Die Quest, Photosynthese nur neu zu erfinden bekam bunter


Grün kann das Pflanzenreich Farbe der Wahl sein, aber es muss nicht so sein. In der Tat, es dauert nur ein wenig chemische tuning Chlorophyll zu drehen – das lichtabsorbierende Pigment, das Pflanzen grüne Farben – blau, rot, Orange oder jeder andere Farbton unter der Sonne.

Wie im Journal of Physical Chemistry B berichtet, haben Wissenschaftler vor kurzem herausgefunden, wie man hack Chlorophyll, was Farben des Sonnenlichts zu absorbieren, die wir mögen. Bewaffnet mit neuen Versionen des Pigments, können wir möglicherweise Ingenieur Pflanzen oder künstliche Solarzellen, die weit mehr Energie von der Sonne als vor dem tanken können.

Wenn Chlorophyll – bestehend aus Schichten von cross schraffierten Kohlenstoff und Stickstoff Ringe – absorbiert ein Photon des Lichtes, sind seine Elektronen in einem höheren Energiezustand gestoßen. Der Unterschied zwischen der Energiegehalt in diese Elektronen vor und nach der Aufnahme von Sonnenlicht bestimmt, welche Farben absorbiert und reflektiert werden. Dieser Unterschied hängt wiederum Chlorophyll der molekularen Struktur. Nach viele verschiedene Versionen des Chlorophylls im Labor zu synthetisieren, arbeitete drei Chemiker, wie genau den Anteil des Sonnenlichts ändern das Pigment absorbiert und reflektiert, durch Veränderung der chemischen Struktur der seine Ringe.

Natürlich vorkommende Moleküle in der Familie Chlorophyll in Pflanzen und Bakterien gefunden, nehmen Sie auf eine Reihe von verschiedenen Farben. Chemiker sind nun in der Lage, die Lücken zu füllen. Bild: Holten Et Al.

So weit, das Team hat es geschafft, mehrere künstliche Aromen von Chlorophyll produzieren-Pigmente, die Bruchteile von der Sonne Energiepflanzen absorbieren können nicht erschließen. Aber die Möglichkeiten, sie sagen, in der Nähe von grenzenlos sind.

"Wenn Sie zu uns kommen und sagen, wir ein Molekül dieses Typs haben, das geht gerne würden auf ein schmales Band konzentrierte sich auf einige besondere rote Licht absorbieren oder Nah-Infrarot-Wellenlänge, 750 Nanometer, sagen wir könnten Sie sagen, wie man zu synthetisieren, die das Spektrum soll geben," Co-Autor Dewey Holton in einer Erklärung sagte zu studieren.

In Zukunft können wir Ingenieur Pflanzen mit benutzerdefinierten Chlorophylle können, die weitere oder andere Teile des Sonnenspektrums als unsere natürlich grünen Sorten zugreifen. Blauen oder Orangen Salat essen kann ein wenig gewöhnungsbedürftig, aber wenn hacking Photosynthese geht, helfen uns unsere zukünftigen Bevölkerung zu ernähren, würden wir besser anfangen, an den Gedanken gewöhnen.

Die vollständige wissenschaftliche Veröffentlichung finden Sie in der Zeitschrift Physical Chemistry B.

Obere Bild über Shutterstock

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