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
Гройсман: С должников по выплате алиментов взыскали 8,4 млрд грн

Гройсман: С должников по выплате алиментов взыскали 8,4 млрд грн

Создана система защиты прав детей
Опрос: Патриотами считают себя 83% украинцев

Опрос: Патриотами считают себя 83% украинцев

Сохраняется и значительный процент тех, кто идентифицирует себя в первую очередь гражданином Украины:
В США испытвают «плазменный скальпель» для полного удаления рака

В США испытвают «плазменный скальпель» для полного удаления рака

Новый инструмент будет бороться с остаточными раковыми клетками — главной проблемой для традиционных схем терапии. Именно они со временем провоцируют рецидив.
Алгоритм YouTube приравнял роботов с животными

Алгоритм YouTube приравнял роботов с животными

На YouTube запрещен доступ к контенту, который отображает умышленное причинение страданий животным или принуждение животных к дракам.
В Украине упростили получение помощи на детей

В Украине упростили получение помощи на детей

Многодетные семьи смогут претендовать на выплаты, предоставив простую справку о статусе многодетной семьи
Джонсон оценил перспективы РФ вернуться в G8

Джонсон оценил перспективы РФ вернуться в G8

Джонсон упомянул отравление Скрипалей в Солсбери, ситуацию вокруг Украины, "российские провокации, не только в Украине, но во многих других местах"
В Полтаве горит склад Новой почты

В Полтаве горит склад Новой почты

По предварительным данным, жертв и пострадавших нет.
В украинских гостиницах усиливают требования к пожарной безопасности

В украинских гостиницах усиливают требования к пожарной безопасности

В частности, вводится возможность использования эффективных систем пожаротушения водой, а также современных систем раннего обнаружения угроз и чрезвычайных ситуаций.
Сайдик назвал последнее перемирие на Донбассе самым эффективным

Сайдик назвал последнее перемирие на Донбассе самым эффективным

Согласно данным ОБСЕ, с начала перемирия не было зарегистрировано ни одной гражданской смерти.
Названы четыре продукта, польза которых преувеличена

Названы четыре продукта, польза которых преувеличена

Медики продолжают развеивать мифы о пользе популярных продуктов.
В Украине снизят тарифы на электроэнергию

В Украине снизят тарифы на электроэнергию

Состоится понижение тарифов для всех бытовых потребителей на 21 коп/кВт-час, это снижение тарифа на 10%-11%
Лавров прокомментировал обмен пленными с Киевом

Лавров прокомментировал обмен пленными с Киевом

Для обмена политзаключенными нужно согласовать конкретные правовые, технические и организационные аспекты
Intel создала свой первый процессор для ИИ

Intel создала свой первый процессор для ИИ

Чип Springhill разработан для крупных вычислительных центров на базе процессоров 10-го поколения. В основе — разработки израильских стартапов, купленных Intel за последние пару лет.
Назван владелец Range Rover, который сбил пешеходов в Киеве

Назван владелец Range Rover, который сбил пешеходов в Киеве

Он - бизнесмен из Донецкой области, его еще называют «владельцем лошадей Януковича»
Украинцы смогут покупать газ по-новому

Украинцы смогут покупать газ по-новому

В компании отмечают, что продукт дает возможность украинцам закупить газ в объеме до 25 тыс. куб. м, что должно быть достаточным для обеспечения потребностей домохозяйства в течение всей зимы.
Стало известно, кто сменил Бессмертного на Минских переговорах

Стало известно, кто сменил Бессмертного на Минских переговорах

В 2014 году Гребенюк был назначен дипломатическим советником Службы безопасности Украины
Возникновение психических расстройств связали с экологией

Возникновение психических расстройств связали с экологией

По оценке ВОЗ загрязненный воздух является причиной смерти семи миллионов человек в год
Луценко: НАБУ передает проекты подозрений посольству США

Луценко: НАБУ передает проекты подозрений посольству США

Генпрокурор не сообщил название страны, однако намекнул, что речь идет про США.
Арахамия о партиях, которые не хотят ответственности: «Пусть идут лесом»

Арахамия о партиях, которые не хотят ответственности: «Пусть идут лесом»

Партии не хотят делить ответственность за будущее правительство
Украинцам прогнозируют «горячие» +36°

Украинцам прогнозируют «горячие» +36°

Ожидается также немного дождей
У Зеленского рассказали о планах по «евробляхам»

У Зеленского рассказали о планах по «евробляхам»

Новый законопроект будет принят Радой IX созыва
«Треть Чернобыля или больше Чернобыля»: в Рунете обсуждают новые подробности о взрыве ракеты на полигоне

«Треть Чернобыля или больше Чернобыля»: в Рунете обсуждают новые подробности…

"Если мерить в "чернобылях", то это 1/3 Чернобыля вблизи взорвавшегося 4–го корпуса ЧАЭС"
Радиометрическую сеть Украины перевели в режим повышенной готовности из-за взрыва на полигоне в РФ

Радиометрическую сеть Украины перевели в режим повышенной готовности из-за взрыва…

Измерения мощности экспозиционной дозы проводится четыре раза в сутки
Зеркаль: На встрече Макрона и Путина обсуждался вопрос политзаключенных

Зеркаль: На встрече Макрона и Путина обсуждался вопрос политзаключенных

По словам Елены Зеркаль, от Путина ожидают дальнейших шагов
Жилые дома в Украине будут строить по-новому

Жилые дома в Украине будут строить по-новому

С 1 декабря меняются строительные нормы по проектированию жилых домов
У Кучмы заявили о «конструктивной работе» по обмену пленными в Минске

У Кучмы заявили о «конструктивной работе» по обмену пленными в…

Идет конструктивная работа над взаимным освобождением удерживаемых лиц
На украинской АЭС майнили криптовалюту

На украинской АЭС майнили криптовалюту

Несанкционированно установленное компьютерное оборудование нашли на станции следователи СБУ.
В Польше выросло количество легальных работников из Украины

В Польше выросло количество легальных работников из Украины

Украинские кадры обеспечивают 0,3-0,9% роста ВВП ежегодно
Турчинов увидел угрозу легализации пересмотра границ в Европе

Турчинов увидел угрозу легализации пересмотра границ в Европе

Это станет мощным фактором реабилитации и поддержки российской агрессии
Анализ крови сможет предсказать смерть в ближайшие 10 лет

Анализ крови сможет предсказать смерть в ближайшие 10 лет

По словам медиков, точность прогноза превышает 80 процентов.
Читай также