Ученые использовали ДНК в качестве основы для создания органических молекул, способных захватывать фотоны и преобразовывать их в электричество. Научная статья с результатами проделанной работы появилась в журнале Frontiers in Chemistry.
ДНК представляет собой привлекательный каркас для создания светособирающих супрамолекул: ее спиральная структура, фиксированные расстояния между нуклеотидными основаниями и каноническое спаривание оснований точно контролируют положение хромофоров. Здесь мы показываем, что углеродные бакиболлы, связанные с модифицированными нуклеозидами, вставленными в спираль ДНК, значительно повышают квантовую эффективность. Мы также показываем, что трехмерная структура супрамолекулы сохраняется не только в жидкой фазе, но и в твердой фазе, например, в будущих органических солнечных элементах,Ханс-Ахим Вагенкнехт, доктор, профессор органической химии Технологического института Карлсруэ (KIT), соавтор исследования.
В качестве каркаса для светособирающих молекул применили одноклеточную ДНК, а также дезоксиаденозиновые и тиминовые цепи, длина которых насчитывала 20 нуклеотидов. Такая длина была выбрана для обеспечения упорядоченности олигонуклеотидов ДНК, а также их растворимости в воде. В качестве акцепторов электронов использовались «бакиболы» в трех измерениях, чтобы избежать самотушения.
Эксперименты позволили подтвердить, что трехмерная структура супермолекулы сохраняется в твердой фазе, что позволит использовать ее в солнечных элементах. Миниатюрные конструкции с применением светособирающих молекул сумели распределить разряды. Авторы исследования заявили что солнечные элементы с использованием ДНК еще не скоро поступят в производство. Ученые планируют продолжить исследование для усовершенствования разработанной технологии.
