Een coating op ramen of zonnepanelen die vuil en vuil afstoot? Uitgebreide batterijopslagcapaciteit voor de volgende elektrische auto? Nieuw onderzoek van de Universiteit van Tel Aviv, net gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , beschrijft een doorbraak in het assembleren van peptiden op nanoschaalniveau die deze futuristische visies in slechts een paar jaar zouden kunnen laten uitkomen.

Werkend in het bereik van 100 nanometer en zelfs kleiner, afgestudeerde student Lihi Adler-Abramovich en een team dat werkt onder Prof. Ehud Gazit in de afdeling Moleculaire Microbiologie en Biotechnologie van de TAU, hebben een nieuwe manier gevonden om de atomen en moleculen van peptiden te controleren, zodat ze "groeien" om op kleine grasbossen te lijken. Deze "peptidebossen" stoten stof en water af -- een perfecte zelfreinigende coating voor ramen of zonnepanelen die, wanneer vuil, veel minder efficiënt worden.

"Dit is mooi en veelomvattend onderzoek, " zegt Adler-Abramovitsj, een doctoraat kandidaat. "Het begon als een poging om een ​​nieuwe remedie voor de ziekte van Alzheimer te vinden. Tot onze verbazing, het had ook gevolgen voor elektrische auto's, zonne-energie en bouw."

Zo goedkoop als de zoetstof in je frisdrank

Een wereldleider in nanotechnologisch onderzoek, Prof. Gazit heeft de afgelopen zes jaar reeksen zelfassemblerende peptiden ontwikkeld die zijn gemaakt van eiwitten. zijn laboratorium, in samenwerking met een groep onder leiding van Prof. Gil Rosenman van de Faculteit Ingenieurswetenschappen van TAU, werkt al twee jaar aan nieuwe toepassingen voor deze basiswetenschap.

Met behulp van een verscheidenheid aan peptiden, die net zo eenvoudig en goedkoop te produceren zijn als de kunstmatige zoetstof aspartaam, de onderzoekers creëren hun "zelf-geassembleerde nanobuisjes" in een vacuüm onder hoge temperaturen. Deze nanobuisjes zijn bestand tegen extreme hitte en zijn bestand tegen water.

"We produceren niet het eigenlijke materiaal, maar ontwikkelen een wetenschappelijke basistechnologie die in slechts een paar jaar zou kunnen leiden tot zelfreinigende ramen en efficiëntere apparaten voor energieopslag. ", zegt Adler-Abramovich. "Als wetenschappers, wij richten ons op puur onderzoek. Dankzij het werk van prof. Gazit over bèta-amyloïde-eiwitten, waren we in staat om een ​​techniek te ontwikkelen waarmee korte peptiden zichzelf kunnen assembleren, ' vormt een geheel nieuw soort coating die ook een supercondensator is."

Als condensator met een ongewoon hoge energiedichtheid, het nanotech-materiaal zou bestaande elektrische batterijen een boost kunnen geven - noodzakelijk om een ​​elektrische auto te starten, ga een heuvel op, of passeer andere auto's en vrachtwagens op de snelweg. Een van de beperkingen van de elektrische auto is stuwkracht, en het team denkt dat hun onderzoek kan leiden tot een oplossing voor dit moeilijke probleem.

"Onze technologie kan leiden tot een opslagmateriaal met een hoge dichtheid, ", zegt Adler-Abramovich. "Dit is belangrijk wanneer je in korte tijd veel energie moet opwekken. Het kan ook worden opgenomen in de huidige lithiumbatterijen, " zij voegt toe.

Windex verleden tijd?

Bekleed met het nieuwe materiaal, de verzegelde buitenramen van wolkenkrabbers hoeven misschien nooit meer gewassen te worden ― het materiaal van het TAU-lab kan regenwater afstoten, evenals het stof en vuil dat het met zich meebrengt. Ook het rendement van zonnepanelen kan worden verbeterd, omdat een regenbui al het stof zou wegtrekken dat zich op de panelen had opgehoopt. Het betekent geld besparen op onderhoud en reiniging, wat vooral een probleem is in stoffige woestijnen, waar tegenwoordig de meeste zonneparken zijn geïnstalleerd.

Het lab is al benaderd om zijn coatingtechnologie commercieel te ontwikkelen. En prof. Gazit heeft een contract met mega-ontwikkelaar Merck om zijn werk aan korte peptiden voor de behandeling van de ziekte van Alzheimer voort te zetten - zoals hij oorspronkelijk had voorzien.

Bron:Universiteit van Tel Aviv (nieuws:web)