Fotokatalitik Sistem Ayçiçeklerini Taklit Ediyor
Bilim insanları, bir ışık kaynağına doğru yönelebilen ışığa duyarlı bir hidrojel tasarladılar. Bu hidrojel, bitkilerdeki fototropizmi taklit ediyor ve bir fotokatalizörün enerji tasarrufu etme yeteneğini en üst düzeye çıkarmak için kullanıldı.
Fototropizm, bitkilerin ve diğer organizmaların değişen ışık durumlarına uyum sağlamalarını ve o gün boyunca enerji tasarrufunu en üst düzeye çıkarmalarını sağlar. Bununla birlikte insan yapımı fotokatalitik sistemler, tipik olarak bir ışık kaynağından doğrudan ışık saçılmasını gerektirir. Dış bir kontrolden bağımsız olan ve ışığın yönünü otomatik olarak takip eden yapay fototropizm elde eden bilim insanlarının sadece birkaç örneği vardır.
Şimdi, Belçika’daki Leuven Katolik Üniversitesinden Feili Lai ve Çin’deki Jiangnan Üniversitesinden Tinaxi Liu liderliğindeki bir ekip, yapay fototropizmi fotokatalitik hidrojen peroksit ile birleştiren bir sistem geliştirdiler. Bir ayçiçeği halinde modellenen sistem iki poli (N-izopropilakrilamit) bazlı hidrojel içerir. Bir hidrojel sıcaklığa duyarlıdır ve bir sap oluşturur. Aynı zamanda ışığı absorbe etmek için indirgenmiş grafen oksit (RGO) içerir. Gövde üstünde, bir çiçek kafasını andıran ikinci bir hidrojel bulunur.
Işık sap üzerinde parladığında, ışık kaynağına doğru bükülür ve onu izler. Bu, ışık emilimini en üst düzeye çıkarmak için çiçek diskini ışığa doğru yönlendirir böylece ışık çokluğuna bakılmaksızın yüksek fotokatalitik verimliliği koruyabilir.
Ekip, kendi hidrojen peroksit verim oranlarını fototropizmi olmayan bir sistemle karşılaştırdı ve gördüler ki ışığa duyarlı sistemin verimi sabit kalırken, geliş açısı 0°’den 90°’ye yükseldikçe kontrol sisteminin (fototropizmi olmayan sistemin) verimi azaldı.
Kaynak: chemistryworld.com
