Na ilustração,o vírus M13 (DNA em forma de 8) está ligado aos peptídeos (parafusos roxos) que, por sua vez, se ligam aos nanotubos de carbono (cilindros cinza) e os mantém no lugar. A cobertura de dióxido de titânio (esferas amarelas) fica ligada à estrutura das células solares (esferas rosas)Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) conseguiram melhorar a eficiência de células solares em quase 1/3 com a ajuda de vírus geneticamente modificados.
Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) conseguiram melhorar a eficiência de células solares em quase 1/3 com a ajuda de vírus geneticamente modificados.
Eles são usados em uma etapa especifica do processo de conversão da luz do sol em energia, atuando como uma espécie de “cola” que prende peças importantes em seu lugar.
Em uma célula solar, o primeiro passo da captura é fazer com que a luz derrube elétrons do material da célula (geralmente silício); depois, esses elétrons precisam ser afunilados em direção a um coletor, aonde formam uma corrente que flui para carregar uma bateria ou aparelho. Por fim, os elétrons retornam ao material original - e o ciclo recomeça. O novo sistema com vírus aumenta a eficiência da segunda etapa ajudando os elétrons a acharem seu caminho com mais facilidade. Isso é feito prendendo os nanotubos de carbono.
Tubinhos ocos
A pesquisa do Xiangnan Dang e Hyunjung Yi, sob a supervisão da professora Angela Belcher, é baseada em um fato já conhecido: o de que cilindros ocos microscópicos de puro carbono (os nanotubos) podem aumentar a eficiência do coletor de elétrons da superfície de uma célula solar.
Todas as tentativas anteriores de usar o material, no entanto, encontravam alguns problemas. Um deles era o fato de os nanotubos se agruparem, o que diminui seu efeito. Na pesquisa publicada na Nature Nanotechnology, os cientistas descrevem como conseguiram usar uma versão modificada do vírus M13 (que geralmente ataca bactérias) para controlar o arranjo dos nanotubo sem uma superfície, mantendo-os separados. Isso forma um caminho mais direto para os elétrons chegarem ao coletor.
Ao adicionar o vírus houve uma melhora de quase um terço da eficiência na conversão – 10,6%, comparado a 8%. Nos testes, foi usado um tipo de célula solar barata, com uma cobertura ativa de dióxido de titânio (TiO2), ao invés de silício. Os pesquisadores afirmam, no entanto, que estes resultados podem ser replicados em outros tipos de células solares e que, juntos, os nanotubos e os vírus correspondem a apenas 0,1% do peso das células.
A função dos vírus é dupla: primeiro, possuí proteínas curtas (peptídeos) que podem se ligar aos nanotubos de carbono, mantendo-os no lugar e separados uns dos outros. Cada vírus pode segurar de 5 a 10 nanotubos, sendo que cada um deles fica preso no lugar por cerca de 300 moléculas de peptídeos. Além disso, o vírus foi programado para produzir uma cobertura de dióxido de titânio - um ingrediente chave das células usadas no experimento. Essas duas funções são desenvolvidas pelo mesmo vírus, que consegue mudar de uma para a outra conforme a variação de PH do ambiente. Esse mecanismo, apresentado pelos pesquisadores, é inédito.
Fonte: Info.abril.com.br
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