Искусственные листья обладают функциями живых

25.03.2019

Исследователи Иллинойсского Университета (США, Чикаго) после многочисленных попыток, наконец, разработали искусственные масштабируемые листья, которые выполняют такие же функции, как и живые растения, а именно: преобразуют углекислоту в воду и окись углерода. А еще они вырабатывают кислород. По заявлению ученых, использовать такие листы можно с разными целями: для улучшения качества окружающего воздуха, получения дешевого топлива.

Каждое растение на земле представляет собой маленькую природную "электростанцию", которая трансформирует поступающие солнечные лучи, воду и углекислый газ в энергию. Около десяти лет ученые безуспешно пытались создать копию натурального, функционирующего по аналогии с настоящим, листа. Команда специалистов Университета Иллинойса первой решила эту задачу и разработала новую модель листьев, которая работала одинаково эффективно как в лаборатории, так и в реальных условиях.

Искусственные растения поглощают углекислый газ (СО2) из воздуха. Они преобразуют углекислоту в кислород (О2) и газ (СО), являющийся основой для синтетических видов топлива: бензина, метилового спирта. Все созданные ранее искусственные листья, к сожалению, были не в состоянии аккумулировать СО2 из окружающего воздуха. Однако, новым листовым системам это удалось.

Ученые сконструировали систему искусственного фотосинтеза с продуктивностью, превышающей показатели живых растений в 14 раз. Она состоит из принимающих на себя лучи солнца элементов, на поверхности которых располагаются катализаторы. Поверхность расщепляет молекулы воды, а также аккумулирует углекислый газ из воздуха. Ранее такой процесс был невозможен, поскольку на листьях-дубликатах не было устьиц - крошечных отверстий, через которые они поглощают углекислоту и выделяют кислород.

Ученые поместили искусственный лист в проницаемую плотную оболочку, сделанную из аммонийной смолы. Ее пропитали электролитом на водной основе. Чтобы имитировать процесс испарения воды, происходящий в зеленых растениях, исследователи сделали так, чтобы аммонийная смола забирала углекислоту из воздуха. Под полупроводниковой пленкой углекислый газ превращался в СО или окись углерода. Это соединение можно собирать из внутренней части листа и использовать для перегонки в топливо.

<< Назад: Испытан новый марсоход 26.03.2019

>> Вперед: Полумостовой 200-вольтовый драйвер MOSFET Infineon IRS2007S 25.03.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Измерение загрязнения воздуха 25.09.2020 Исследователи из США проанализировали существующие научные публикации и установили, что листья деревьев могут улавливать магнитные частицы, попадающие в атмосферу вместе с выхлопными газами. Магнитное поле таких частиц можно детектировать при помощи специальных приборов, определяя уровень загрязнения воздуха по листьям деревьев. Сотрудники Университета Юты собрали сосновые иглы с нескольких деревьев в районе кампуса вуза. Три дерева росли рядом с оживленной трассой, и еще одно располагалось далеко от дороги. Сравнение образцов показало, что намагниченность игл зависит от качества воздуха в районе расположения дерева. В магнитных частицах, которыми были покрыты иголки, были найдены такие вещества, как титан, цирконий и ванадий. Эти элементы обычно обнаруживаются в тормозной пыли, плюс, мы знаем, что они выделяются в атмосферу при сжигании ископаемых видов топлива. Теперь ученые хотят установить на территории Юты искусственные деревья, созданные из напечатанных на 3D-принтере ветвей со специальными магнитными датчиками. Предполагается, что такой способ мониторинга загрязнения воздуха покажет высокие результаты. Если ожидания оправдаются, то технология может применяться в больших масштабах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026