A szentjánosbogarak fényével világítunk majd otthon?

kategória: Tudomány
2012 június 19, kedd - 14:39 | szerző: sg.hu
Címkék: nanotechnológia, szentjánosbogár, fény, világítás, címkefelhő
Hozzászólás: 1
Mindig pozitívan a Facebook-on is
Mi a közös a szentjánosbogarakban, a nanorudakban és a karácsonyi izzókban? Ma még nem túl sok, de egy nap elképzelhető, hogy a felsoroltak összeházasításával olyan izzósort vásárolhatunk, ami elektromos áram nélkül ragyogja be az ünnepet.

A Syracuse Egyetem tudósai új módszert dolgoztak ki a szentjánosbogarak természetes fényének, tudományos nevén a biolumineszcencia hasznosítására. Áttörésük 20-30-szor hatékonyabb rendszert eredményezhet az eddigi kísérletekben használtaknál.

Minden a kvantum nanorudak méretén és szerkezetén múlik, kezdte kissé ködösen magyarázatát Matthew Maye, az egyetem Művészetek és Tudományok tanszékének docense. "A szentjánosbogarak fénye a természet egyik legjobb példája a biolumineszcenciára" - mondta. "Ez a fény rendkívül ragyogó és hatékony. A biológia nem biológiai alkalmazásokhoz történő hasznosításának egy új módjára bukkantunk a biológiai és nem biológiai alkotóelemek közötti interfész manipulálásával"

A szentjánosbogarak a luciferin és enzime, a luciferáz közötti kémiai reakcióval hozzák létre fényüket. A luciferin-luciferáz reakciót az igazságügyi orvostan is alkalmazza, ha a vizsgált felületre felvitt luciferin-luciferáz keverék világít, azt jelzi, hogy ott élő organizmus van jelen. Ugyanez a módszer élelmezés-egészségügyi vizsgálatok során is használatos. Maye laboratóriumában az enzimet nanorudak felszínéhez kapcsolták, míg a luciferin, amit később lép be a rendszerbe, üzemanyagként szolgál. Az üzemanyag és az enzim kölcsönhatásakor energia szabadul fel, ami a nanorudaknál fénykibocsátást eredményez. A folyamatot Biolumineszcencia Rezonanciás Energia Átvitelnek, angol kezőbetűik alapján BRET-nek nevezték el.

"A hatékonyság növelésének trükkje az enzim és a rúd felszíne közötti távolság csökkentése, valamint a rúd szerkezetének optimalizálása" - mondta Maye. "Kidolgoztunk egy módszert, amivel kémiai úton közvetlenül csatolhatjuk a genetikailag módosított luciferáz enzimeket a nanorúd felületéhez"

A nanorudak egy kadmium-szulfid külső héjból és egy kadmium-szelenid belső magból áll, mindkét anyag félvezető. A mag méretének és a rúd hosszának egyaránt hatása van a megtermelt fény színére. A laboratóriumban előállított színek nem léteznek a természetben. Maye nanorúdjai zöld, narancs és vörös színben ragyognak, míg a szentjánosbogarak sárgás fényt bocsátanak ki.

A kutatók számos architektúrát leteszteltek, hogy megtalálják a leghatékonyabbat. A befutó egy speciális szerkezet lett, ami infravörös közeli tartományban bocsát ki fényt. Az infravörös fénynek hosszabbak a hullámhosszai, mint a látható fénynek és mint tudjuk az emberi szem számára láthatatlan. Az infravörös megvilágításnak az éjjel látó készülékeknél, távcsöveknél, kameráknál és a gyógyászatban van fontos szerepe.

Maye és munkatársai szentjánosbogár-nanorúdjai csak a laboratóriumukban létezik. További kutatások folynak a kémiai reakció és az energiaátvitel hosszabb időszakokon át történő fenntartásara és a rendszer felnagyítására. Maye meggyőződése, hogy a rendszer nagy ígéret a kémiai energia közvetlenül fénnyé alakítására irányuló jövőbeli technikák számára, amikkel akár a LED-ek alternatívájaként is számolhatunk a jövőben.



Kapcsolódó cikkek
Megosztás:   Facebook Twitter iwiw
Print

Hozzászólás

sanyi okt. 24 : 16:43 Válasz erre
Már a led is nagy lépésnek számít. Ha széles körben elterjednek nevetséges mértékűre lecsökken a világítótestek eddig nem kis fogyasztása.
http://www.anrodiszlec.hu/article_info.php/articles_id/70

Hozzászólás küldése

Felhasználónév:
Hozzászólások:

Kód beírása:

Újabb lehetséges krátereket fedeztek fel a Holdon
Gravitációs és topográfiai vizsgálati módszereket alkalmazva ausztráliai tudósok újabb lehetséges krátereket fedeztek fel a Holdon.
szerda 14:28
Új szubatomi részecskét fedezhettek fel japán és kínai fizikusok
Elképzelhető, hogy Japán és kínai fizikusok egymástól független kísérletekben bizonyítékot találtak egy eddig ismeretlen, négy kvarkból álló szubatomi részecske létezésére, amelyhez hasonlóval eddig nem találkoztak a tudósok.
szerda 13:25
Világhírű a magyar kócsagfigyelő kamera
A tíz legjobb webkamera közé került a Pro Vértes Közalapítvány kócsagfigyelő kamerája, a világ vezető szakoldalán, az Earthcam.com-on.
szerda 11:02
Veszélyeztetett Kelet-Rennel-korallzátony
Az UNESCO Világörökségi Bizottságának Kambodzsában zajló tanácskozásán Salamon-szigeteki Kelet-Rennel-korallzátonyát felvették a veszélyeztetett világörökségi helyszínek listájára.
szerda 10:59
Közép-Európa legmodernebb kutatási célú adatközpontja az Akadémia Wigner Fizikai Kutatóközpontjában
Európában is kiemelkedő színvonalú kutatási célú adatközpontot avatott fel Orbán Viktor miniszterelnök, Pálinkás József, a Magyar Tudományos Akadémia elnöke és Rolf-Dieter Heuer, a CERN főigazgatója az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban 2013. június 13-án. Közép-Európa legnagyobb, bruttó 8,5 milliárd forint összértékű beruházásával olyan adatközpont létesült, amely a következő két évtizedben mozgásba hozhatja a hazai tudományos kutatásokat és meghatározó jelentőségű lehet Magyarország nemzetközi kutatási és kutatás-fejlesztési projektekben való részvétele szempontjából. A magyar részecskefizikusok sikeres és elismert munkájára alapozva a Magyar Tudományos Akadémia és a magyar Kormány példaértékű összefogásával rekordidő alatt világszínvonalú európai kutatási infrastruktúra jött létre Budapesten.
szerda 10:54
Aláírták: 2016-tól indul az európai Mars-misszió
Európa nagyot lépett előre ama terveit illetően, melyek égisze alatt 2016-ban egy szatellittel, 2018-ban pedig egy landoló egységgel térképezné fel a Marsot.
kedd 14:51