Een eiwit dat wordt aangetroffen in de membranen van oude micro-organismen die in woestijnzoutvlakten leven, zou een nieuwe manier kunnen bieden om zonlicht te gebruiken om milieuvriendelijke waterstofbrandstof te genereren. Onderzoekers in de Nanobio Interfaces en Nanophotonics-groepen van het Argonne National Laboratory combineerden de licht-oogstende protonpomp bacteriorhodopsine (bR) op een Pt/TiO ₂ nanokatalysator voor door zichtbaar licht aangedreven waterstofopwekking. De platina-nanokatalysatormatrix bestaat uit bR- en 4 nm Pt(0)-nanodeeltjes die door foto's zijn afgezet op het oppervlak van 25-nm TiO ₂ nanodeeltjes. Foto-elektrochemische en tijdelijke absorptiestudies wijzen op efficiënte ladingsoverdracht tussen bR-eiwitmoleculen en titanium nanodeeltjes.

Wetenschappers zijn zich bewust van het potentieel van TiO ₂ nanodeeltjes voor op licht gebaseerde reacties sinds het begin van de jaren 70, toen Japanse onderzoekers ontdekten dat een TiO ₂ Een elektrode die wordt blootgesteld aan helder ultraviolet licht kan watermoleculen splitsen in een fenomeen dat bekend werd als het Honda-Fujishima-effect. Vanaf dat moment, wetenschappers hebben zich voortdurend ingespannen om de lichtreactiviteit van TiO . uit te breiden ₂ fotokatalysatoren in het zichtbare deel van het spectrum.

Bacteriorodopsine - dat verantwoordelijk is voor de ongebruikelijke paarse kleur van een aantal zoutvlakten in Californië en Nevada - gebruikt zonlicht als energiebron waardoor het als een protonpomp kan werken. Protonpompen zijn eiwitten die zich typisch over een celmembraan bevinden en protonen van binnen de cel naar de extracellulaire ruimte overbrengen. In dit onderzoek, de protonen die door de bR worden geleverd, worden gecombineerd met vrije elektronen op kleine platina-plaatsen afgewisseld in de TiO ₂ Matrix. Deze bio-geassisteerde hybride fotokatalysator presteert beter dan veel andere vergelijkbare systemen bij de opwekking van waterstof en zou een goede kandidaat kunnen zijn voor de fabricage van apparaten voor groene energie die vrijwel oneindig veel bronnen verbruiken:zout water en zonlicht.