12月22日2020年
来自Ruhr-UniversitätBoochum（Rub）的研究团队与来自里斯本的同事一起制作了一个半人造电极，可以将光能转化为BioSolar细胞中的其他形式的能量。
这项技术是基于来自蓝藻细菌的光合蛋白质光系统I。该小组展示了他们可以将他们的系统与一种酶结合，这种酶利用转换后的光能产生氢。2020年10月，该杂志在线提前发表了研究结果Angewandte Chemie．
由王盼盼博士、赵方圆博士、Julian Szczesny博士、Adrian Ruff博士、Felipe Conzuelo博士、Wolfgang Schuhmann教授组成的RUB团队与Anna Frank、植物生物化学主席Marc Nowaczyk教授和Matthias Rögner教授以及里斯本新大学的同事们。
短路的危险
PERSICYSTEMI I是Cyanobacteria和植物光合作用机械的一部分。在光能的帮助下，它可以分离电荷，从而产生高能电子，可以转移到其他分子，例如用于生产氢的质子。
在早期的工作中，波鸿科学家已经使用了光收集蛋白质复杂的照相电极I来设计BioSolar细胞的电极。
为此，他们在电极上覆盖光系统I单分子层。在这样的单分子层中，光系统不是相互堆叠在一起，而是肩并肩地躺在同一个平面上。
然而，光系统I通常以三聚体形式出现，即三个光系统总是连接在一起。由于三聚体不能紧密地挤在一起，单分子层中出现了孔洞，这可能会导致短路。
这会影响系统的性能。科学家们在目前的工作中解决的正是这个问题。
电动系统层中的孔插入
在蓝杆菌中Thermosynechococcus elongatus.，光系统I主要以三聚体的形式存在。利用一种新的提取技术，研究人员能够从生物体中分离出额外的单体，在电极上创建一个光系统I单层，单体填充三聚体之间的孔。通过这种方式，它们减少了短路效应。
该系统达到了电流密度的两倍，只有仅由三聚体组成的系统。
为了展示这项技术在原则上的用途，科学家们将它与一种利用光系统提供的电子产生氢的氢化酶结合。
“未来的工作将朝着光系统单层和集成生物催化剂之间更有效的耦合方向发展，以实现太阳能转换的实际生物系统。”作者在他们的出版物中预览。
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