{"id":7938,"date":"2010-09-09T00:59:26","date_gmt":"2010-09-08T21:59:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=7938"},"modified":"2010-09-09T03:39:05","modified_gmt":"2010-09-09T00:39:05","slug":"iseparanduvad-paikesepaneelid-tootavad-saravamat-tulevikku","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=7938","title":{"rendered":"Iseparanduvad p\u00e4ikesepaneelid t\u00f5otavad pikemat eluiga"},"content":{"rendered":"

Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlased on konstrueerinud miniatuurse p\u00e4iksepaneeli, mis on suuteline p\u00e4ikesekiirguse poolt kahjustada saades iseennast parandama.<\/strong><\/p>\n

Kuigi taimed pole just eriti head p\u00e4ikesevalguse energiaks muundajad, nende maksimaalne efektiivsus j\u00e4\u00e4b 26\u00b7% piirile, on neil inimeste poolt konstrueeritud p\u00e4ikesepaneelide ees \u00fcks suur eelis. Nimelt suudavad fotos\u00fcnteesi eest vastutavad rakud p\u00e4ikesekiirguse poolt kahjustada saades iseennast parandada. Seevastu MIT teadlaste uuringu kohaselt langeb mitmetes uutes r\u00e4ni mitte kasutavates fotogalvaanilistes elementides p\u00e4ikesevalguse poolt tehtud kahju t\u00f5ttu kuni 10\u00b7% nende algsest efektiivsusest.

\"\"<\/a>

T\u00f6\u00f6r\u00fchma poolt ehitatud testelement iseorganiseeruva fotos\u00fcnteetilise s\u00fcsteemi omaduste uurimiseks. Foto: Patrick Gillooly, MIT<\/p><\/div><\/p>\n

Samamoodi v\u00e4liselt muutumatutena n\u00e4ivates puulehtedes toimub mikroskoopilisel tasandil aga pidev lagunevate valkude \u00fcmbert\u00f6\u00f6tlemine, mis kindlustab taimele stabiilse energiavoo. N\u00fc\u00fcd usub Michael Stravo <\/strong>juhitud MIT t\u00f6\u00f6r\u00fchm, et nad on saavutanud midagi samalaadset, luues p\u00e4ikeseelemendi, kus s\u00fcnteetiline iseorganiseeruv kloroplast on v\u00f5imeline ennast 45 minutiga uuesti \u00fcles ehitama.<\/p>\n

Strano p\u00e4ikesepatarei h\u00f5lmab endas s\u00fcnteetilist seitset lahuses olevat komponenti, kus elektrokeemilisteks vahendajateks on raudts\u00fcaniid ja koeens\u00fc\u00fcm Q10. Viimased aitavad elektrone p\u00e4ikeseelemendi elektroodidele ning sealt \u00e4ra kanda. Kompleks ise koosneb p\u00e4ikesevalgust p\u00fc\u00fcdvatest proteiinidest, \u00fcheseinalistest nanotorudest ja kettakujulistest lipiididest ehk rasvadest.<\/p>\n

Kasutatavates proteiinides, mis isoleeriti lillakalt bakterilt Rhodobacter sphaeroides,<\/em> asub valguse poolt tekitava reaktsiooni kese. Kui seda p\u00e4ikesekiirgusega valgustada, tekib kiirte energia t\u00f5ttu elektroni-augu paar – eksiton. Eksiton liigub seej\u00e4rel reaktsiooni keskmest \u00e4ra ning laguneb l\u00f5puks tagasi elektronideks ja aukudeks. Nanotorud k\u00e4ituvad juhtmetena ning kannavad laengu minema. <\/p>\n

Nanojuhtmetel on ka toestav \u00fclesanne – nimelt kinnituvad lipiidid, millel reaktsiooni kese on, iseeneslikult torude k\u00fclge, mis tagab korrap\u00e4rase struktuuri. Strano s\u00fcsteemi kohaselt lisatakse aegajalt elemendile lipiide lahustavaid surfatante, mis p\u00f5hjustavad kompleksi lagunemise. Lahust saab seej\u00e4rel membraani abil filtreerida ning surfatandid k\u00f5rvaldada, misj\u00e4rel tekivad energiat muundavad rakud taas spontaanselt. Uuesti tekkivad rakud kasutavad ehitusmaterjalina \u00e4ra ka kahjustada saanud valgud.<\/p>\n

T\u00f6\u00f6r\u00fchma inspireerisid sellist l\u00e4henemisviisi proovima taimed, mis kasutavad energia saamiseks fotos\u00fcnteesi. Kui p\u00e4ikesevalgus kloroplastides proteiine kahjustab, hakkavad molekulid \u00fcmbergrupeeruma, et fotos\u00fcnteesi uuesti alustada.<\/p>\n

Kuigi Strano t\u00f6\u00f6r\u00fchma poolt loodud p\u00e4ikeseelement pidi aegajalt l\u00e4bima parandust\u00f6id ning elektrit ei toodetud j\u00e4tkuvalt, kasvatas protsess energeetilist efektiivsust 300\u00b7%. T\u00f6\u00f6r\u00fchm arvab, et t\u00e4ism\u00f5\u00f5dus protot\u00fc\u00fcbis saavutatakse efektiivsuseks umbes 40\u00b7% ning teadlased loodavad selle valmis ehitada j\u00e4rgmise kahe kuni kolme aasta jooksul. <\/p>\n

Seni parima p\u00e4ikesepaneeli efektiivsuseks hinnatakse 40,7\u00b7%, ent Stravo r\u00f5hutas, et mitte keegi ei ole seda pikema ajaliselt laborist v\u00e4ljaspool katsetanud. Tavaliste kaubanduses liikuvate p\u00e4ikesepaneelide vastav n\u00e4itaja ei \u00fcleta 20%.<\/p>\n

T\u00f6\u00f6r\u00fchma uurimus ilmus ajakirjas Nature Chemistry<\/a> <\/em>5.septembril.<\/p>\n

Loe lisaks:
\nMIT: “Solar cell, heal thyself.<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlased on konstrueerinud miniatuurse p\u00e4iksepaneeli, mis on suuteline p\u00e4ikesekiirguse poolt kahjustada saades iseennast parandama. Kuigi taimed pole just eriti head p\u00e4ikesevalguse energiaks muundajad, nende maksimaalne efektiivsus j\u00e4\u00e4b 26\u00b7% piirile, on neil inimeste poolt konstrueeritud p\u00e4ikesepaneelide ees \u00fcks suur eelis. Nimelt suudavad fotos\u00fcnteesi eest vastutavad rakud p\u00e4ikesekiirguse poolt kahjustada saades iseennast parandada. Seevastu MIT […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-7938","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7938","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=7938"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7938\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=7938"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=7938"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=7938"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}