کشف جدید دانشمندان در مورد فرایند فتوسنتز به کمک نور لیزر

دانشمندان با استفاده از لیزرهای ویژه، توانستند برای اولین بار ویدیویی را از واکنش های شیمیایی فتوسنتز تهیه کنند، که سرعت بالای آن را به نمایش می گذارد. این دستاورد، ثابت می کند فرایند کلیدی جداسازی الکترون ها از آب و آغاز تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی، بسیار سریع تر از آنچه تصور می کردیم، رخ می دهد.

محققین کالج سلطنتی لندن در واقع می خواستند بفهمند عملکرد آنزیم «فتوسیستم 2» تا چه حد سریع است. این فرایند که آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند، به عنوان کندترین بخش از فتوسنتز در نظر گرفته می شد.

البته سریع و کند در اینجا کاملاً مفهومی نسبی محسوب می شود، زیرا کل فرایند طی چند پیکوثانیه، یعنی چند تریلیونیوم ثانیه انجام می شود. پژوهشگران ابتدا بلورهایی از آنزیم فتوسیستم 2 را ساخته، و سپس لیزر ویژه ای را به آن تاباندند.

در ادامه با بهره گیری از طیف سنجی فروسرخ، تیم مذکور توانست حرکت الکترون ها در بخش های بسیار کوچک سیستم و انتقال انرژی را مشاهده نموده، و به این نتیجه برسند که چندین دهه در اشتباه به سر می بردیم، زیرا عملیات تجزیه آب بسیار سریع تر از جمع آوری نور توسط «کمپلکس آنتن» صورت می گیرد.

علاوه بر این، محققین مذکور توانستند ویدیویی را از مراحل کلیدی فرایند فتوسنتز منتشر سازند که اگرچه بازه زمانی چند نانوثانیه را در بر می گیرد، اما به دانشمندان نشان می دهد که مولکول در این بازه کوتاه چه عملیاتی را اجرا می کند:

نتایج این پژوهش می تواند به دانشمندان در تقلید از این روش و بهینه سازی فرایند فتوسنتز مصنوعی برای تولید سوخت های زیستی کمک شایانی نماید.