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
К зиме готовы - Газета ФактБолее 30 машин представили на смотре специализированной техники в Балашихе.
19.10.2017 Газета Факт
Ярмарка экопроектов в Московской области - Правительство Московской областиИсточник: Министерство экологии и природопользования Московской области Ярмарка экологических проектов подходит к концу в Подмосковье, и его оргкомитет принял уже более 50 заявок,
19.10.2017 Правительство Московской области
Подмосковный штаб ОНФ подвел итоги работы за девять месяцев 2017 года - ОНФ в Московской областиРегиональный штаб Общероссийского народного фронта в Московской области подвел промежуточные итоги работы по приоритетным проектам ОНФ за девять месяцев 2017 г. и утвердил дату проведения ежегодной конференции.
19.10.2017 ОНФ в Московской области
Усадьба «Архангельское» получила статус особо ценного наследия народов России - РТВ-ПодмосковьеГосударственному музею-усадьбе «Архангельское» присвоили статус особо ценного объекта культурного наследия народов России.
19.10.2017 РТВ-Подмосковье
Собянин внес в Мосгордуму законопроект о прожиточном минимуме пенсионера на 2018 год - Красное знамяФото: РИАМО, Николай Корешков Мэр Москвы Сергей Собянин внес в Мосгордуму законопроект о величине прожиточного минимума пенсионера в столице на 2018 год, документ,
19.10.2017 Красное знамя
Уже более 80 тысяч SMS-вызовов поступило в «Систему-112» Московской области - Озёрский районВнедрение возможности вызова экстренных служб по SMS для всех мобильных операторов – одно из последних новшеств Системы-112 Московской области.
19.10.2017 Озёрский район
В деревне Шилово Рузского района 19 октября прошла церемония открытия отреставрированного воинского мемориала - Серп и МолотЭтот осенний солнечный день стал особенным, волнующим как для многих жителей деревни, так и для приехавших на мероприятие гостей из Москвы, Рузы, других подмосковных городов.
19.10.2017 Серп и Молот
Обзор «Люберецкой панорамы» № 40 от 19 октября 2017 года - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 19 окт. 19 октября  вышел в свет сороковой номер общественно-политической газеты «Люберецкая панорама», сообщил городскому сайту ИнфоЛюберцы ответственный секретарь редакции Иван Борисов.
19.10.2017 ИнфоЛюберцы
Полицейские задержали подозреваемых в избиении водителя скорой в Пушкине - РТВ-ПодмосковьеВ Подмосковье избили водителя скорой помощи. Случай произошёл во вторник, 17 октября, в Пушкине.
18.10.2017 РТВ-Подмосковье
Ситуацию с наркооборотом контролируют в округе - Наро-Фоминский район  В администрации Наро-Фоминского муниципального района прошло заседание антинаркотической комиссии.
19.10.2017 Наро-Фоминский район
Волонтеры разыскивают 9‑летнего мальчика, пропавшего в Мытищах - Подольский рабочийВ подмосковных Мытищах разыскивают 9-летнего Сергея Жосу, который бесследно пропал по дороге домой из школы днем 18 октября В подмосковных Мытищах разыскивают 9-летнего Сергея Жосу,
19.10.2017 Подольский рабочий
Мужчина погиб под поездом в Котельниках - Котельники сегодня
Мужчина погиб под поездом в Котельниках
В Котельниках мужчина попал под поезд и скончался. Трагический случай произошёл на днях в городском округе Котельники – в ночное время суток под поезд попал человек.
Котельники сегодня
В горокруге Шаховская девочек родилось больше, чем мальчиков - Шаховские вести
В горокруге Шаховская девочек родилось больше, чем мальчиков
В Шаховской родилось больше девочек Как стало известно журналистам газеты «Шаховские вести», за минувшие три квартала Шаховским ЗАГСом зарегистрировано рождение 150 детей, из них 71 мальчик и 79 девочек.
Шаховские вести
Количество погибших в ДТП в Подмосковье за девять месяцев сократилось на 13% - Звенигородские ведомости
Количество погибших в ДТП в Подмосковье за девять месяцев сократилось на 13%
Дорожно-транспортных происшествий в Московской области стало на 10,2% меньше за девять месяцев 2017 года, также число погибших в авариях сократилось на 13%, сообщается на сайте Главного управления МВД РФ по региону.
Звенигородские ведомости
Семинар для СМИ - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 18 окт. INLUBERTSY.RU – Освещение межнациональных вопросов обсудили на семинаре для СМИ Подмосковья, сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на портал областного правительства.
19.10.2017 Люберецкая панорама
Пасмурный и дождливый день – не повод для скуки! - Павлово-Посадские известияАфиша учреждений культуры г.о. Павловский Посад на ближайшую неделю – с 20 по 26 октября.
19.10.2017 Павлово-Посадские известия
В Подольске стартовал ежегодный конкурс чтецов - ТК Кварц  Экспрессия, которой позавидовали бы профессиональные ораторы. В каждой школе выбирали самых талантливых детей.
19.10.2017 ТК Кварц
Осенний марафон - Долгие Пруды
Осенний марафон
Театральные ночи и пластические эксперименты ждут долгопрудненцев на сцене театра «Город» Осень в самом разгаре, а это значит,
Долгие Пруды
Жительница Реутова в погоне за миллионом - Газета Реут
Жительница Реутова в погоне за миллионом
РЕУТОВ. 19 октября. IN-REUTOV.RU По итогам интернет-голосования из 94 полуфиналисток в финал 8-го международного сезона конкурса красоты «Мисс Офис-2017» прошли 30 девушек из России и стран СНГ,
Газета Реут
Открытие детского театра им. Г.М.Печникова - Долгие Пруды
Открытие детского театра им. Г.М.Печникова
14 октября 2017 года в ДШТИ «Семь Я» состоялось значимое событие не только для нашей школы, но и для всего города - Открытие Детского театра имени Геннадия Михайловича Печникова.
Долгие Пруды
Фестиваль «Гармоника – душа России» состоится в Рузском городском округе 12 ноября - Рузский район12 ноября в Рузском городском округе состоится традиционный фестиваль «Гармоника – душа России».
18.10.2017 Рузский район
Коломенцев наградили по итогам областного конкурса «Велофлешмоб Подмосковья» - Администрация г.Коломна18 октября в Московской областной Думе состоялось торжественное награждение победителей регионального конкурса «Велофлешмоб Подмосковья»,
19.10.2017 Администрация г.Коломна
Строительство ФОКа в Дмитровском районе - Правительство Московской областиИсточник: Главное управление государственного строительного надзора Московской области Физкультурно-оздоровительному комплексу в Дмитровском районе выдали заключение о соответствии всем необходимым требованиям,
18.10.2017 Правительство Московской области
Зарайские спортсмены удостоились Кубков и грамот - За новую жизнь
Зарайские спортсмены удостоились Кубков и грамот
15 октября на стадионе г.о. Зарайск проходили соревнования по лёгкой атлетике «Часовой бег» памяти мастера спорта, участника римской Олимпиады, неоднократного чемпиона Советского Союза по лёгкой атлетике Алексея Конова.
За новую жизнь
Пасмурный и дождливый день – не повод для скуки! - Павлово-Посадские известия
Пасмурный и дождливый день – не повод для скуки!
Афиша учреждений культуры г.о. Павловский Посад на ближайшую неделю – с 20 по 26 октября.
Павлово-Посадские известия
Одинцовские спортсмены отличились в городе Орел - Новые рубежи
Одинцовские спортсмены отличились в городе Орел
В городе Орел прошли всероссийские соревнования по каратэ «Кубок Орла». В турнире приняли участие команды из разных регионов РФ,
Новые рубежи
К зиме готовы - Газета ФактБолее 30 машин представили на смотре специализированной техники в Балашихе.
19.10.2017 Газета Факт
Ярмарка экопроектов в Московской области - Правительство Московской областиИсточник: Министерство экологии и природопользования Московской области Ярмарка экологических проектов подходит к концу в Подмосковье, и его оргкомитет принял уже более 50 заявок,
19.10.2017 Правительство Московской области
Подмосковный штаб ОНФ подвел итоги работы за девять месяцев 2017 года - ОНФ в Московской областиРегиональный штаб Общероссийского народного фронта в Московской области подвел промежуточные итоги работы по приоритетным проектам ОНФ за девять месяцев 2017 г. и утвердил дату проведения ежегодной конференции.
19.10.2017 ОНФ в Московской области
Усадьба «Архангельское» получила статус особо ценного наследия народов России - РТВ-ПодмосковьеГосударственному музею-усадьбе «Архангельское» присвоили статус особо ценного объекта культурного наследия народов России.
19.10.2017 РТВ-Подмосковье
Собянин внес в Мосгордуму законопроект о прожиточном минимуме пенсионера на 2018 год - Красное знамяФото: РИАМО, Николай Корешков Мэр Москвы Сергей Собянин внес в Мосгордуму законопроект о величине прожиточного минимума пенсионера в столице на 2018 год, документ,
19.10.2017 Красное знамя