московской области Андрей Воробьев.
24.05.2018 Дмитровский вестник
Путин провел встречу с секретарем Генсовета Партии Андреем Турчаком - Единая РоссияГлава государства призвал Партию в рамках работы по подготовке к выборам в Государственную Думу 2021 года активнее работать по решению проблем граждан,
24.05.2018 Единая Россия
Первый день ПМЭФ-2018 - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Александр Щемляев Подмосковная делегация под руководством губернатора Андрея Воробьева приняла участие в работе первого дня Петербургского экономического форума (ПМЭФ-2018),
24.05.2018 Правительство Московской области
В школе №2 вручены золотые указки - Котельники сегодняВ школе №2 города Котельников, как и во всей стране прозвучал последний звонок для выпускников.
24.05.2018 Котельники сегодня