Идея состоит в том, что поверхности автодорог и тротуаров могут быть заполнены молекулами пигмента, собирающего свет солнечных лучей и преобразовывающего его в «чистое» электричество или топливо. Перед тем, как эта идея сможет осуществиться на практике, необходимо создать системы искусственного фотосинтеза, которые бы функционировали эффективно и быстро.

По словам специалистов, для создания такой универсальной системы получения энергии из солнечного света необходима своеобразная антенна, улавливающая свет, и катализатор. Международный коллектив ученых под руководством Хууба де Гроота, профессора Лейденского университета (Нидерланды), преуспела в создании такой антенны.

Ученые взяли за основу то, что самые быстрые сборщики света существуют в природе: в морских водорослях, зеленых листьях и бактериях. Поэтому механизм получения энергии, созданный искусственно, в малейших деталях должен быть аналогичным природному. Известно, что свет быстрее всего улавливается хлоросомами – «антеннами», которые состоят из молекул хлорофилла. Хлоросомы обладают преимуществом, которое заключается в том, что они могут собирать минимально доступные частицы света даже в местах, где света практически нет, например, глубоко под толщей морской воды.

Попытка создания такого механизма и стала первым шагом в получении энергии путем преобразования солнечного света при помощи «искусственных листьев». Для сооружения эффективных антенн, улавливающих свет, в лаборатории специалистами из Вюрцбургского университета (Германия), которые работают в команде с Хуббом де Гроотом, применялся хлорофилл, позаимствованный у водорослей морей. Они изменили хлорофилл сине-зеленой микроскопической водоросли спирулины так, что он стан походить на бактериальные пигменты.

Нидерландские ученые – де Гроот и Сванпа Ганапати, представительница Лейденского университета – в свою очередь изучили структуру данных полусинтетических световых антенн. Хууб де Гроот отмечает, что «Нанотехнология и сами надмолекулярные системы приобретают все большую важность, но определить их структуру очень сложно. Приходилось даже создавать своеобразные мультфильмы, которые бы помогли хотя бы схематично подсказать строение их структуры».

• Швейцарские эксперты считают, что время угольных и газовых электростанций уходит в прошлое
• Сооружение «Солнечной дороги» обойдется дешевле, чем строительство автобана
• Несмотря на снижение тарифов, солнечный бум в Германии продолжается
• Немецкая солнечная энергетика достигла своего пика
• Немецкая компания Phoenix Solar намерена возвести на территории Франции солнечный парк
• Компания из Германии намерена возвести в Запорожской области солнечную электрическую станцию
• За первые пол года немецкая солнечная индустрия расширилась на 4,9 ГВт
• В октябре в Германии установили более 600 МВт солнечной энергии

Напомним то, что ранее при помощи электронной микроскопии и методов ядерного магнитного резонанса в твердых телах исследователям удалось изучить структуру самих бактерий, являющихся строительным материалом для антенн, улавливающих свет, в природных листьях. И сейчас профессор и его коллега смогли вычислить подробную молекулярную и надмолекулярную структуру антенн, улавливающих свет, созданных искусственно, применяя комбинацию дифракции рентгеновского излучения и ядерного магнитного резонанса в твердых телах. Это дало возможность узнать не только полное строение антенн, но и проникнуть глубоко в молекулы, выстроенные человеком.

«Мы уже знали о том, что натуральные светоулавливающие антенны обладают структурой, похожей на годичные слои у дерева. Исследованье показало, что молекулы полусинтетических антенн имели другое расположение и походили на плоскость. Для нас это не оказалось неожиданностью: структура полусинтетических антенн входила в один из четырех вариантов, предполагавшихся нами», - отмечает Хууб де Гроот.

И хотя имеющиеся результаты уже являются прорывом на пути к открытию способов получения энергии из солнечного света при помощи «искусственных листьев», ученым и исследователям еще предстоит определить эффективность работы полусинтетических антенн, улавливающих свет, из модифицированного хлорофилла. Если вся проделанная работа закончится успехом, то разработка нидерландских ученых окажется совершенно новым подходом в применении альтернативных источников энергии.