«برگ مصنوعی» که هوا را به دارو تبدیل می‌کند

پژوهشگران دانشگاه کمبریج موفق به ساخت دستگاهی خورشیدی شده‌اند که همانند برگ‌های طبیعی، از فرایند فتوسنتز تقلید می‌کند تا دی‌اکسیدکربن، آب و نور خورشید را به سوخت‌ها و محصولات شیمیایی باارزش تبدیل کند. این دستگاه که «برگ نیمه‌مصنوعی» نام گرفته، غیرسمی است و می‌تواند به‌صورت مداوم و با بهره‌وری بالا کار کند و حتی ترکیبات دارویی با خلوص بسیار بالا تولید نماید.

به گزارش ایتنا و به نقل از سایت SciTechDaily، این پیشرفت گامی بزرگ در حوزه شیمی پایدار به‌شمار می‌رود. صنعت جهانی شیمی که مسئول حدود شش درصد از کل انتشار کربن در دنیاست، معمولاً برای ساخت هزاران ماده پرکاربرد — از پلاستیک گرفته تا لوازم آرایشی — به سوخت‌های فسیلی متکی است. اما فناوری تازه‌ی تیم کمبریج می‌تواند راهی برای «بی‌فسیل‌سازی» این صنعت و حرکت به‌سوی تولیدی سبزتر فراهم کند.

این «برگ نیمه‌مصنوعی» سامانه‌ای ترکیبی است که پلیمرهای آلی جذب‌کننده‌ی نور را با آنزیم‌های باکتریایی پیوند می‌دهد تا در واکنشی طبیعی، دی‌اکسیدکربن را به ماده‌ای به نام «فرمات» ــ نوعی سوخت پاک قابل‌استفاده در واکنش‌های دیگر ــ تبدیل ‌کند. در آزمایش‌های انجام‌شده، پژوهشگران موفق شدند از انرژی خورشید برای تولید فرمات استفاده کرده و سپس آن را در زنجیره‌ای از واکنش‌های «دومینویی» برای ساخت یک ترکیب دارویی حیاتی به‌کار برند.

داده‌های منتشرشده در نشریه Joule نشان می‌دهد این نخستین بار است که نیمه‌رساناهای آلی به‌عنوان جزء جمع‌آوری نور در چنین دستگاه زیست‌-ترکیبی استفاده می‌شوند. نسخه جدید این برگ مصنوعی نسبت به نمونه‌های قبلی ایمن‌تر و بادوام‌تر است و برای کارکرد نیازی به مواد افزودنی ناپایدار ندارد.

پروفسور اروین راینزر، سرپرست پروژه، می‌گوید هدف این گروه دستیابی به شیمی سبز و حذف مؤلفه‌های سمی از فرآیندهای تولید است. دستگاه جدید با کارایی تقریباً کامل توانسته الکترون‌ها را برای واکنش‌های سوخت‌ساز هدایت کند و بیش از ۲۴ ساعت مداوم بدون افت عملکرد فعالیت داشته باشد — دو برابر نسخه‌های پیشین.

راینزر تأکید کرده است که این سیستم می‌تواند پایه‌ای برای تولید سوخت‌ها و مواد شیمیایی سبز در آینده باشد و مسیر تازه‌ای برای شیمی تمیز و پایدار بگشاید.