Ny opdagelse af en så stærk fotobase, det fortjener moniker af super

Solens kraft er så utrolig, at den kan opfylde verdens energibehov på cirka 90 minutter. Mens planter har mestret fotosyntesen, udnytte sollys til kemisk energi, forskere forsøger stadig at tyde dens hemmeligheder.

En ny opdagelse af en lysinduceret superfotobase ved Michigan State University, imidlertid, afslører nogle af fotosyntesens ønskelige træk. Det tværfaglige team af forskere var i stand til at dokumentere den superhurtige dynamik i superfotobasen, der er 10 millioner gange stærkere end noget, der tidligere er opdaget.

"Vi brugte lasere til at gøre opdagelsen, men processen kræver dem ikke; det kan gøres med sollys, "sagde Marcos Dantus, Universitetsudmærket professor i kemi og fysik, der ledede denne forskning. "Da processen er afsluttet på en milliarddel af et sekund, laserne tillod os simpelthen at tage snapshots for at dissekere det og måle de kemiske ændringer. "

Opdagelsens forklaring kræver en primer i grundlæggende kemi. Mange kemieksperimenter observerer interaktionen mellem syrer og baser. Det traditionelle mål er en skala fra nul til 14 - syrer har lav pH, baser har høj pH og 7 er neutral.

Energien af ​​en foton, partikler, der transporterer lys over rummet, er det, der adskiller superfotobasen fra simpelthen en superbase. Tilsætning af foton øger den molekylære reaktivitet dramatisk. Stigningen er så stor, faktisk, at den er uden for den traditionelle pH -skala med uhørt 7 enheder, når 21.

Mens mange supersyrer er blevet opdaget, dette er første gang, at en superbase på dette niveau er blevet beskrevet, sagde Babak Borhan, MSU kemiprofessor og forskningsleder.

"Der er observeret andre fotobaser, men ikke så stærke. Vi ser en 14 log -enhed, eller cirka 100 millioner millioner gange større, ændring i basicitet, når den udsættes for lys; det er derfor, vi kalder det en super fotobase, "sagde han." Vi har demonstreret, at vi udnytter lysets energi og laver en superladet partikel. Udbredelsen af ​​fotosyrer har ført til deres udnyttelse på en række veje. Manglen på fotobaser, selvom, har bremset forskere fra at udforske deres fulde nytteværdi. Vi tror, ​​at dette hjælper med at overvinde den udfordring. "

Anvendelserne af denne opdagelse kan føre til fremskridt inden for opsamling af solenergi, såsom fotogenererede brændstoffer. Det kan også bruges til at udvikle dopede materialer til protonforbindelse, miljøprober og endda kaste lys over mysterierne ved proteinfoldning - det første skridt til mange invaliderende sygdomme, Tilføjede Borhan.

Hvis fotobasernes strøm kan forbindes med enheder, en anden interessant mulighed er at drive biler med vand. Hvis brint kunne skilles fra ilt, energien kunne bruges som brintbrændselsceller og reducere afhængigheden af ​​fossile brændstoffer.

Den næste fase af denne forskning vil være at kontrollere overførslen af ​​protoner fra superfotobasemolekylet til det omgivende miljø. Brug af stærke baser, samt stærke syrer, er udfordrende, fordi de kræver særlig hardware og opløsningsmidler. Ved at fastslå lysets magt, imidlertid, superfotobasen er begrænset til det område, der er tændt. Det giver også mulighed for brug af almindelige opløsningsmidler, hvilket gør forsøgene lettere at udføre.