Bæredygtige lyskilder:LED'er fra bakterieproduktion

I FET Open-projektet ENABLED, TU Graz proteindesigner Gustav Oberdorfer arbejder sammen med forskere fra Spanien og Italien om miljøvenlige og billige lysemitterende dioder.

Grundlaget for denne vision lægges på Institute of Biochemistry ved Graz University of Technology, hvor Gustav Oberdorfer og hans team designer proteiner ved hjælp af simuleringssoftware.

"Til dette projekt, vi analyserer fluorescerende proteinstrukturer fra naturen og tester, hvordan vi skal modificere dem, så de binder forskellige fluorescerende organiske molekyler, "forklarer Oberdorfer.

Lysdioder udsender kortbølget blåt lys, som derefter absorberes af et lag uorganiske lysmaterialer og omdannes til lys med længere bølgelængde. Hele spektret resulterer så i det hvide lys, som vi opfatter det.

Oberdorfer udviklede ideen til projektet sammen med samarbejdspartnere fra Spanien og Italien, som arbejdede med emnet uafhængigt af hinanden og var i stand til at opnå lovende succes.

Miljøvenlig LED -belægning

Rubén Costa fra Madrid Institute for Advanced Studies (IMDEA) udviklede en stabil organisk LED-belægning som et alternativ til konventionelle LED-belægninger, som normalt består af problematiske sjældne jordartsmineraler. Blandingen består af organiske polymerer, hvori han og hans team formåede at indlejre fluorescerende proteiner. Disse fluorescerende proteiner findes i marine organismer og bruges af dem som lyskilde til jagt, kommunikation og selvbeskyttelse.

Den lysstyrke, der kan opnås med sådanne enheder, er dog stadig for lav til at bruge dem i lamper, der oplyser hele rum.

Organiske farvestoffer med god lysemitterende effektivitet

Forskere fra Institut for Kemi ved Universitetet i Torino ledet af Claudia Barolo beskæftiger sig til gengæld med syntesen af ​​organiske farvestoffer, der har en god lysemitterende effektivitet og bruges i organiske lysemitterende dioder (OLED'er).

Imidlertid, mange af disse farvestoffer er dyre og komplekse at syntetisere. Som en del af FET Open-projektet, Barolo og hendes team leder nu efter et passende farvestof, der kan fremstilles med minimal indsats, og som kan modificeres, så det kan inkorporeres i proteiner som en kunstig aminosyre.

FET Open project ENABLED kombinerer det bedste fra alle undersektorerne

FET Open-projektet ENABLED samler nu alle gruppers succeser. Målet er at bruge bakterier til at udvikle helt nye kunstige fluorescerende proteiner. Til denne ende, Graz-biokemikerne simulerer først tusindvis af forskellige hypotetiske proteiner, der skal bindes specifikt til de syntetiske farvestoffer.

En håndfuld af disse proteiner - nemlig dem, der er tættest på strukturen af ​​naturligt fluorescerende proteiner - er derefter ordnet som syntetiske DNA-konstruktioner. Det næste trin er at undersøge, om disse proteiner virkelig binder de farvestoffer, de er designet til. Så snart dette er bekræftet, disse nye, kunstige fluorescerende proteiner vil blive integreret i polymermatrixen og testet for deres egnethed med hensyn til bio-LED'er.

"Planen er, at vi vil 'høste' proteinerne fra bakteriecellen; med andre ord, vi vil være i stand til at dyrke en del af lyskilderne, sagde Oberdorfer, håber på et principbevis ved projektets afslutning om fire år.