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
Мобильное приложение Системы-112 появится уже этим летом - Лотошинский районТестовые работы по внедрению мобильного приложения Системы-112 идут полным ходом – благодаря приложению оператор сможет определять местоположение абонента в любой точке, где бы он ни находился.
24.07.2017 Лотошинский район
Никита Чаплин: бабушка и дача – понятия вечные - Городские вестиДач в России больше не будет. Новый закон о садоводстве и огородничестве, который в минувший четверг приняли депутаты Госдумы в третьем и окончательном чтении, упразднил само понятие «дачное товарищество».
24.07.2017 Городские вести
Экспертный совет минэкологии рекомендовал организацию для создания проекта рекультивации закрытого полигона в Балашихе - Министерство экологии МОВ минэкологии Московской области состоялась презентация пяти организаций, претендующих на право разработки проекта рекультивации закрытого полигона ТКО «Кучино» в Балашихе, как единый поставщик услуг.
24.07.2017 Министерство экологии МО
Благодаря отметке на интерактивной карте ОНФ свалка в подмосковной деревне Павловское ликвидирована - Серебряно-Прудский вестникВ рамках проекта Общероссийского народного фронта «Генеральная уборка» активисты ОНФ добились ликвидации стихийной свалки возле мусорного полигона в подмосковной деревне Павловское.
24.07.2017 Серебряно-Прудский вестник
Воробьев вошел в топ‑5 рейтинга губернаторов по упоминаемости в соцмедиа за июнь - Подольский рабочийАндрей Воробьев вошел в первую пятерку рейтинга российских губернаторов по упоминаемости в социальных медиа за июнь 2017 года Глава Подмосковья Андрей Воробьев вошел в первую пятерку рейтинга российских губернаторов п
24.07.2017 Подольский рабочий
Стоимость абонементов на проезд в подмосковных электричках снижена - Красное знамяУстановлены новые тарифы на проезд пассажиров электропоездами пригородного сообщения.
24.07.2017 Красное знамя
Интерактивная карта ОНФ по ремонту дорог в Наро-Фоминском районе дает результаты - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 24 июл. INLUBERTSY.RU - В Наро-Фоминском районе Подмосковья ремонтируют дороги с интерактивной карты ОНФ, сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на региональное отделение ОНФ.
24.07.2017 Люберецкая панорама
Свет отключат 25 июля в микрорайонах Подольска - ТК КварцБез света завтра, 25 июля, останутся жители микрорайонов Климовск и Высотный, сообщает МУП «Подольская электросеть».
24.07.2017 ТК Кварц
Обыкновенный вандализм - Новые рубежиЭлементы на детской площадке в поселке Горки-2 были повреждены, камеры видеонаблюдения зафиксировали трёх мужчин.
24.07.2017 Новые рубежи
Сотрудниками уголовного розыска УМВД России по Наро-Фоминскому району в ходе проведения оперативно-розыскных мероприятий задержан ранее судимый 44-летний местный житель,
24.07.2017 МВД Московской области
В лесу плутали трое - Ока ИнфоМаксим Кот Две пенсионерки и пожилой мужчина заблудились в лесу под Байденками На пульт оперативного дежурного ЕДДС Серпуховского района поступило сообщение о пропаже людей.
24.07.2017 Ока Инфо
Как защитить ребенка от падения из окна? - Газета Родник
Как защитить ребенка от падения из окна?
В 2017 году в Раменском районе участились случаи падения с высоты малолетних детей, в том числе через москитные сетки.
Газета Родник
Несколько самокатов украл житель поселка Верея на минувшей неделе - Орехово-Зуевская правда
Несколько самокатов украл житель поселка Верея на минувшей неделе
Четыре преступления зарегистрированы на территории Орехово-Зуева и района на минувшей неделе В период с 17 по 24 июля сотрудники МУ МВД России «Орехово-Зуевское» зафиксировали на территории Орехово-Зуева и района 4 преступления,
Орехово-Зуевская правда
«ВАЗ» угодил под «КамАз» - Ока Инфо
«ВАЗ» угодил под «КамАз»
Злата Орлова В посёлке Большевик произошло ДТП. Молодой водитель на «Ладе» весёлой расцветки пытался проскочить на перекрёстке улиц Ленина и Екатерины Дашковой.
Ока Инфо
"Калинов мост" на "Русском поле" - Долгие ПрудыФестиваль славянского искусства «Русское поле» готовит гостям все новые и новые сюрпризы.
24.07.2017 Долгие Пруды
Новый взлёт «Крыльев» - Новые рубежиГрандиозный успех снискал широко известный в районе Народный молодёжный театр «Крылья» на десятом международном фестивале-конкурсе «Дорогами успеха», проходившем в Крыму при поддержке Московского Института культуры.
24.07.2017 Новые рубежи
                               Нам Три года!  Интерьвью с Сергеем Акентьевым: Гжель - прошлое, настоящее и будущее.
24.07.2017 Палата народных промыслов и ремёсел
«День выборов» в Сергиевом Посаде - Копейка
«День выборов» в Сергиевом Посаде
Начало избирательной кампании в Сергиево-Посадский Совет депутатов действительно начинается как в известном кино, т.е.
Копейка
И это всё о них - Ока Инфо
И это всё о них
Галина Столярова Липицкий ДК без двух этих коллективов уже давно не представляем.
Ока Инфо
Концерт группы «Парк» прошел в Майданове - Серп и Молот
Концерт группы «Парк» прошел в Майданове
Концерт группы «Парк», организованный администрацией клуба «Майдановский», прошел в субботу.
Серп и Молот
Золото международного фестиваля - Газета КлючВ начале лета, когда в нашем регионе о тепле оставалось только мечтать, баскетболисты Детско-юношеской спортивной школы города Фрязино – команда юношей 2003 года рождения –отправилась на ежегодный Международный фестиваль
24.07.2017 Газета Ключ
Чемпионат России по пожарно-спасательному спорту пройдет в Подольске - Подольский рабочийС 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится 26-й чемпионат России по пожарно-спасательному спорту С 27 по 30 июля в учебном центре ФГКУ 24 ОФПС по МО на стадионе «Пламя» состоится
24.07.2017 Подольский рабочий
УСТУПИЛИ ШВЕЦИИ - ФК РоссиянкаВ пятницу, 21 июля, женская национальная сборная России сыграла второй матч в рамках группового этапа Чемпионата Европы-2017 в Нидерландах.
24.07.2017 ФК Россиянка
Балашихинцы трансформируются - Газета Факт
Балашихинцы трансформируются
В городском парке культуры и отдыха прошел массовый забег на три километра под девизом «Трансформация!».
Газета Факт
Глава РЖД представил видоизмененный билет - Газета Факт
Глава РЖД представил видоизмененный билет
РЖД стали указывать на билетах все оплаченные пассажиром услуги, местное время отправления и прибытия поезда, а также его разницу с московским, написал президент компании Олег Белозеров.
Газета Факт
Шахматный турнир состоялся в городском парке Орехово-Зуева - Орехово-Зуевская правда
Шахматный турнир состоялся в городском парке Орехово-Зуева
Турнир, посвященный Международному дню шахмат, состоялся в Орехово-Зуевском городском парке культуры и отдыха в минувшее воскресенье, 23 июля.
Орехово-Зуевская правда
Мобильное приложение Системы-112 появится уже этим летом - Лотошинский районТестовые работы по внедрению мобильного приложения Системы-112 идут полным ходом – благодаря приложению оператор сможет определять местоположение абонента в любой точке, где бы он ни находился.
24.07.2017 Лотошинский район
Никита Чаплин: бабушка и дача – понятия вечные - Городские вестиДач в России больше не будет. Новый закон о садоводстве и огородничестве, который в минувший четверг приняли депутаты Госдумы в третьем и окончательном чтении, упразднил само понятие «дачное товарищество».
24.07.2017 Городские вести
Экспертный совет минэкологии рекомендовал организацию для создания проекта рекультивации закрытого полигона в Балашихе - Министерство экологии МОВ минэкологии Московской области состоялась презентация пяти организаций, претендующих на право разработки проекта рекультивации закрытого полигона ТКО «Кучино» в Балашихе, как единый поставщик услуг.
24.07.2017 Министерство экологии МО
Благодаря отметке на интерактивной карте ОНФ свалка в подмосковной деревне Павловское ликвидирована - Серебряно-Прудский вестникВ рамках проекта Общероссийского народного фронта «Генеральная уборка» активисты ОНФ добились ликвидации стихийной свалки возле мусорного полигона в подмосковной деревне Павловское.
24.07.2017 Серебряно-Прудский вестник
Воробьев вошел в топ‑5 рейтинга губернаторов по упоминаемости в соцмедиа за июнь - Подольский рабочийАндрей Воробьев вошел в первую пятерку рейтинга российских губернаторов по упоминаемости в социальных медиа за июнь 2017 года Глава Подмосковья Андрей Воробьев вошел в первую пятерку рейтинга российских губернаторов п
24.07.2017 Подольский рабочий