Обнаружены превращающие свет в электричество камни

Открытое явление протекает в различных минералах и почвах.

Обнаружены превращающие свет в электричество камни

Ученые обнаружили возникновение электрического тока в неорганических системах, что напоминает первые этапы усваивания энергии Солнца бактериями и растениями в процессе фотосинтеза.

Открытое явление протекает в различных минералах и почвах. В отличие от обычного фотосинтеза, в данном случае участвуют только неорганические соединения, которые не имеют отношения к деятельности живых форм. Открытый феномен может играть важную роль в биогеохимических процессах, пишут авторы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фотосинтез — процесс превращения энергии солнечного излучения в энергию химических связей — является основой жизни на Земле. Способные к фотосинтезу организмы, в основном растения и бактерии, в течение эволюции развили исключительно сложные системы для улавливания фотонов и преобразования их энергии.

Фотосинтез различных видов может достаточно сильно отличаться в деталях, но в общих чертах он схож. В частности, на первых этапах — световой фазе — поглощение фотона специальными комплексами белков позволяет оторвать электрон от подходящего соединения, в роли которого часто выступает вода. Получающиеся в результате серии реакций молекулы кислорода выделяются в атмосферу, а энергия ионов водорода и электронов используются клетками для синтеза других соединений.

Люди также научились создавать специальные материалы, способные эффективно преобразовать солнечный свет в другие виды энергии. В частности, солнечные батареи, вырабатывающие электрический ток под действием света, работают на основе фотоэффекта — испускании материалами электронов при поглощении фотонов. Однако до недавнего времени не было известно примеров естественного возникновения токов под действием света в неживой природе.

Ученые из Китая, Канады и США впервые описали неживой аналог первых этапов фотосинтеза. Авторам удалось обнаружить эффект в различных системах, таких как образующиеся на поверхности камней в сухом и жарком климате минеральные корки (пустынный загар), а также в частицах нескольких видов почв.

Электронная микроскопия и рентгеновская спектроскопия позволили выяснить состав веществ, в которых возникал обнаруженный феномен. Оказалось, что они в основном состоят из смешанных оксид-гидроксидов железа и марганца с полупроводниковыми свойствами. Содержание марганца оказалось особенно высоким по сравнению с нижележащим веществом. Ученые измерили фототок в образцах камней из пустыни: оказалось, что в богатых железом и марганцем минералах электроны приходят в движение под действием света на поверхности, но этого не наблюдается в толще материала.

Измеренные параметры электрических токов оставались стабильными при постоянном освещении, но быстро реагировали на его изменение, а эффективность преобразования фотонов в проводящие электроны оставалась неизменной. Авторы считают, что фототок возникает в таких богатых железом и марганцем минералах, как бирнессит, гематит и гётит.

На данный момент нет точных данных о возможном крупномасштабном влиянии обнаруженного феномена на биологические или геологические процессы. Тем не менее, авторы выдвигают гипотезу, что в местах с широкой распространенностью подобных покрытий на камнях могут протекать необычные для неживой природы химические реакции, такие как фотокаталитическое разложение воды с выделением кислорода. Другим вариантом является участие возникающих токов в метаболизме живых организмов путем осуществления восстановления некоторых веществ.

Ученые давно пытаются искусственно воссоздать фотосинтез в контролируемых условиях. Среди недавних достижений в этой области можно назвать сборку аппарат фотосинтеза в искусственной клетке и получение синтетической системы, которая значительно превосходит растения по эффективности превращения света в биомассу.

Источник: N+1

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Суд арестовал двух подозреваемых в смертельном избиении волонтера в Бахмуте

Суд арестовал двух подозреваемых в смертельном избиении волонтера в Бахмуте

Сейчас оба фигурантов находятся под стражей без права внесения залога
Власти Франции пошли на уступки протестующим в вопросе пенсионной реформы

Власти Франции пошли на уступки протестующим в вопросе пенсионной реформы

Согласно с первоначальным проектом, реформа должна была затронуть рожденных после 1963
Под Киевом обстреляли машину патрульной полиции

Под Киевом обстреляли машину патрульной полиции

Правоохранители не пострадали, но в авто разбиты стекла
Кулик сравнил Зеленского с эпохами Януковича и Порошенко

Кулик сравнил Зеленского с эпохами Януковича и Порошенко

По его словам, такой грызни давно не было
Зеленский засобирался в Донецк и Луганск, — источник

Зеленский засобирался в Донецк и Луганск, — источник

В делегацию должны войти и те, кто выехал из Донецка и Луганска
«Слугу народа» избили до сотрясения мозга: подробности

«Слугу народа» избили до сотрясения мозга: подробности

Член пропрезидентской партии угодил в больницу после перепалки с представителем "Свободы"
Зеленский отменил госмонополию на производство спирта

Зеленский отменил госмонополию на производство спирта

Отменяется монопольное право "Укрспирта" на производство спирта
Арахамия пятью словами объяснил суть закона о статусе Донбасса

Арахамия пятью словами объяснил суть закона о статусе Донбасса

Арахамия показал, как изменится закон об особом статусе Донбасса
Владимир Зеленский сегодня напоминает Александра Керенского

Владимир Зеленский сегодня напоминает Александра Керенского

Переформатирование Кабмина Гончарука - дело ближайших трех месяцев. Андрей Золотарев о растущих конфликтах в правящей партии власти.
Украина в постмодерне – 15. Цивилизация

Украина в постмодерне – 15. Цивилизация

Нам необходимо радикально пересмотреть свою внутреннюю политику и социальные отношения в духе постмодерна, восстановив аристократическо-буржуазную преемственность.
В доме экс-нардепа Микитася провели обыски

В доме экс-нардепа Микитася провели обыски

Решается вопрос о наложении ареста на имущество
«Квартал 95» оправдался за продажу сериала «Слуга народа» российскому телеканалу

«Квартал 95» оправдался за продажу сериала «Слуга народа» российскому телеканалу

Формат сериала или сам сериал были проданы более чем в 20 стран
Предвыборная гонка в США: названы лидирующие кандидаты в президенты

Предвыборная гонка в США: названы лидирующие кандидаты в президенты

На предвыборной гонке в США от демократов лидирует Байден, Блумберг — в первой пятерке
Развенчаны мифы о многих «полезных» продуктах

Развенчаны мифы о многих «полезных» продуктах

Они приводят к лишнему весу и другим проблемам со здоровьем.
Гончарук заверил, что не знает о «заоблачной» премии Милованова

Гончарук заверил, что не знает о «заоблачной» премии Милованова

Гончарук призвал не спекулировать на этой теме.
Коррупцию в Украине можно победить

Коррупцию в Украине можно победить

   Прогрессивное реформирование экономики возможно лишь тогда, когда оно осуществляется в соответствии с естественной закономерностью преобразования формы собственности.
Журнал Time объявил человека года

Журнал Time объявил человека года

Грета Тунберг стала одним из лидеров мирового экологического движения.
Заворотнюк может навсегда остаться парализованной

Заворотнюк может навсегда остаться парализованной

Российская актриса проходит курс реабилитации.
Милованов подарил себе к Новому году премию в 1630% от зарплаты

Милованов подарил себе к Новому году премию в 1630% от…

Милованов может получить за ноябрь более 270 тысяч гривен
Тела погибших во время пожара в Одессе до сих пор не опознали

Тела погибших во время пожара в Одессе до сих пор…

Всего в результате пожара погибло 12 человек, пострадало 30 человек, в лечебных учреждениях остается 9 человек
Страны ЕС готовы продлить санкции против России — Bloomberg

Страны ЕС готовы продлить санкции против России — Bloomberg

Ожидается, что экономический пакет санкций, направленный на финансовый, энергетический и оборонный сектора, а также на товары двойного назначения, будет продлен в этот четверг
Ученые выяснили, что снится людям перед смертью

Ученые выяснили, что снится людям перед смертью

Исследование выявило типы снов, предсказывающие смерть человека
ЕБРР увеличил число поставщиков газа для Нафтогаза: список компаний

ЕБРР увеличил число поставщиков газа для Нафтогаза: список компаний

Дополнительно квалификацию прошли компании из Венгрии, Германии и Словении.
Кулик указал на главные риски на встрече Зеленского и Путина

Кулик указал на главные риски на встрече Зеленского и Путина

Он назвал ряд красных линий
Сотрудники Facebook за взятки активировали заблокированные аккаунты

Сотрудники Facebook за взятки активировали заблокированные аккаунты

Рекламная фирма из США договорилась с несколькими сотрудниками Facebook, чтобы они восстанавливали ее заблокированную рекламу и аккаунты
Ученые выяснили, что восстанавливает печень при употреблении алкоголя

Ученые выяснили, что восстанавливает печень при употреблении алкоголя

Кисломолочные продукты восстанавливают печень, поврежденную алкоголем.
Нестандартное использование информации, позволяющее властям побеждать реальность

Нестандартное использование информации, позволяющее властям побеждать реальность

Человек неосознанно перенимает то, что ему нравится. Таким же образом Зеленский переместился из виртуального кресла в физическое. Он заслужил почет и уважение в виртуальном мире и перенес его в мир реальный.
«Укрэнерго» снова поднимет тарифы

«Укрэнерго» снова поднимет тарифы

НКРЭКУ приняла решение о повышении тарифа на передачу электроэнергии
Раде предлагают продлить действие закона об особом статусе Донбасса еще на год

Раде предлагают продлить действие закона об особом статусе Донбасса еще…

Особый порядок на Донбассе предлагают продлить до 31 декабря 2020 года.
Пранкер Джокер добрался до Геращенко и «Миротворца»

Пранкер Джокер добрался до Геращенко и «Миротворца»

Геращенко опубликовал переписку с Джокером
Читай также
Последние новости

Суд арестовал двух подозреваемых в смертельном избиении волонтера…

Власти Франции пошли на уступки протестующим в вопросе…

Под Киевом обстреляли машину патрульной полиции

Кулик сравнил Зеленского с эпохами Януковича и Порошенко

Зеленский засобирался в Донецк и Луганск, — источник

«Слугу народа» избили до сотрясения мозга: подробности

Зеленский отменил госмонополию на производство спирта

Арахамия пятью словами объяснил суть закона о статусе…

Владимир Зеленский сегодня напоминает Александра Керенского

Украина в постмодерне – 15. Цивилизация

В доме экс-нардепа Микитася провели обыски

«Квартал 95» оправдался за продажу сериала «Слуга народа»…

Предвыборная гонка в США: названы лидирующие кандидаты в…

Развенчаны мифы о многих «полезных» продуктах

Гончарук заверил, что не знает о «заоблачной» премии…