Fotosíntesis artificial: los químicos imitan a las plantas
Con la fotosíntesis artificial, la humanidad podría utilizar la energía solar para ligar el dióxido de carbono y producir hidrógeno
La fotosíntesis es un proceso maravilloso: las plantas lo utilizan para producir moléculas de azúcar y oxígeno a partir de materiales simples como el dióxido de carbono y el agua. La energía necesaria para este complejo proceso la obtienen de la luz solar.
Este es el aspecto de la pila de cuatro colorantes sintetizada en Würzburg. Representa un paso más hacia la fotosíntesis artificial porque absorbe la energía luminosa y la transfiere rápida y eficazmente en la pila
Leander Ernst / Universität Würzburg
Si el ser humano pudiera imitar la fotosíntesis, tendría muchas ventajas. La energía gratuita del sol podría emplearse para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera y utilizarlo para fabricar hidratos de carbono y otras sustancias útiles. También sería posible producir hidrógeno, ya que la fotosíntesis divide el agua en sus componentes oxígeno e hidrógeno.
Fotosíntesis: un proceso complejo con muchos participantes
Por eso no es de extrañar que muchos investigadores estén trabajando en la fotosíntesis artificial. No es fácil, porque la fotosíntesis es un proceso extremadamente complejo: tiene lugar en las células de las plantas en muchos pasos individuales y en él intervienen numerosos colorantes, proteínas y otras moléculas. Sin embargo, la ciencia no deja de hacer nuevos avances.
Uno de los principales investigadores en el campo de la fotosíntesis artificial es el químico Frank Würthner, de la Universidad Julius Maximilian de Würzburg (Baviera, Alemania). Su equipo ha logrado imitar uno de los primeros pasos de la fotosíntesis natural con una sofisticada disposición de colorantes artificiales y analizarlo con mayor precisión.
Los resultados se han obtenido en colaboración con el grupo del profesor Dongho Kim, de la Universidad Yonsei de Seúl (Corea). Se han publicado en la revista Nature Chemistry.
Transporte de energía rápido y eficiente en un sistema de apilamiento
Los investigadores han logrado sintetizar una pila de colorantes muy similar al aparato fotosintético de las células vegetales: absorbe la energía luminosa en un extremo, la utiliza para separar portadores de carga y los transfiere paso a paso al otro extremo mediante un transporte de electrones. La estructura consta de cuatro moléculas de colorante apiladas de la clase de las bisimidas de perileno.
Podemos activar específicamente el transporte de carga en esta estructura con luz y lo hemos analizado en detalle. Es eficaz y rápido. Es un paso importante hacia el desarrollo de la fotosíntesis artificial", afirma Leander Ernst, estudiante de doctorado de la JMU que sintetizó la estructura apilada.
Alambres supramoleculares como objetivo del trabajo de investigación
A continuación, el equipo de investigación de la JMU quiere ampliar el nanosistema de moléculas de colorante apiladas de cuatro a más componentes, con el objetivo último de crear una especie de alambre supramolecular que absorba la energía de la luz y la transporte rápida y eficazmente a mayores distancias. Esto supondría un paso más hacia nuevos materiales fotofuncionales que podrían utilizarse para la fotosíntesis artificial.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
