torstai 25. huhtikuuta 2013

Uusi tekniikka paljastaa kvanttibiologian suunnitteluperiaatteita


Chicagon yliopiston tutkijat ovat luoneet synteettisen yhdisteen, joka jäljittelee fotosynteesin monimutkaista kvanttiefektiä. Tekniikka saattaa tarjota uusia keinoja aurinkoenergiaa hyödyntävän teknologian kehittämisessä.

(Kuva: University of Chicago)

Tutkijat ovat suunnitelleet pieniä molekyylejä, jotka ylläpitävät pitkäaikaista kvanttikoherenssia, jotka ovat makroskooppisesti havaittavia kvanttisuperpositioita - kvanttimekaniikan perustavia käsitteitä, jossa yhdellä kvanttihiukkasella (esim. elektronilla) on kaksi eri tilaa samanaikaisesti.

Kvanttiefektit ovat yleensä merkityksettömiä suurissa ja lämpimissä systeemeissä. Tutkijat ovat kuitenkin havainneet, että kvanttisuperpositioilla on tärkeä rooli fotosynteesin lähes täydellisen kvanttitehokkaassa valoenergian talteenotossa, vaikka tämä tapahtuu fysiologisessa lämpötilassa (30-40 C).

Fotosynteettiset antennit - proteiinit, jotka organisoivat klorofyllit ja muut valoa absorboivat molekyylit kasveissa ja bakteereissa - tukevat superpositioita, jotka säilyvät epätavallisen kauan. Tutkijat uskovat eliöiden kehittäneen keinoja superpositioiden ylläpitämiseksi. Tämä mahdollistaa fotonin energian tehokkaan talteenoton ja siirtämisen solun muihin osiin, joissa se muutetaan kemialliseksi energiaksi (esim.ATP).

Uuden tutkimuksen mukaan tätä samaa kvanttimekaanista tekniikkaa voidaan soveltaa myös keinotekoisissa yhdisteissä.

"Ennenkuin nämä koherenssit havaittiin keinotekoisessa järjestelmässä, niin tällaisten monimutkaisten [kvantti ]ilmiöiden tuottamista luonnon ulkopuolella pidettiin epävarmana," tutkija Dugan Hayes kertoo.

Tämä on hienoa. Tutkijat ovat kovan työn tuloksena onnistuneet jäljittelemään fotosynteesissä tapahtuvaa monimutkaista kvanttiefektiä ja näin he siis tulivat osoittaneeksi, että tällaisen monimutkaisen kvanttiefektin tuottaminen on mahdollista älykästä suunnittelua soveltaen.

Tutkimus ei kuitenkaan todista sitä, että fotosynteesi olisi voinut syntyä itsestään ilman älykästä suunnittelijaa.




Lähde:

http://www.newswise.com/articles/technique-unlocks-design-principles-of-quantum-biology

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti