iPon Hírek

Új generációs lumineszcens lámpák jöhetnek

Dátum | 2012. 06. 19.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Syracuse-i Egyetem kutatói nanotechnológiát alkalmazva újfajta módot találtak a biolumineszcencia kiaknázására, amely 20‒30-szor hatékonyabb használja fel a szentjánosbogarak természetes fényét, mint bármilyen előző próbálkozás. A módszerről részletesen a Nano Letters oldalain számolnak be a tudósok.

A szentjánosbogarak fénye a biolumineszcencia legismertebb természetes megjelenése, mondja Mathew Maye, a kutatás vezetője. Fényük rendkívül erős és hatékony. Újfajta módot találtunk arra, hogy egy biológiai jelenséget nem biológiai célokra használjunk fel a biológiai és nem biológiai összetevők közti „csatlakozófelület” manipulálása révén, folytatja.


A szentjánosbogarak a luciferin nevű pigment oxidációja révén bocsátanak ki fényt, a folyamatot a luciferáz enzim katalizálja. Maye laboratóriumában az enzimet nanorudakhoz horgonyozzák ki, és a luciferin később adagolják a rendszerhez üzemanyag gyanánt. A luciferin-luciferáz reakció során termelődő energia áttevődik a nanorudakra, amelyek ragyogni kezdenek. A végbemenő folyamatot biolumineszcencia rezonancia energiatranszfernek (BRET) nevezik.

Maye elmondása szerint a rendszer hatékonysága attól függ, hogy mennyire sikerül lecsökkenteni az enzim és a nanorúd felszíne közti távolságot, valamint hogy mennyire optimális a nanorúd szerkezete. A kutatók jelen esetben kémiai kötések révén, közvetlenül a nanorúd felszínére helyezték az enzimet, amelyhez a Connecticut College kutatói elkészítették a luciferáz egy genetikailag módosított változatát.

A nanorudak külső héját kadmium-szulfid, belsejét kadmium-szelenid alkotja. Mindkét vegyület félvezető tulajdonságokkal rendelkezik. A belső mag méretének, illetve a rúd hosszának változtatása révén módosítható a rajta termelődő fény színe, így a kutatók olyan színvariációkat hoztak létre a módszer segítségével, amelyekre a szentjánosbogár nem képes. Maye nanorúdjai zöld, narancssárga és vörös színekben pompáznak, egy jövőbeli alkalmazást biztosan előrevetítve: a rendszer révén külső energiaforrás nélkül üzemelő karácsonyfaizzók készíthetők.


A módszer hatékonyságát az úgynevezett BRET-skálán mérték a kutatók, és úgy találták, hogy a legjobb hatásfokkal az infravöröshöz közeli hullámhosszakat képesek előállítani egy speciális, rúd a rúdban felépítésű nanorúd révén. Ha a módszer révén sikerülne a kibocsátott fény hullámhosszát még inkább az infravörös tartományba tolni, akkor annak számos alkalmazási lehetősége lenne különféle éjjellátóktól kezdve kamerákon át az orvosi képalkotásig.

A „szentjánosbogár-lámpák” jelen pillanatban még csak Maye laborjában léteznek, de további kutatások irányulnak a reakció és az energiaátvitel hosszabb ideig történő fenntartására és szabályozására, valamint nagyobb méretekben való megvalósítására. A kémiai energia közvetlen fénnyé alakítása révén Maye szerint akár a LED-ek versenytársaivá is kinőhetik magukat a világító nanorudak. Ehhez persze még jelentős fejlesztésekre van szükség, de a kutató úgy véli, hogy nem túlságosan elrugaszkodott ötlet, ha a jövő lámpáját egy LED-szerű, de ezeket a nanorudakat alkalmazó konstrukcióként képzeljük magunk elé, amelyet nem kell áram alá helyezni ahhoz, hogy világítson.


 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

9. Aeneas
2012.06.19. 14:24

 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. Meteorhead
2012.06.19. 14:34
Köztéri világításhoz tökéletesen alkalmasak lennének. Nem is kell hozzá brutálisan nagy és hibátlan nanoszerkezeteket csinálni. Elég pár nm.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. _DiEGO_
2012.06.19. 16:59
Jofféle

És nem-csak közvilágításhoz ... plusz remélhetőleg kap bőséges támogatást ... Mekkora lenne , áramszolgáltató jó részét lehetne mellőzni , villanyszámlából a világítás nagy része kieshetne ... sok kicsi sokra megy
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Hipolyt
2012.06.19. 19:50
Szerintetek engedné a világ energia ipara,hogy pl. felváltsa a kültéri világítást?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. crowly
2012.06.19. 19:55
Áramszolgáltató jó részét? Nem tudom felétek mennyit égnek a lámpák, de nálunk a számítógép, bojler, mikrosütő, hűtő és fagyasztó és a tv-k teszik ki a nagy részét. A világítás ezekhez képest nudli. Ha energiatakarékos izzókat használsz akkor azon már nem sokat lehet csökkenteni.
A számítógépem ~200W alapjáraton. A lápa a szobámban valamivel 20W alatt, de az sokkal kevesebbet van felkapcsolva. Ha nullára csökkenteném az egész házban a világítás költségét akkor is nagyon minimálisat spórolnék. Otthoni költségmegtakarítás szempontjából ez elég kicsi előrelépést jelentene. Ha jó ára lenne persze miért is ne, de már az energiatakarékos is olyan sokba került, hogy nem vagyok benne biztos, hogy megtérül
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. crowly
2012.06.19. 20:02
@Hipolyt Az energiaszolgáltatóknak pont annyi beleszólása lenne mint mikor valaki úgy dönt, hogy vesz egy tábla napelemet és valamilyen gépét azzal működteti. Aki az alternatív energiaforrást vagy ez esetben az ilyen világító izéket gyártja annak ugyanúgy megvan a maga pénzforrása. A kettő érdek egymással szemben áll, ez van. De ha nem akarsz nem kötelezhet, hogy márpedig vegyél tőle áramot. Legalábbis én nem tudok róla, hogy lenne ilyen joga. Különösen ha a kormány vagy város vezetés döntene úgy, hogy ő bizony cseréli az utcai világítást. A szolgáltatónak semmi köze hozzá.
Szerintem nem az a kérdés, hogy engedné-e, hanem hogy mit szólna hozzá. Gondolom nem örülne. De nem ő az egyetlen aki pénzt akar.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. peti198706...
2012.06.20. 03:32
na ugye? nem csak foszilis műkozmoszból lehet "csudát" fény facsarni, hanem az alagút végéből is
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. altro
2012.06.20. 08:07
egy jövőbeli alkalmazást biztosan előrevetítve: a rendszer révén külső energiaforrás nélkül üzemelő karácsonyfaizzók készíthetők...

Jools! Kösz a cikket
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. szabot0412
2012.06.20. 14:13
"...és a luciferin később adagolják a rendszerhez ->üzemanyag<- gyanánt."
A kérdés az, hogy meddig működnek ezek az anyagok energiaforrás nélkül. Nekem a leírásból úgy jött le, hogy "üzemanyag"-ra van szüksége, az üzemanyag pedig általában fogy a rendszerből működés közben. És mi van ha kifogy? Dobhatjuk el?
Energia nem születik csak úgy a semmiből, valamit fénnyé kell alakítani.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!