光合作用设计原则可以改善太阳能技术

来自耶鲁大学的研究人员已经确定了光合作用的自然设计原则，可以提高新的太阳能技术中的能效。

在光合作用中，绿色植物使用阳光将二氧化碳和水转化为糖和氧气。这是一系列高度复杂的反应，科学家们说 - 研究人员在创造可再生能源替代品时越来越多地尝试模仿的反应，例如使用阳光来合成燃料而不是产生电力的太阳能电池。

科学家认为，光合作用的更有趣的特征是它是如何利用可见光和红外太阳光线的。这是通过光收获分子框架 - 光合天线的自然光合体系中的 - 触发从水中快速去除电子以固定二氧化碳。但为了使光合天线顺利工作，他们需要保护叫做类胡萝卜素的化学颜料。

在全国科学院诉讼程序的一项新研究中，来自耶鲁和其他五个机构的研究人员已经确定了负责保护光合天线的颜料的振动指纹。该研究将在6月26日的一周在线公布。

“我们的研究已经揭示了能源转移的基本进程，”耶鲁化学教授Victor Batista是该研究的联合对应作者。“用光漂白的绘画相同，照片转换材料也遭受了有害过程。大自然已经用类胡萝卜素进化了这些系统，即拿起过量能量并保护天线免受分解反应。“

了解这一过程并具有“指纹”来识别所涉及的特定颜料有可能帮助科学家在太阳能技术中更好的能量转移系统，包括用于更可持续的农业的作物植物光合作用。

该研究的想法在耶鲁能源科学研究所组织的研究生夏季计划中讨论了讨论。主要调查人员是Batista和Bruno Robert的生物学和技术萨利研究所。

牵头作者是前Batista实验室成员Junming Ho，现已成为UNSW悉尼的教师，现在是波多黎各大学大学的一名教师，以及生物学和技术萨利研究所的Elizabeth Kish。附加作者是Katherine WongCarter，Smitha Pillai，Gerdenis Kodis，Devens Gust，Thomas A. Moore，以及Ana L. Moore of Arizona State University，以及奥尔格·普里克托夫和金龙国家实验室的Jens Niklas。

支持该研究来自欧洲研究委员会，国家研究机构，法国基础设施，为综合结构生物学，美国能源部，新加坡科技，技术和研究机构，以及耶鲁。

出版物：Junming Ho，等，“人工和天然光合天线的三联 - 三联能能量转移”，2017年PNAS; DOI：10.1073 / PNA.1614857114