Les Protéines Photosynthétiques Agissent en tant que Générateurs Actuels dans des Circuits Électriques de Nanoscale

Published on October 3, 2012 at 9:21 AM

Une équipe des scientifiques, aboutie par Joachim Reichert, Johannes Barth, et Alexandre Holleitner (Technische Universitaet Muenchen, Batteries de l'Excellence TRACENT et NIM), et Itai Carmeli (Université de Tel Aviv) a développé une méthode pour mesurer des photocurrents d'un système photosynthétique functionalized unique de protéine.

Le Photosystème-Je (vert) est optiquement excité par une électrode (haut). Un électron alors est transféré point par point en seulement 16 nanosecondes. Crédit : Christoph Hohmann (Nanosystems Munich Initiatique)

Les scientifiques pourraient expliquer qu'un tel système peut être intégré et sélecteur adressé dans des architectures photovoltaïques artificielles de dispositif tout en maintenant leurs propriétés fonctionnelles biomoléculaires. Les protéines représentent les pompes lumière lumière et très efficaces d'électron d'unique-molécule qui peuvent agir en tant que générateurs actuels dans des circuits électriques de nanoscale. L'équipe interdisciplinaire a publié les résultats en 'Nature Nanotechnology cette semaine.

Le scientifique a vérifié le centre de réaction de photosystème-Je qui est un composé de protéine de chlorophylle situé dans les membranes des chloroplastes du cyanobacteria. Les Centrales, les algues et les bactéries emploient la photosynthèse pour convertir l'énergie solaire en énergie chimique. Les stades initiaux de ce procédé - où la lumière est absorbée et de l'énergie et des électrons sont transférés - sont assistés par les protéines photosynthétiques composées de composés de chlorophylle et de caroténoïde. Jusqu'ici, aucun des méthodes disponibles n'était assez sensible aux photocurrents de mesure produits par une protéine unique. Les propriétés optoélectroniques en suspens de documents de Photosystème-Je ont trouvé seulement dans des systèmes photosynthétiques. La cote de nanoscale autre effectue au photosystème-Je un ensemble prometteur pour des applications en optoélectronique moléculaire.

Le premier défi que les physiciens ont dû maîtriser était l'élaboration d'une méthode pour entrer en contact avec électriquement les molécules uniques dans les domaines optiques intenses. L'élément central du nanodevice réalisé sont les protéines photosynthétiques auto-assemblées et bondissent en covalence à une électrode d'or par l'intermédiaire des groupes de mutation de cystéine. Le photocurrent a été mesuré au moyen d'une extrémité en verre couverte d'or utilisée dans une installation optique de microscopie de proche-zone de lecture. Les protéines photosynthétiques sont optiquement excitées par un flux de photon guidé par l'extrémité tétraédrique qui fournit en même temps le contact électrique. Avec cette technique, les physiciens pouvaient surveiller le photocurrent produit dans les ensembles uniques de protéine.

Source : http://www.tum.de/

Last Update: 3. October 2012 14:45

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