Inventata a Padova una molecola che trasforma la luce in corrente

04/04/2019
’esito della ricerca intitolata “Buildin Supramolecular DNA Inspired Nanowires on Gold Surface from 2D to 3D” è stato pubblicato nella rivista “Angewandte Chemie International Edition” suscitando commenti molto positivi.
Mintua - Inventata a Padova una molecola che trasforma la luce in corrente

Due ricercatrici italiane hanno scoperto una molecola capace di trasformare la luce in corrente

La natura si è sempre avvalsa di molecole per il passaggio di elettroni, come gli enzimi o la fotosintesi, quindi è legittimo pensare che l’uomo possa lasciarsi ispirare e riprodurre in laboratorio un tipo di processo che già avviene da milioni di anni. Certamente una soluzione biomolecolare per la produzione di energia si rivelerebbe una grande strategia ambientale, oltre che portare alti risparmi economici.

La difficoltà nella realizzazione di un così bel progetto è, però, trovare la molecola giusta. La capacità di condurre elettroni è stata registrata, ad esempio, anche nel DNA che però, nonostante inizialmente sia un buon conduttore, con distanze meno brevi agisce come isolante; le proteine, invece, risultano molto più efficaci dal punto di vista della conduzione, ma rimangono piuttosto instabili se estrapolate dal loro ambiente ideale.

Grazie ad una collaborazione tra le ricercatrici Marta De Zotti ed Emanuela Gatto, rispettivamente dell’Università di Padova e di Tor Vergata, è stata creato un “filo” costituito da molecole biomolecolari, capace di trasformare la luce in corrente elettrica in maniera molto efficiente e con una garanzia di stabilità di parecchi mesi.

La Ricerca

L’esito della ricerca intitolata “Buildin Supramolecular DNA Inspired Nanowires on Gold Surface from 2D to 3D” è stato pubblicato nella rivista “Angewandte Chemie International Edition” suscitando commenti molto positivi.

Il loro progetto nasce da una molecola simile ad un peptide naturale che hanno sintetizzato partendo da un fungo, chiamato trichoderma logibrachiatum, che hanno rinominato tricogina GA IV.

Questo tipo di biomolecola fa parte della famiglia dei peptabiolici ed ha una struttura elicoidale ben definita che la rende dunque molto stabile anche in situazioni ambientali non ideali. Questo tipo di struttura è favorita dalla presenza, all’interno della sequenza di amminoacidi, di AiB, un amminoacido che facilita la formazione di una struttura elicoidale.

L’unione di questa biomolecola forma dunque un “filo biomolecolare” capace di fungere da filo elettrico e trasferire elettricità.

Come funziona?

La grande novità di questo progetto riguarda la possibilità di sfruttare anche l’altezza, ottenendo così una struttura in 3D, mentre fino ad oggi le strutture erano disegnate sul piano riuscendo a coprire solo due dimensioni.

Ciò è dovuto ad una associazione di basi azotate, in questo caso la timina e l’adenina, che hanno conferito al peptide la possibilità di posizionarsi su un elettrodo d’oro in fili molecolari.

Sempre grazie a questo metodo è stato possibile legare una porfirina capace di trasformare la luce in corrente elettrica.

Il collaudo pratico della ricerca ha poi ottenuto dei risultati di efficienza maggiori rispetto agli analoghi non “bio”, segnando così un passo in avanti nella ricerca sui circuiti elettronici biomolecolari.

 

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