Искусственный фотосинтез становится реальностью: что сделали швейцарские химики

Химики из Базеля сообщили о создании уникальной молекулы, способной воспроизводить принцип фотосинтеза растений. Об этом сообщает журнал Nature Chemistry. Новая структура под воздействием света накапливает два положительных и два отрицательных заряда. Исследователи называют это важным шагом на пути к разработке технологий преобразования солнечного света в углеродно-нейтральное топливо. Хотя до полноценной системы ещё далеко, сама идея уже доказала свою эффективность на практике.

Как работает молекула

Разработанная структура состоит из пяти элементов, соединённых в цепочку. На одном её конце два компонента отдают электроны и заряжаются положительно. На другом — две части принимают электроны и получают отрицательный заряд. Центральный элемент улавливает фотоны и запускает процесс переноса электронов. Такая схема повторяет ключевые этапы фотосинтеза, который в природе обеспечивает жизнь на Земле.

Два всплеска света вместо мощного лазера

Чтобы накопить четыре заряда, химики применили двухэтапное освещение. Первая вспышка света создаёт по одному положительному и отрицательному заряду, которые перемещаются к противоположным концам молекулы. Вторая вспышка повторяет реакцию, и в итоге накапливаются четыре заряда. По словам аспиранта Матиаса Брэндлина, такой подход позволяет использовать тусклый свет, по интенсивности близкий к солнечному. Раньше требовался мощный лазер, что ограничивало практическое применение технологии.

Значение для энергетики будущего

Руководитель проекта профессор Оливер Венгер отмечает, что заряды в молекуле остаются стабильными достаточно долго для проведения последующих химических реакций. Это открывает путь к синтезу экологичного топлива, например водорода или метанола. Учёные подчёркивают, что пока создан лишь элемент системы, но это важная часть общей задачи. Понимание механизма переноса электронов поможет приблизиться к созданию устойчивых энергетических технологий и сократить выбросы углекислого газа.