Fotosintezin əsasında kvant mexanikasının dayandığı məlum olub

     Günəş enerjisinin effektiv şəkildə kimyəvi enerjiyə çevrilməsi və sonradan saxlanılması mühəndislərin uzun illərdir arzuladığı bir məqsəddir. Təbiət isə bu problemi milyardlarla il əvvəl həll edib. Söhbət, fotosintez prosesindən gedir. Bitkilərdə günəş işığı ani olaraq və demək olar ki, heç bir itki olmadan kimyəvi enerjiyə çevrilir. Yeni tədqiqat bu prosesdə əsas rolun kvant mexanikasına məxsus olduğunu göstərir. Kvant superpozisiya fenomenini klassik fizika baxımından tam başa düşmək mümkün deyil.

     Buna baxmayaraq, bu hadisə yaşıl bitkilərdə və fotosintez həyata keçirən bakteriyalar kimi digər orqanizmlərdə daim baş verir. Lakin elm adamları hələ də bu prosesin dəqiq mexanizmini tam təsvir edə bilməyiblər. Münhen Texniki Universitetinin professoru Jürgen Hauer və onun həmkarları xlorofilin işləmə mexanizmini öyrənmək istiqamətində ilk addımı atıblar. Xlorofil bitkilərə yaşıl rəng verən piqmentdir və onun fəaliyyəti fotosintezin əsasını təşkil edir.

     Bu araşdırmanın nəticələrinin süni fotosintez sistemlərinə tətbiqi günəş enerjisinin daha səmərəli istifadəsinə kömək edə bilər. "Bitki yarpağı işığı udduqda, elektronların həyəcanlanma enerjisi hər bir xlorofil molekulunun bir neçə fərqli vəziyyəti arasında paylanır. Bu, həyəcanlanmış hallar superpozisiyası adlanır", – deyə Jürgen Hauer bildirib. Alman alimləri xlorofilin işığı udduğu elektromaqnit şüalanması spektrinin 2 optik diapazon sahəsini araşdırıblar:

- Aşağı enerjili Q sahəsi – sarı və qırmızı-narıncı arasında

- Yüksək enerjili B sahəsi – mavi və yaşıl arasında.

     Birinci sahə kvant mexanikası ilə əlaqəli iki fərqli elektron vəziyyətindən ibarətdir. Bu əlaqə molekul daxilində enerjinin itkisiz ötürülməsini təmin edir. Daha sonra sistem "soyuma" prosesi vasitəsilə rahatlaşır, yəni enerjini istilik şəklində xaric edir. Laboratoriya təcrübələri və alimlərin aparmış olduqları kompüter modelləşdirmələri göstəriblər ki, kvant-mexaniki effektlər bioloji proseslərə həlledici təsir göstərir.

     Hindistanlı alimlər bitkilərdə ionların və suyun gövdə və yarpaqlardan hərəkətini günün vaxtına bağlı olaraq diqqətlə araşdırıblar. Onlar bu prosesin sirkad ritmləri ilə dəyişən elektrik potensialına malik olduğunu aşkar ediblər. Bu kəşf bitkilərin bioloji saatlarının necə işlədiyini daha yaxşı anlamağa kömək edir. Bioloji saatlar bitkilərə ətraf mühitin dəyişən şərtlərinə - məsələn, gecə-gündüz dövrünə uyğunlaşmağa imkan verir. Bu biliklər bu proseslərin süni sistemlərdə təkrarlanmasına da töhfə verə bilər.

Mənbə: TUM

Bənzər xəbərlər

Elm & Texnologiya

Hubble teleskopu yeni unikal qalaktikanı kəşf edib

Astronomlar LEDA 1313424 adlı yeni qalaktikanı kəşf ediblər. Bu qalaktika indiyə qədər müşahidə olunanlardan tamamilə fərqlənir. Onun mərkəzindən suya atılmış daşın yaratdığı dalğalar kimi doqquz ədəd halqa-spiral qolu yayılır, halbuki əksər qalaktikalarda bu cür strukturlar adətən iki və ya üç olur.

Elm & Texnologiya

Hörümçəkləri "zombi"yə çevirə bilən yeni növ göbələk aşkar edilib

Alimlər yeni növ parazitar göbələyi təsvir ediblər. Bu göbələk mağara hörümçəklərini yoluxdurur və onların ölümdən əvvəl davranışlarını dəyişməyə məcbur edir. Bu nadir parazit ilk dəfə 2021-ci ildə BBC çəkiliş qrupu tərəfindən aşkar edilib.

Elm & Texnologiya

SETI alimləri yadplanetli izini axtarmaq üçün milyon kosmik obyekti yenidən yoxlayıb

SETI layihəsi 60 ildən artıqdır ki, uzaq ulduzlardan gələn radiosiqnalları analiz edərək, Yer kürəsi xaricində sivilizasiyaların axtarışı ilə məşğuldur. Təəssüf ki, indiyə qədər yadplanetlilərin mövcudluğuna dair heç bir sübut tapılmayıb.

Elm & Texnologiya

Marsda sürətli seysmik keçiricilik müşahidə edilib

NASA alimlərinin yeni araşdırması Mars mantiyasında seysmik dalğaların qeyri-adi dərəcədə yüksək keçiriciliyini üzə çıxarıb. Bu araşdırmada süni zəka mühüm rol oynayıb. Belə ki, o, Qırmızı Planetin səthinin 10 minlərlə görüntüsünü analiz edərək, yeni meteorit zərbəsi nəticəsində yaranmış kraterləri müəyyənləşdirib.

Elm & Texnologiya

Çinlilər kosmosda süni fotosintez sayəsində oksigen və raket yanacağı əldə ediblər

Keçən ay Çinin Tiangong adlı kosmik stansiyanda süni fotosintez üzərində aparılmış təcrübənin bir mərhələsi tamamlandı. Qeyd etmək lazımdır ki, süni fotosintez texnologiyası kosmosda raket yanacağının komponentlərini və nəfəs almaq üçün oksigen istehsal etməyə imkan verir.