طراحی مولکول هایی هوشمند با قابلیت عملکردی شبیه به فتوسنتز طبیعی
به گزارش نکسترو، پژوهشگران دانشگاه های مطرح دنیا مدلی مولکولی نوین از گرافن دولایه طراحی نموده اند که با کنترل چرخش بین لایه ها، خواص نیمه هادی ویژه ای بوجود می آورد این تحقیق گامی امیدوارکننده در راه ساخت مولکول های مصنوعی با کارآمدی شبیه به فتوسنتز طبیعی است.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه فناوری نانو، گروهی از محققان دانشگاه های مطرح دنیا موفق به طراحی یک مدل مولکولی نوین از گرافن دولایه شده اند، این موفقیت بنیانگزار ساخت مولکول های مصنوعی با کارآمدی مشابه فتوسنتز طبیعی و کاربردهای پیشرفته فوتوولتائیک است.
پژوهشگران دانشگاه کمپلوتنسه مادرید، دانشگاه مالاگا، دانشگاه خودمختار مادرید، دانشگاه ملی سنگاپور و دانشگاه کیوتو، مدلی مولکولی از گرافن دولایه عرضه کرده اند که به واسطه توانایی کنترل چرخش میان دو لایه، امکان تنظیم رسانایی و دستیابی به خواص نیمه هادی اعجاب انگیز را فراهم می آورد.
طبق توضیحات تیم پژوهش، با طراحی نانوگرافن های مولکولی به شکل کووالانسی به هم پیوسته، می توانیم جستجوی زاویه جادویی میان صفحات شبیه گرافن را شبیه سازی کنیم؛ زاویه ای که در آن نیمه هادی بودن ماده حاصل می شود و این خصوصیت برای ساخت ترانزیستورها که واحدهای اصلی کامپیوترها هستند، حیاتی می باشد.
برخلاف خیلی از پژوهش های پیشین که بیشتر بر پیوندهای کووالانسی در مولکول های آلی تمرکز داشتند، این مدل جدید امکان تشکیل پیوند یونی میان مولکول های آلی را هم فراهم می کند؛ جایی که یک اتم در جداسازی بار بر اتم دیگر برتری دارد.
خوان کاسادو کوردون، استاد شیمی فیزیک دانشگاه مالاگا، می گوید: یافتن حالتی پایدار و ناپایدار از ماده با انتقال الکترون، نمونه ای بی نظیر در بین مولکول های کربنی است.
وی همینطور این مولکول را نمونه ای منحصربه فرد از یک مولکول کوانتومی-مکانیکی با پیوند الکترواستاتیکی معرفی می کند که می تواند به دلخواه «پیش کوانتومی» یا «کلاسیک» به علت ماهیت کولومبیک آن، نامیده شود.
این پژوهش، پایه های ساخت مولکول های مصنوعی را که قادرند به کارآمدی بالای فرآیندهای فتوسنتز طبیعی، تبدیل انرژی نور به انرژی الکترواستاتیک و سپس انرژی شیمیایی، دست یابند، بنا می نهد. نانوگرافن دولایه طراحی شده به واسطه انتقال الکترون، عملکرد مولکول های زیستی فعال در فتوسنتز را شبیه سازی می کند و این امر امکان توسعه کاربردهای فوتوولتائیک سفارشی و پیشرفته را فراهم خواهد ساخت.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب