Consiguen que se autoensamble un sistema que combina hebras de ADN con moléculas de tinte para así formar una antena molecular para la fotosíntesis artificial.
Esquema del sistema molecular conseguido. Fuente: Universidad Tecnológica de Chalmers.
Debido al problema del cambio climático y crisis energética permanente se ha vuelto la vista hacia las fuentes alternativas de energía, como la solar. Al fin y al cabo la Tierra recibe en una hora la energía que consume la humanidad en un año.
La aproximación habitual es la energía fotovoltaica o la termoeléctrica, pero también se está investigando en el campo de la fotosíntesis artificial.
Se puede intentar usar la plantas tal cual (biomasa y biodiesel, bioetanol…), pero no es rentable a gran escala, pues la fotosíntesis natural tiene un rendimiento de un 1% o un 2%. Por otro lado la fotosíntesis artificial trata de replicar el efecto fotosintético con un rendimiento mayor. Pero hay que superar muchos obstáculos hasta que se consiga algo comercial basado en esa idea.
Entre los problemas a solucionar está el encontrar una antena que capte de manera efectiva los fotones de luz. El primer paso de la fotosíntesis es precisamente esa captura y luego viene el transporte de esa energía y su conversión en energía química.
Un equipo de investigadores de Universidad Tecnológica de Chalmers ha encontrado una solución para la construcción de la antena: combinar hebras de ADN con moléculas de tinte. El sistema se asemeja al natural. El ADN actúa de andamiaje para crear un sistema que permita recolectar la luz.
En las plantas este andamiaje consiste en un elevado número de proteínas que organizan las moléculas de clorofila para que capten bien la luz del Sol, pero este sistema es básicamente muy complejo y casi imposible de replicar de manera artificial.
La clave del asunto está en que todo se pierde si las uniones se rompen.
La aproximación habitual es la energía fotovoltaica o la termoeléctrica, pero también se está investigando en el campo de la fotosíntesis artificial.
Se puede intentar usar la plantas tal cual (biomasa y biodiesel, bioetanol…), pero no es rentable a gran escala, pues la fotosíntesis natural tiene un rendimiento de un 1% o un 2%. Por otro lado la fotosíntesis artificial trata de replicar el efecto fotosintético con un rendimiento mayor. Pero hay que superar muchos obstáculos hasta que se consiga algo comercial basado en esa idea.
Entre los problemas a solucionar está el encontrar una antena que capte de manera efectiva los fotones de luz. El primer paso de la fotosíntesis es precisamente esa captura y luego viene el transporte de esa energía y su conversión en energía química.
Un equipo de investigadores de Universidad Tecnológica de Chalmers ha encontrado una solución para la construcción de la antena: combinar hebras de ADN con moléculas de tinte. El sistema se asemeja al natural. El ADN actúa de andamiaje para crear un sistema que permita recolectar la luz.
En las plantas este andamiaje consiste en un elevado número de proteínas que organizan las moléculas de clorofila para que capten bien la luz del Sol, pero este sistema es básicamente muy complejo y casi imposible de replicar de manera artificial.
La clave del asunto está en que todo se pierde si las uniones se rompen.
Usando ADN se puede conseguir un sistema autoconstruido que tenga la suficiente precisión
y que además se repare a sí mismo.
Se podría intentar colocar cada componente uno a uno, pero es mejor que, como en este caso, el sistema se construya a sí mismo y se autoensamble,
Se podría intentar colocar cada componente uno a uno, pero es mejor que, como en este caso, el sistema se construya a sí mismo y se autoensamble,
lo que se aproxima a lo que ocurre en el mundo natural.
La ventaja de este método es que si una molécula recolectora de este tipo se rompe, entonces es automáticamente reemplazada por otra un segundo más tarde. Según esto se trata de un sistema auto-reparable distinto al método habitual en el que un investigador dirige la síntesis.
En la fotosíntesis natural las plantas, algas y bacterias fotosintéticas mueven la energía obtenida de la luz del Sol hacia en centro de reacción en donde se sintetizan azúcares y otras moléculas orgánicas, pero todavía no se tiene un equivalente sintético a esos centros de reacción. Aunque según los investigadores implicados se ha creado la parte más complicada de todo el asunto, que es la antena.
Para este logro se han valido de nanotecnología de ADN.
La ventaja de este método es que si una molécula recolectora de este tipo se rompe, entonces es automáticamente reemplazada por otra un segundo más tarde. Según esto se trata de un sistema auto-reparable distinto al método habitual en el que un investigador dirige la síntesis.
En la fotosíntesis natural las plantas, algas y bacterias fotosintéticas mueven la energía obtenida de la luz del Sol hacia en centro de reacción en donde se sintetizan azúcares y otras moléculas orgánicas, pero todavía no se tiene un equivalente sintético a esos centros de reacción. Aunque según los investigadores implicados se ha creado la parte más complicada de todo el asunto, que es la antena.
Para este logro se han valido de nanotecnología de ADN.
Las hebras de ADN que han usado tienen la habilidad de pegarse
unas a otras de una manera predecible.
Si se proporcionan las instrucciones de ensamblado correctas, el ADN puede formar la forma adecuada de manera automática en el tubo de ensayo.
Es como un rompecabezas en el que las piezas encajan unas con otras de una manera específica y además se unen por ellas solas.
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