Искусственные листья послужили мини-фабриками для медицины
В 2016-м специалисты Технологического университета Эйндховена представили концепцию «мини-фабрик» в форме листьев для дешевого производства лекарств и других веществ. Авторы нового исследования усовершенствовали технологию. Теперь производительность системы остается неизменной, независимо от количества поступающего солнечного света, сообщает eurekalert.org. Средний выход продукта при этом вырос почти на 20%. Добиться улучшения помогла умная система обратной связи, стоимостью менее 50 евро. Она автоматически замедляет или ускоряет работу системы, убирая серьезный барьер на пути экологичных реакторов к использованию только солнечного света. Успех эйндховенской команды 1,5 года назад во многом был обусловлен относительно новыми материалами, люминесцентными солнечными концентраторами, задерживающими часть солнечных лучей внутри, как это делают растения с помощью специальных молекулярных антенн на листьях. Вторым открытием стало включение в эти структуры очень тонких каналов. По ним прокачивалась жидкость, которая под действием солнечного света позволяла происходить химическим реакциям. Конечный продукт выходил из крайних точек каналов. Основной практической проблемой крупномасштабного применения системы стало непостоянство солнечного света из-за погоды или других факторов. «При большом количестве лучей вы получали нежелательные побочные продукты, при их дефиците реакция отсутствовала или протекала слишком медленно, — объяснил Тимоти Ноэль, руководитель проекта. – В идеале устройство должно было адаптироваться под количество поступающего света». Именно за это отвечает система обратной связи, состоящая из 3 относительно простых элементов. Фотоэлемент измеряет количество света, попадающего на каналы. Микроконтроллер переводит этот сигнал в скорость насоса. А последний качает жидкость через каналы с заданным параметром. Исследователи протестировали систему как при искусственном, так и при естественном освещении. При установке на выход продукта в 90%, установка стабильно проработала в течение часа в диапазоне 86-93%. Без системы обратной связи этот показатель колебался от 55% до 97%. По мнению Ноэля, устройство приближает появление экологически безопасного реактора, способного производить большое количество химикатов, используя в качестве источника энергии только солнечный свет.
