Las plantas dependen de la mecánica cuántica para mantener y transferir energía

Cuando la luz solar fluye sobre la hoja, se produce una significativa. La energía de esos rayos fluye a través de las rutas moleculares, lo que ha provocado curiosidad durante generaciones.

El nuevo estudio fue dirigido por el profesor Jurgen Hair de la Universidad Técnica de Munich (TUM).

Investigadores de todo el mundo son curiosos porque estas plantas parecen tocar los principios confusos de la mecánica cuántica, para mantener el poder de la luz sin ninguna pérdida.

Comprensión de la fotosíntesis – Factores básicos

La fotosíntesis es una forma de naturaleza para hacer comida a la luz del sol, y es responsable de tener oxígeno para respirar.

Las plantas, las algas y algunas bacterias usan luz solar, agua y dióxido de carbono para crear glucosa (un tipo de azúcar) y oxígeno. Piense en una cocina con energía solar, donde las plantas han hecho su propia energía llena de energía.

Absorben la luz solar a través de la clorofila, el pigmento verde en sus hojas y usan esa energía para energía a energía para las reacciones químicas que convierten KO y agua en alimentos.

La mejor parte? Liberan el oxígeno como un subproducto, que es bastante conveniente para el resto de nosotros.

La fotosíntesis no se trata solo de mantener vivas las plantas, sino que mantiene todo el planeta en funcionamiento. Es la base de la cadena alimentaria, que nutre todo, desde pequeños insectos hasta mamíferos masivos.

Ayuda a controlar la atmósfera de la Tierra extrayendo dióxido de carbono del aire, lo cual es crucial para equilibrar el clima.

Sin fotosíntesis, tenemos bosques, frutas o el aire que necesitamos vivir.

Cómo las plantas usan efectos cuánticos

Un concepto se llama superposición, donde la energía o las partículas se superponen en muchos estados potenciales. Parece ser futurista, pero las plantas lo han usado durante mil millones de años para maximizar su ingesta solar.

“Cuando la luz se absorbe en la hoja, por ejemplo, el poder de la estimulación electrónica se distribuye en varios estados de cada molécula de clorofila entusiasta; Esto se conoce como la superposión de los estados animados «, explicó el profesor Howar de Tum.

La mayor parte del proceso implica clorofila, que absorbe las longitudes de onda específicas del pigmento verde.

Shakti arroja luz sobre los estados

Después de sostener una luz de la hoja, esa energía debe transferirse antes de que se extienda al calor. Estos primeros momentos ocurren increíblemente rápido, y los científicos creen que las rutas de electrones estables en las bacterias de la fotosíntesis funcionan de manera similar.

«Entonces, la mecánica cuántica es el centro de comprender los primeros pasos de transferencia de energía y separación de carga», dijo el profesor de Tum, Haur.

Los estudios sugieren que los procesos pequeños similares a las de onda guían el flujo de energía hacia los centros químicos de la célula vegetal.

Revisar la fotosíntesis artificial

El equipo ve su investigación como una forma de aplicar estas ideas naturales a la ingeniería de materiales de recolección de luz.

Proponen que las condiciones electrónicas de la molécula se unan a la manera exacta, ya que los sistemas de transferencia de combustible pueden ser más cerca del rendimiento ideal.

«Aplicar estos inventos en el diseño de componentes de fotosíntesis artificial ayuda a usar energía solar con eficiencia sin precedentes para la generación o apertura de energía», escribió un TUM.

Las complejidades que capturan la luz solar

Los científicos han descubierto que muchos estados electrónicos se superponen en la clorofila, lo que forma las formas de pulsos de luz sin mucha resistencia.

Este flujo sin pérdidas ha llevado a los químicos y físicos a mirar más profundamente en el resto del resto, lo que hace que la energía se filtre.

Estas etapas rápidas incluyen el equilibrio de vibraciones, la liberación de energía en forma de acoplamientos de estado y energía. Los investigadores usan láseres ultrarrápidos, que prendieron fuego a fracciones permanentes de una fracción de billones de un segundo para ver estos cambios tempranos abiertos.

Pequeños cambios cuánticos en las plantas

Una mirada más cercana revela los matices entre bandas de energía específicas, que mantienen el establo de la cadena de transferencia general.

Las moléculas de clorofila o ángulo en el ángulo pueden causar grandes cambios en la eficacia de la luz solar de absorción.

Aunque solo la física clásica no puede describir completamente estos eventos, los métodos cuánticos llenan el vacío.

La pregunta importante es cómo controlar estos estados de una manera que imita o supera a la habilidad de las hojas en la captura de fotones.

¿Qué pasa después?

La construcción de sistemas artificiales es un objetivo importante que mantiene la luz en el longitudinal y el envío donde sea necesario.

Algunos investigadores creen que la refinación de estas estructuras puede conducir a mejores peticiones fotográficas, que energizan las casas o impulsan las reacciones químicas a bajo costo.

Estos campos combinan química, biología y física, mejoran el rendimiento de todo, desde células solares hasta reactores de apertura.

El juego final es crear una tecnología que actúe como una maravilla de la naturaleza, pero se ajusta a las necesidades humanas para el uso de energía a gran escala.

Más allá del horizonte

Al repensar las técnicas de combustible convencionales, los científicos esperan repetir la eficiencia que se encuentra en las plantas y las bacterias fotosintéticas.

Significa remodelar cómo recolectamos energía solar con diseños que mantienen intacta una delicada danza molecular.

Este estudio reciente rompe el terreno mezclando que los efectos de nivel cuántico juegan un papel práctico en la fotosíntesis.

Esa garantía abre las puertas a la mayoría de los proyectos destinados a empujar la ingeniería molecular a lugares que alguna vez pensaron que era demasiado.

¿Por qué es esto?

Los equipos mundiales ahora buscan revisar los métodos espectroscópicos avanzados.

Una parte de la misma implica filtrar señales complejas para detectar cómo cada parte de la luz se mueve a través de las moléculas antes de anclar en forma química.

Esas exploraciones se alimentan de nuevos conceptos que doblan o unen compuestos similares a la clorofila en marcos fijos.

A medida que los principios se aclaran, los laboratorios pueden proteger las celdas de prueba que canalizan la potencia con un desperdicio mínimo.

Plantas, mecánica cuántica y el futuro

Con una investigación avanzada, los ingenieros pueden aprender a hacer configuraciones artificiales que se ajusten a la luz solar sin adulterar de la naturaleza.

La disminución de la pérdida del flujo de electrones es de la misma manera que las hojas hechas de la edad de la edad, organizando condiciones moleculares.

No se trata solo de construir buenos paneles solares, sino también del resultado más importante.

También existe el hecho de que este susurro silencioso de la actividad cuántica, oculto dentro de las hojas verdes ordinarias, es averiguar cuánta ciencia energética inspira la ciencia energética.

El estudio ha sido publicado Químico.

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Eric Rolls y Earth.com nos revisan en la aplicación gratuita que le trajo.

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