Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Реакция фотоизомеризации молекулы ионного переносчика.
Спиропиран - еще один управляемый светом молекулярный переключатель.
Одна из возможных схем рабочего цикла солнечной фотоионной электростанции.

Фотоионика? Интересно...

Ключевые слова:  конкурс статей, периодика, солнечная энергетика, фотоионика

Автор(ы): Шварев Алексей

Опубликовал(а):  Шварев Алексей кубический медведь

27 апреля 2008

Краткое предисловие

Описанный здесь проект - всего лишь несколько идей, собранных вместе и предложенных в качестве студенческого проекта. Над проектом работал один из моих студентов, Дастин Квандт, осенью 2007 года. Предварительные результаты полученные им, говорят о том, что, в принципе, предложенный метод не лишен интереса. Дастин уехал на полгода по обменной программе в один из австралийских университетов. Вскоре мы планируем возобновить эту работу, а тем временем план исследования предлагается на суд читателей "Нанометра".

Солнце является практически неисчерпаемым источником энергии, количество солнечной энергии поступающей к Земле на много порядков превосходит текущие энергетические нужды человечества. Более того, солнечная энергия - это единственная реальная альтернатива невозобновимым источникам энергии, включая, увы, ядерные.

Современные попытки преобразования солнечной радиации в электричество двигаются в направлении разделения электрона и "дырки", возникающей при попадании фотона в органический или неорганический полупроводник. Данное направление развития науки и технологии емко описывается термином "фотовольтаика" (photovoltaics). Современные солнечные батареи радуют растущим КПД и снижающейся стоимостью.

Давайте зададимся вопросом: а является ли фотовольтаика единственным методом использования излучения для разделения зарядов, движение которые и есть электрический ток? Как вы, наверное, подозреваете, правильный ответ - "нет". Электроны и дырки вовсе не единственные переносчики электрического заряда. Носителями электрического заряда, например, в нервных клетках вашего тела выступают ионы противоположного знака заряда - хлорид, натрий и калий. Можно ли превратить излучение в поток ионов? Фундаментальная наука такого не запрещает, что само по себе уже хорошо.

Зачем нам нужны альтернативные фотовольтаике способы? Вовсе не потому, что фотовольтаические устройства несовершенны. Мне кажется, что ученые и инженеры должны помнить о принципиальной возможности альтернативных решений и заниматься постоянным поиском таковых наряду с эволюционным совершенствованием известных разделов знания и технологий. Иначе мы можем оказаться в ситуации, когда братья Райт будут производить высокотехнологичные велосипеды вместо того, чтобы собрать на живую нитку прототип первого самолета, а Эдисон разработает хай-тек свечи вместо примитивных электролампочек.

В нашем проекте мы предлагаем найти способ использования фотохимических реакций (химических реакций, вызванных действием излучения) для создания неравновесного распределения ионов в полимерных материалах. Неравновесное распределение ионов впоследствии может быть напрямую превращено в электрический ток.

Занимаясь фотохимическим реакциями в ионных сенсорах, я иногда использовал термин "фотоионика". Как оказалось, этот термин по праву принадлежит профессору даСильва, работающему в Англии. Предложил он этот термин совсем недавно. Назвать фотоионику развитой областью трудновато. В качестве полезного упражнения попробуйте набрать в "Гугле" "photoionics" и "photovoltaics" и сравнить количество ссылок. Можно сказать, что фотоионика практически не существует.

Концепция фоточувствительных ионных молекулярных рецепторов и молекулярного распознавания, контролируемого светом, была предложена в работе группы Шинкаи в 1979 году [1]. Идея заключалась в следующем. Ученые брали известные молекулы, способные избирательно связывать определенные ионы, и вводили в молекулу фоточувствительный фрагмент. Таким образом, Шинкаи синтезировал молекулы ионных переносчиков, содержащие диазогруппу. Под действием света происходила фотоизомеризация диазогруппы, а молекула меняла свою форму и способность связывать ионы.[2-6] С использованием подобных переносчиков был продемонстрирован ионный транспорт в исскусственных липидных мембранах, полностью контролируемый светом [7].

На рисунке изображена одна из таких молекул - светочувствительный переносчик калия [6]. При облучении синим светом кольца краун-эфиров складываются подобно крыльям бабочки, и сродство переносчика к ионам калия резко увеличивается. При прекращении облучения молекула раскрывает "крылышки" краун-эфиров и освобождает ион калия. Растворив такой ионный переносчик в полимере, мы получим материал, способный под воздействием излучения захватывать ионы калия (а с ними и ионы противоположного знака заряда).

Есть ли альтернативный способ разделять ионы? Одним из возможных кандидатов может служить молекула другого молекулярного переключателя - т.н. спиропирана[1,8,9]. Спиропиран - это нейтральная молекула, не содерщая никаких заряженных фрагментов. Под действием коротковолного света, однако, происходит разрыв связей и превращение молекулы в заряженную форму, которая называется мероцианином. Реакция эта, однако, полностью обратима, и по истечении некоторого времени мероцианин спонтанно переходит обратно в спиропиран.

Если мы растворим спиропиран в полимере и погрузим полимер в раствор электролита, скажем, поваренной соли, то ничего особенного не произойдет. Ионы натрия и хлора ни за какие коврижки не перейдут в полимер, они слишком гидрофильны и предпочитают оставаться в гораздо более полярном водном окружении. Однако, если мы превратим спиропиран в мероцианин при облучении, то заряженные фрагменты молекул мероцианина в полимере станут намого более привлекательны для ионов. В принципе, если правильно подобрать полярность полимера, то можно добиться того, что на каждую молекулу мероцианина будет приходиться одна молекула хлорида натрия. Чтобы еще более облегчить экстракцию электролита в полимер, можно добавить обычный несветочувствительный нейтральный ионный переносчик.[10]

Придирчивый читатель может поинтересоваться, где же обещанное электричество? Пока светочувствительные молекулярные переключатели всего лишь изменяют распределение электролита между полимером и водным раствором. Давайте не будем спешить и просто подумаем, что произойдет, если мы приведем наш модифицированный молекулярными переключателями полимер и водный раствор поваренной соли в контакт, облучим их и сразу разделим? Фаза полимера обогатится хлоридом натрия, а в растворе его, наоборот, станет меньше.

Этот процесс можно ускорить, если полимер приготовить в виде стабильного коллоидного раствора, другими словами, в виде маленьких сферических частиц субмикронного размера, диспергированных в водном растворе. Если вы думаете, что это сложно, то посмотрите на баночку с клеем ПВА - это именно такой раствор. Для приготовления подобных дисперсий используют хорошо известный метод эмульсионной полимеризации. В процессе такого синтеза микросферы полимера медленно растут в матрице, образованной мицеллами поверхностно-активного вещества в водном растворе.

Процесс подобного разделения можно сделать непрерывным или дискретным. Можно попробовать добиться того, что по мере экстракции соли частички полимера будут осаждаться за счет небольшого изменения плотности или же за счет возрастания плотности зарядов на поверхности. Отделив частички полимера от первого раствора и приведя их в контакт с другим, мы начнем потихоньку "перекачивать" соль из одного раствора в другой. Как результат, мы должны получить два раствора с концентрациями, соотвественно, больше и меньше исходной. Раствор с маленькой концентрацией можно немедленно налить в чайник. Подобная процедура называется в обиходе опреснением и ценна сам по себе.

Запасли ли мы энергию? Как ни странно, запасли! Устройство, которое поможет нам превратить ее в электричество, называется концентрационным гальваническим элементом [11]. Это самая простая батарейка, которую вы можете сделать сами из промокашки, поваренной соли и пары ржавых гвоздей. В концентрационном гальваническом элементе две камеры, заполненные растворами, различающемися концентрацией одной и той же соли, разделены пористой мембраной (в принципе даже она не обязательна). В камеры опущены электроды, на поверхности которых присутствуют вещества, способные окисляться и восстанавливаться (например, ионы железа).

Замкнув цепь между электродами, мы позволим растворам начать смешиваться, и по внешней цепи потечет электрический ток. Напряжение такого элемента невелико - 59 милливольт на каждый порядок концентрации. Однако каждая 1/10 моля перенесенного электролита даст нам ток в 2.7 А в течение часа. Приняв объем раствора за 1 литр, можно прикинуть, что мы запасли примерно 580 Джоулей в литре раствора, или 580 килоджоулей на тонну соленой воды. Любознательный читатель может попробовать вывести простое дифференциальное уравнение, описывающее зависимость потенциала от времени при известных начальных концентрациях электролита в камерах элемента.

Воображаемая схема такой солнечной электростанции изображена на рисунке. Она может представлять цепочку неглубоких прудов, заполненных соленой водой. Поверхность можно покрыть полимерной пленкой, или же не покрывать, используя испарение воды для дополнительного преконцентрирования. Тут открывается простор для читательской фантазии. Концентрационные гальванические элементы вследствие крайней простоты и дешевизны конструкции могут быть маштабированы до сравнительно больших размеров. Одним из очевидных преимуществ подобного процесса может являться способность аккумулировать энергию в промежуточной стабильной форме, которая может теоретически храниться неограниченное время - что может быть проще емкости с водой?

Можно спорить о недостатках и преимуществах подобной технологии. Проблема в том, что это направление практически не исследовано. Мы не знаем ничего о таких фундаментальных параметрах, как константы равновесия в подобных фотохимических системах, коэффициенты рапределения электролитов между фазами и проч. Без подобного знания любое количественное обсуждение бесссмысленно.

Дело за малым - подобные системы надо изучать, и кто знает, может, количество ссылок на фотоионику когда-нибудь будет сравнимо со ссылками на ее старшую сестру - фотовольтаику. Ведь солнечной фотоионике нужна лишь соленая вода и много солнца - а эти вещи на нашей планете никогда не были в большом дефиците.

  1. Organic Photochromic and Thermochromic Compounds: Main Photochromic Families; Plenum Pub Corp, 1998.
  2. Shinkai, S.; Ogawa, T.; Nakaji, T.; Kusano, Y.; Nanabe, O. Photocontrolled extraction ability of azobenzene-bridged azacrown etherTetrahedron Lett. 1979, 19, 4569-4572.
  3. Shinkai, S. In Molecular Switches; Feringa, B. L., Ed.; VCH Verlag GmbH: 2001, p 454.
  4. Shinkai, S.; Kinda, H.; Manabe, O. Photoresponsive complexation of metal cations with an azobenzenecrown- azobenzene bridge immobilized in polymer supportsJ. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2933-2934.
  5. Shinkai, S.; Minami, T.; Kusano, Y.; Manabe, O. Photoresponsive crown ethers. 5. Light-driven ion transport by crown ethers with a photoresponsive anionic capJ. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1967-1972.
  6. Shinkai, S.; Nakaji, T.; Ogawa, T.; Shigematsu, K.; Manabe, O. Photoresponsive crown ethers. 2. Photocontrol of ion extraction and ion transport by a bis(crown ether) with a butterfly-like motionJ. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 111-115.
  7. Khairutdinov, R. F.; Hurst, J. K. Light-Driven Transmembrane Ion Transport by Spiropyran-Crown Ether Supramolecular Assemblies Langmuir 2004, 20, 1781-1785.
  8. Zhu, L. K., Rafail F.; Cape, Jonathan L.; Hurst, James K. . Photoregulated Transmembrane Charge Separation by Linked Spiropyran-Anthraquinone MoleculesJ. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 825-835.
  9. Evans, L., III; Collins, G. E.; Shaffer, R. E.; Michelet, V.; Winkler, J. D. Selective Metals Determination with a Photoreversible SpirobenzopyranAnal. Chem. 1999, 71, 5322-5327.
  10. Buhlmann, P.; Pretsch, E.; Bakker, E. Carrier-Based Ion-Selective Electrodes and Bulk Optodes. 2. Ionophores for Potentiometric and Optical SensorsChem. Rev. 1998, 98, 1593-1687.
  11. Lagger, G.; Jensen, H.; Josserand, J.; Girault, H. H. Hydro-voltaic cells PartI. Concentration cellsJournal of Electroanalytical Chemistry 2003, 545, 1-6.


В статье использованы материалы: Нанометр


Средний балл: 6.7 (голосов 15)

 


Комментарии
g e n, 30 апреля 2008 22:36 
Гм... Статье уже n дней, а любимые оппоненты А.Шварева: ..., ..., ни даже сам НаноМодератор не откликнулись. Что бы это значило????????????
Попу Гапону - qen,

Очень хорошая статья осмысливается.
Если будут комментарии по сути, и
полезные для осмысления НАНО,
обязательно откликнусь.
Хорошая статья!
Очень новаторская!

Вопросы:
1) Нужно ли тратить "драгоценные" органические молекулы, подверженные фотодеградации, когда можно использовать солнечную энергию просто и эффективно для испарения воды "из соленого пруда" и иметь пресную и соленую воду, и извлекать электричество из разности концентраций?

2) Очень бы хотелось услышать поподробнее про концентрационный элемент, работающий без мембраны (Природа не смогла обойтись без мембран в клетках... Митохондрия – суть мембрана)
Почитайте статью Жиро (последняя) - в микроканалах можно просто подавать две ламинарные струи и образующийся градиент достаточен для работы концентрационного элемента. Прикиньте теплоту нагревания и испарения воды - и результирующую энергию - 580 Дж на литр. Игра не стоит свеч. Это я сказал Жиро на ПИТТКОНЕ в 2003 году, когда на мой вопрос "а откуда???" он предложил использовать испарение. На самом деле из этой идеи выросли длинные уши, которыми занимаются в том числе мои студенты - просто громоздкий огород нагороженный здесь может быть просто и изящно свернут в гораздо более простую и компактную систему. Но, извините, пока в детали вдаваться не хочу. Вот опубликуем тогда пожалуйста. Вопрос о фотодеградации лучше задавать Алексу Раду из University of Dublin - он обнаружил, что привязанные к полимеру спиропираны деградируют в сотни раз медленнее, чем просто растворенные. Работа уже защищена патентом. Пока лучшее объяснение, что у него есть - торможение кинетики реакции photobleaching'a из-за стерических ограничений.
В микроканалах и ламинарных потоках, и для написания хорошей статьи
Практически, "в пруду" фильтровать замучетесь...
да и цена спиропиранов...
Но опять же, статья может быть и хороша!

Будем ждать публикации, а то зачем этот "огород городили" не понятно тогда

Только замечу, напоследок, что "кинетические стерические ограничения" деградации также аукнутся и в эффективности желаемых процессов...
Александр, видите ли если бы я знал "рецепт" электростанции, то скорее давно бы уже жил в Калифорнии или во Флориде, ничего не делая и состригая десятки миллионов в год с нажитого капитала. Поелику меньше всего в мои планы входит "сгореть на работе от груза ответственности".
Там же все написано:
Мы не знаем ничего о таких фундаментальных параметрах, как константы равновесия в подобных фотохимических системах, коэффициенты раcпределения электролитов между фазами и проч. Без подобного знания любое количественное обсуждение бессмысленно.
Это даже не идеи для аспирантского проекта, это так три месяца андегреду побаловаться. А электростанции - так, просто полет фантазии. У меня таких идей еще вагон и маленькая тележка. Описанная система может непосредственно превращать излучение в электрический ток будучи сделанная в виде... сами догадайтесь. На то и опубликовал сей опус токмо для стимулирования фантазии

Все равно деньги я зарабатываю совсем на другом. Вот недавно гепариновый сенсорный патент защитили в Корее,прислали мне расчепятку всю в иероглифах. Значицца нашелся и там покупатель на технологию. Только скучно ремеслом одним заниматься - вот бывает и завернешь что нибудь такое.
Может я в Калифорнии буду солнечные опреснители продавать - пресная вода там в некоторых местах на вес золота, а все крупнейшее с/х Калифорнии (индустрия номер 1 в "золотом штате") существует только за счет совершенной системы ирригации.
Касаемо Норильска - есть такой анекдот про машину для бритья которая бреет по шаблону. Разные места требуют разных решений - пока в Норильске жгут солнечную энергию аккумулированную в ископаемом топливе. НО не вечное же оно...
Видите ли, то же самое я сказал Алексу, когда мы в последний раз упились пивом в Новом Орлеане. Знаешь, Алекс, сказал я, фигня эти ваши стерические ограничения. А приделали вы к фоточувствительной молекуле своебразный теплоотвод, привязав ее к полимерной цепочке. Думается я все таки прав ибо субстанции окисляющей спиропиран мигрировать в полимере ничего не мешает. Эффективность желаемых процессов я могу тупо посчитать если кто-то меня снабдит равновесными коэффицентами распределения и коэффициентами диффузии. Слава богу, все есть в Гельферихе - библия ионного обмена однако...
Если "геданкнуть*" процесс фотовозбуждения электронных уровней молекулы и целенаправленной передачи этой энергии релаксационными процессами полимерному "хвосту" вместо множества молекул растворителя вокруг (???) (???)
<<Иными словами, с пивком Вы еще больший фантазер...>>
<<<Или пытаетесь убедить Нас про, как это с американско- албанского: "хвост виляющий собакой" ?>>>

Думается, просто уменьшается диффузия из-за "вязкости" макромолекул, что АУКНЕТСЯ!


*Беззастенчивая русификация немецкого "gedanken", подразумевающего "мысленные" (эксперименты).
В отличие от вас, люди занимавшиеся пришивкой спиропиранов к полимеру померяли скорость реакции комплексообразования мероцианина и иона металла - она была ограничена (ессно) диффузией иона металла в фазе полимера - но оказалось сравнима с непришитыми. Так что не надо мысленных экспериментов - есть реальные данные.
"Уменьшение диффузии" - диффузия как и физика не уменьшается, уменьшается коэффициент диффузии и диффузионный поток. Но ини увы те же самые.
Алкоголь если не знаете - ингибитор, а не стимулятор фантазии -только в тот раз он воевал с катализатором именуемым "четыре кхн-а за столом".
В полимере нет "множества молекул" растворителя - там только сам полимер.
"Уменьшение диффузии" - диффузия как и физика не уменьшается, уменьшается коэффициент диффузии и диффузионный поток.

Если - это основная часть Вашего ответа по сути...
И полностью признаю Вашу техническую правоту.
Вы мне, кстати, очень напомнили Пина из Смешариков,
"вытирая нос рукавом ватника"

И причем здесь комплексообразование и быстрые фотохимические процессы??
Намерить можно многое - толстые они, физикохимические журналы!

Если целиком "в полимере", то как это будет работать в Вашем проекте???

Какая-то у Вас получается эта, как её: "пурга"!
А вы по сути вопросов не задаете - вы их задаете чем-то придумав сами. Вам кажется, что пришивка чего-то к полимеру изменит коэффициент диффузии.
Это подход нанологов которые думают, что весь мир сделан из шестеренок изображенных в книжках про нанотехнологию.
Пришивка чего-то к полимеру может во многих случаях кардинально изменить его свойства. И вязкость здесь дело десятое. К примеру введите карбоксильные группы - и сорбция воды вырастет в тысячи раз. А коэффизиент диффузии нейтральных веществ может остаться тем же самым.
Вы знаете физ-химии вас здесь я научить не смогу. Возьмите книжку пускай простую и почитайте о ионообменных материалах, как же в них залезают ионы.
И как им можно в этом нелегком деле помочь подтолкнув в корму. Рекомендую Корыту и его популярную "Ионы, электроды, мембраны" - прекрасный русский перевод. На полке у меня оба перевода - русский и английский. Это вам не свистун Дрекслер - школа Гейровского все таки. При обмене и коэкстракции (жаргонное выражение для сорбции электролита целиком в толще полимера) лимитирующая стадия - диффузия ионов в толще полимера (10-7 -10-8 см2 с). А фотохимически процессы по этим меркам - мгновенны.
Присутствие макромолекул, или привязка фрагмента к полимеру, изменит коэффициент диффузии в среде!
Ионы, да и молекулы передвигаются в среде (растворителе),
а не на бумаге в уравнениях.
Существуют же полимерные гели, правда?

Дрекслера не читал (из того что читал про то, что Дрекслер написал, готов разделить Ваши сентименты)

С Гейровским тоже сталкивался мало, но школу уважаю!

О том и речь, что фотохимические процессы быстры,
и изменение коэффициента диффузии, тех молекул или ионов, которые принимают участие в разрушительной деградации важно.

И если Вы имеете ввиду полиэлектролиты, здорово бы было сказать про это
(трудно догадаться - в статье ПВА, латексы!)
Собственно имею я в виду полиэлектролиты, которые можно было бы "включать" светом.
Вот смотрите какой эффект наблюдал Алекс и его коллеги:
1. непришитый спиропиран, растворенный в полимере при освещении связывает ионы переходного металла. Скорость лимитирована
банальной диффузией ионов в матрице полимера.
2. пришитый делает это с такой же скоростью, т.е. коэффициенты диффузии не изменились существенно,
НО фотодеградирует он в сотни раз меньше.
Согласен, эффект интересный!
Никак не соглашусь с гипотезой переноса энергии на полимер (так как это уже будет вибрационная энергия)
Стерические ограничения, и "клеточный эффект" кажутся более уместными.
Не знаю, если попытаться эти две гипотезы "соединить": привязка "на цепь" может ограничить амплитуду движения молекулы при фотохимическом переходе, не позволяя ей идти вразнос(?) и деградировать так...
А слышали ли вы термин "фотоантенна"?
Отвечу в английском стиле:
Слышал!
Да, к слову. Меня опять запрягли в комиссию по присуждению медали Полинга. Если думаете, что это почетно, то сильно ошибаетесь. Это обеспечивает вас скучным чтением вечерами на месяц. Визг поднятый мной эффекта не возымел. Я видите ли еще и председатель Орегонской секции Американского Химического Общества (у нас две секции на штат) - это такая общественная работа. Так что кому то делать работу надо.
Я это к тому, что прошлую медаль Полинга получила профессор Жаклин Бартон (председатель комисии утверждал, что мой голос был решающим, но может врет он все). За открытие эффекта с которым вы в данный момент категорически несогласны, А я был просто очарован ее работами, в нее кидали камни, ей не верили, что молекула ДНК может быть проводником. И что энергия фотона ударившего молекулу ДНК в одном месте появится в другом. Почитайте про нее и ее работы, не пожалеете. Она еще очень симпатичная женщина. А те кто знал ее в молодости говорят, что когда она шла по кампусу-машины останавливались.
ДНК - проводник, верится вполне!
Про энергию фотона - уже меньше...
Каково фотохимическое обьяснение в двух словах?

И опять же, Вы писали про ТЕПЛОотвод!
Фотоотводу же нужны пересекающиеся электронные уровни (?)
Или супротив всех догм, потому как "даже машины останавливаются"

Поздравляю с почетной деятельностью, может и не самое худшее, заполняйте "20" в "40-40-20"
Все вам пережуй. Почитайте ее работы сами http://en.wi...line_Barton
Гм, написав "теплоотвод" я имел в виду передачу любой энергии от фоточувствительной молекулы полимеру - с работами Жаклин Бартон я был уже знаком. Теплоотвод у нас радиолюбителей - такой алюминиевый радиатор прикрученный к .... чему угодно.
Практически не возможно понять, что Вы имете в виду (полиэлектролиты, теплоотвод...)
С другой стороны Вы всегда будете правы,
на сей бравурной ноте и остановимся!
Попробуйте понять.
Тот момент когда ты осознаешь, что твой аспирант прав, а ты - нет, наверное и есть счастье. У меня их было два - оба раза я бегал по химфаку, говоря коллегам: он(а) додумался, а я - нет! Потому и могу помереть спокойно, они меня заменят...
Палии Наталия, 15 мая 2008 15:06 
...и не только интересно - о практических применениях можно прочитать в майском выпуске Nature Photonics. Thechnology Focus. Photovoltaics
Спасибо, кубический медведь, за славную шутку. Особенно за Ваши представления о нервной проводимости. А ведь там поток ионов идёт перпендикулярно распространению нервного импульса. И этот импульс - не перенос тока, а трансляция изменённого состояния мембраны вдоль аксона.

Наконец, где взять столько "гвоздей", и куда потом девать гору "ржавчины" от Вашего дивайса? Вы совсем упустили из виду проблему материала электрода.
Павел Анатольевич, искренне я рад за вас, что вы никогда не слышали об активном ионном траспорте. О тех механизмах, что запасая энергию из скушанного вами полезного обеда, позволяют нейронам в вашем мозгу распространять нервные импульсы(проводов и электронов там нет).
Если я уроню на ваше бренное тело все книги из моей библиотеки о физиологии мембран, то мало вам не покажется. Да, ионный транспорт идет не вдоль, а поперек направления распространения импульса. Значит ли это, что энергия не была запасена в градиентах ионных концентраций?
Видите ли, даже энергия в процессе фотосинтеза в конечном итоге запасается в виде банального градиента пАШ.
Гм, насчет ржавого гвоздя - это была метафора. Настоящий ржавый гвоздь из ящика с инструментами в качестве электрода сравнения использовал ради прикола Сережа Макарычев-Михайлов когда мы с ним доказывали, что в дифференциальном режиме наши сенсоры- т.н. пульстроды будут работать с любым электродом сравнения.
Мне не надо никуда девать гору ржавчины никуда если я просто растворю соли железа в электролите, а электроды сделаю из инертного графита. А если мне захочецца иммобилизовать Ox-Red пару на электроде, то по выработке оной я просто переверну гальванический элемент, и что ранее окислялось будет восстанавливаться.
Организм запасает энергию в виде АТФ, в редок-процессах - в виде НАД-Н. С энергией, запасённой на градиентах концентраций, Адам не смог бы сделать с Евой противное...
Мда, если моя машина запасла энергию в виде бензина, то значит ли это что эта энергия не превратится в энергию горячих продуктов сгорания в цилиндре, и энергию вращения маховика? Вот нашел специально для вас, чтобы не писать научно-популярную статью: http://en.wi...on_gradient
Павел Анатольевич, организм изначально не запасает энергию в виде АТФ, это вас кто-то обманул. АТФ - это универсальный переносчик. Организм запасает энергию в виде глюкозы и, увы и ах, жира. Что могла сделать Ева с Адамом после солидного завтрака обладая столь могучими источниками энергии мне даже страшно представить.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Коллоидный цветок (I)
Коллоидный цветок (I)

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.