Группа
ученых из России, Германии и Белоруссии создала новый материал, который сулит
прорыв в солнечной энергетике, а также разработке новых биологических систем.
Руководитель
этого исследования Екатерина Скорб приехала в Санкт-Петербургский университет
ИТМО из знаменитого Гарварда, где два года работала у самого цитируемого в мире
химика Джорджа Вайтсада. А ранее 10 лет руководила научной группой в Институте
Макса Планка (Германия). Почему она сменила научные "мекки" на пока
не столь громкий в научном сообществе питерский вуз?
В
России начался бум солнечной энергетики
-
Во всем мире мобильность ученого давно принятая практика, - сказала она
корреспонденту "РГ". - Сейчас здесь созданы условия, которые для меня
наиболее приемлемы, чтобы делать науку на мировом уровне. Если в Институте
Планка у меня была небольшая группа, то здесь предоставлена лаборатория,
оборудованная на самом современном уровне, а значит, масштаб работ может быть
намного шире. Кроме того, исследования, которыми я занимаюсь, являются
междисциплинарными, надо привлекать теоретиков, математиков, химиков,
программистов и т.д. А в вузе недавно создан междисциплинарный кластер, куда
вошли в том числе и такие специалисты. Так что есть все условия для серьезных
исследований.
Работы
Екатерины Скорб сулят серьезные прорывы, причем в самых разных сферах науки, от
солнечной энергетики до биохимии. В основе исследований - материал
наноструктурированный оксисульфид висмута. По признанию Скорб, он сильно удивил
ученых. Дело в том, что сам материал хорошо известен, но ученые решили получить
его новым способом. И вдруг произошло почти чудо: поменялась не только
структура материала, он обрел принципиально новые и свойства.
Она
сменила научные "мекки" - Гарвард и Институт Макса Планка - на
"негромкий" питерский вуз
-
Как известно, в солнечной батарее при попадании света на фотоэлементы фотоны
выбивают электроны, в результате возникает электрический ток, - говорит Скорб.
- В нашем материале происходит то же самое, но количество электронов на порядки
больше, чем у традиционных систем. Один фотон "порождает" 2500 электронов.
Цифра,
прямо скажем, фантастическая. Почему подобное возможно? По словам Скорб,
причина в особом свойстве нового материала. По сути, он работает, как диод в
электрической сети. Запирает выход для электронов, накапливая их в ожидании
прилета фотона. А вот он словно ключ открывает "копилку", и тогда
огромный поток электронов уходит в электрическую сеть. "Сейчас мы ищем
варианты, как наиболее оптимально использовать в солнечной энергетике такой
гигантский выход", - говорит Скорб.
Сибирские
физики сконструируют солнечные батареи для лунной базы
Другая
очень важная сфера применения нового материала - биологические системы. Их
можно повергнуть в шок и заставить в корне изменить свою жизненную программу,
поместив в мощный заряд электронов. Например, бактерии, которые не способны
вызывать реакцию фотосинтеза, так перепрограммировать, что они начнут не только
поглощать углекислый газ, но и получать из него какие-то полезные вещества.
Результаты
этого исследования оказались настолько интересными, что редакция международного
журнала Advanced Materials, где опубликована статья, поместила иллюстрацию из
нее на обложку номера.
Исследование
поддержано грантом Российского научного фонда.