Свет откроет все замки. Новый материал обещает прорыв в солнечной энергетике

17.01.2018



Группа ученых из России, Германии и Белоруссии создала новый материал, который сулит прорыв в солнечной энергетике, а также разработке новых биологических систем.

Руководитель этого исследования Екатерина Скорб приехала в Санкт-Петербургский университет ИТМО из знаменитого Гарварда, где два года работала у самого цитируемого в мире химика Джорджа Вайтсада. А ранее 10 лет руководила научной группой в Институте Макса Планка (Германия). Почему она сменила научные "мекки" на пока не столь громкий в научном сообществе питерский вуз?

- Во всем мире мобильность ученого давно принятая практика, - сказала она корреспонденту "РГ". - Сейчас здесь созданы условия, которые для меня наиболее приемлемы, чтобы делать науку на мировом уровне. Если в Институте Планка у меня была небольшая группа, то здесь предоставлена лаборатория, оборудованная на самом современном уровне, а значит, масштаб работ может быть намного шире. Кроме того, исследования, которыми я занимаюсь, являются междисциплинарными, надо привлекать теоретиков, математиков, химиков, программистов и т.д. А в вузе недавно создан междисциплинарный кластер, куда вошли в том числе и такие специалисты. Так что есть все условия для серьезных исследований.

Работы Екатерины Скорб сулят серьезные прорывы, причем в самых разных сферах науки, от солнечной энергетики до биохимии. В основе исследований - материал наноструктурированный оксисульфид висмута. По признанию Скорб, он сильно удивил ученых. Дело в том, что сам материал хорошо известен, но ученые решили получить его новым способом. И вдруг произошло почти чудо: поменялась не только структура материала, он обрел принципиально новые и свойства.

- Как известно, в солнечной батарее при попадании света на фотоэлементы фотоны выбивают электроны, в результате возникает электрический ток, - говорит Скорб. - В нашем материале происходит то же самое, но количество электронов на порядки больше, чем у традиционных систем. Один фотон "порождает" 2500 электронов.

Цифра, прямо скажем, фантастическая. Почему подобное возможно? По словам Скорб, причина в особом свойстве нового материала. По сути, он работает, как диод в электрической сети. Запирает выход для электронов, накапливая их в ожидании прилета фотона. А вот он словно ключ открывает "копилку", и тогда огромный поток электронов уходит в электрическую сеть. "Сейчас мы ищем варианты, как наиболее оптимально использовать в солнечной энергетике такой гигантский выход", - говорит Скорб.

Другая очень важная сфера применения нового материала - биологические системы. Их можно повергнуть в шок и заставить в корне изменить свою жизненную программу, поместив в мощный заряд электронов. Например, бактерии, которые не способны вызывать реакцию фотосинтеза, так перепрограммировать, что они начнут не только поглощать углекислый газ, но и получать из него какие-то полезные вещества.

Результаты этого исследования оказались настолько интересными, что редакция международного журнала Advanced Materials, где опубликована статья, поместила иллюстрацию из нее на обложку номера.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

https://rg.ru/2018/01/16/kakaia-razrabotka-uchenyh-obeshchaet-proryv-v-solnechnoj-energetike.html

Ирий Медведев, Российская газета

Подразделы

Объявления

©РАН 2018