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As Proteínas Fotossintéticas Actuam como Geradores Actuais em Circuitos Elétricos de Nanoscale

Published on October 3, 2012 at 9:21 AM

Uma equipe dos cientistas, conduzida por Joachim Reichert, Johannes Barth, e Alexander Holleitner (Technische Universitaet Muenchen, Conjuntos de MAPA da Excelência e NIM), e Itai Carmeli (Universidade de Tel Aviv) desenvolveu um método para medir photocurrents de um único sistema fotossintético functionalized da proteína.

O photosystem-Eu (verde) é óptica entusiasmado por um eléctrodo (parte superior). Um elétron é transferido então ponto por ponto em somente 16 nanossegundos. Crédito: Christoph Hohmann (Iniciativa Munich de Nanosystems)

Os cientistas poderiam demonstrar que tal sistema pode ser integrado e selectivamente endereçado em arquiteturas fotovoltaicos artificiais do dispositivo ao reter suas propriedades funcionais biomoleculares. As proteínas representam as bombas luz-conduzidas, altamente eficientes do elétron da único-molécula que podem actuar como geradores actuais em circuitos elétricos do nanoscale. A equipe interdisciplinar publicou os resultados 'na Natureza Nanotechnology esta semana.

O cientista investigou o centro da reacção do photosystem-Eu que é um complexo da proteína da clorofila situado nas membranas do cloroplastos do cyanobacteria. As Plantas, as algas e as bactérias usam a fotossíntese para converter a energia solar na energia química. As fases iniciais deste processo - onde a luz é absorvida e a energia e os elétrons são transferidos - são negociadas pelas proteínas fotossintéticas compor de complexos da clorofila e do carotenóide. Até aqui, nenhuns dos métodos disponíveis eram sensíveis bastante aos photocurrents da medida gerados por uma única proteína. As propriedades optoelectronic proeminentes das exibições do photosystem-Eu encontraram somente em sistemas fotossintéticos. A dimensão do nanoscale mais adicional faz ao photosystem-Eu uma unidade prometedora para aplicações na óptica electrónica molecular.

O primeiro desafio que os físicos tiveram que dominar era a revelação de um método para contactar electricamente únicas moléculas em campos ópticos fortes. O elemento central do nanodevice realizado é proteínas fotossintéticas auto-montadas e limita covalently a um eléctrodo do ouro através dos grupos da mutação do cysteine. O photocurrent foi medido por meio de uma ponta de vidro ouro-coberta empregada em uma instalação óptica da microscopia do próximo-campo da exploração. As proteínas fotossintéticas são óptica entusiasmado por um fluxo do fotão guiado com a ponta tetrahedral que fornece ao mesmo tempo o contacto elétrico. Com esta técnica, os físicos podiam monitorar o photocurrent gerado em únicas unidades da proteína.

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

Last Update: 3. October 2012 14:46

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