光合成を再発明するための探求は、よりカラフルになりました

緑は植物界の選択の色かもしれませんが、そうである必要はありません。実際、葉緑素(植物を緑に着色する光吸収色素)を青、赤、オレンジ、またはその他の太陽の下で色相に変えるには、ほんの少しの化学的調整が必要です。

Journal of Physical Chemistry Bで報告されているように、科学者たちは最近、クロロフィルをハックして、好きな色の太陽光を吸収する方法を見つけました。新しいバージョンの顔料で武装することで、以前よりもはるかに多くの太陽エネルギーを吸収できる植物や人工太陽電池を設計できる可能性があります。

クロスハッチングされた炭素環と窒素環の層からなるクロロフィルが光の光子を吸収すると、その電子はより高いエネルギー状態に押し出されます。太陽光を吸収する前後のこれらの電子に含まれるエネルギーの違いによって、どの色が吸収および反射されるかが決まります。その違いは、順番に、クロロフィルの分子構造に依存します。研究室で多くの異なるバージョンのクロロフィルを合成した後、3人の化学者が、リングの化学構造を変更することにより、色素が吸収および反射する太陽光の割合を正確に変更する方法を考案しました。

植物やバクテリアに見られるクロロフィルファミリーの天然分子は、さまざまな色を帯びています。これで、化学者はギャップを埋めることができます。画像:Holten etal。

これまでのところ、チームはクロロフィルのいくつかの人工フレーバーを生成することに成功しました。これは、太陽のエネルギー植物の一部を吸収する色素が利用できないものです。しかし、可能性はほぼ無限であると彼らは言います。

「私たちのところに来て、特定の赤または近赤外線の波長、たとえば750ナノメートルを中心とする狭い帯域の光を吸収するこのタイプの分子が欲しいと言ったら、その方法を教えてください。研究の共著者であるデューイ・ホルトンは声明の中で述べています。

将来的には、自然に緑色の品種よりも多くの、または異なる太陽スペクトルの部分にアクセスするカスタムクロロフィルを使用して植物を設計できるようになる可能性があります。青やオレンジのサラダを食べるのは少し慣れるのに時間がかかるかもしれませんが、光合成をハッキングすることが将来の人口を養うのに役立つのであれば、私たちはその考えに慣れ始めたほうがよいでしょう。

完全な科学論文は、Journal of Physical ChemistryBにあります。

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