โล่คุ้มครองสำหรับโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีที่มีความจำเป็นในเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ

คณะทำงานที่นำโดยดร. เอเดรียนรูฟฟ์รวมทั้งศ.จ. Wolfgang Schuhmann จากศูนย์วิทยาศาสตร์เคมีกระแสไฟฟ้าในRuhr-Universität Bochum ได้ชี้แจงผลที่ได้รับจากการวิจัยในนิตยสาร Nature Communications จากวันที่ 10 ก.ย. พุทธศักราช 2561 กับสหายร่วมงานจากสถาบัน Max Planck สำหรับในการแปลงพลังงานเคมีในเมืองMülheim an der Ruhr รวมทั้งมหาวิทยาลัยลิสบอน

กลไกปกป้องก่อนหน้าที่ผ่านมาลดสมรรถนะลง

กลุ่มจาก Bochum Center for Electrochemical Sciences ได้ชี้ให้เห็นแล้วในการศึกษาวิจัยก่อนหน้านี้ที่ผ่านมาว่าไฮโดรเจนสามารถคุ้มครองป้องกันได้จากออกสิเจนโดยการฝังลงในพอลิเมอร์ “อย่างไรก็แล้วแต่กลไกนี้ใช้อิเล็คตรอนซึ่งลดสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิง” เอเดรียนรูฟกล่าว “นอกเหนือจากนั้นส่วนใดส่วนหนึ่งของตัวกระตุ้นปฏิกิริยาถูกใช้เพื่อคุ้มครองปกป้องโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมี” นักวิทยาศาสตร์ก็เลยมองหากรรมวิธีแยกระบบที่ใช้ตัวกระตุ้นปฏิกิริยาออกมาจากกลไกการคุ้มครอง

โปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีดักจับออกสิเจน

ด้วยการช่วยเหลือของโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีสองตัวพวกเขาสร้างระบบกำจัดออกสิเจนบริเวณขั้วกระแสไฟฟ้าที่ถูกผลิตขึ้นในเดี๋ยวนี้ ประการแรกนักค้นคว้าได้ฉาบขั้วกระแสไฟฟ้าด้วยไฮโดรเจนซึ่งถูกฝังอยู่ในเมทริกซ์โพลีเมอร์เพื่อแก้ไขพวกนี้ในสถานที่ หลังจากนั้นพวกเขาวางเมทริกซ์โพลิเมอร์อีกตัวหนึ่งไว้บนไฮโดรเจนซึ่งเป็นตัวยึดติดกับตัวกระตุ้นปฏิกิริยา มันมีสองโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีที่ใช้น้ำตาลสำหรับการแปลงออกสิเจนลงในน้ำ

ไฮโดรเจนจะถูกออกสิไดซ์ในชั้นไฮโดรเจนที่ข้างล่าง อิเลคตรอนซึมซับอิเล็คตรอนที่ปลดปล่อยออกมาในขั้นตอนการ ข้างบนกำจัดออกสิเจนที่มีอันตราย

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีบทบาททำขึ้น

สำหรับการทดสอบถัดไปกรุ๊ปรวม bioanodes ที่กล่าวไว้ข้างต้นกับ biocathodes ซึ่งยังขึ้นกับการแปลงของน้ำตาลเดกซ์โทรส ด้วยแนวทางแบบนี้คณะทำงานก็เลยผลิตเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพสถานที่สำหรับทำงานได้ “น้ำตาลเดกซ์โทรสชีวมวลราคาไม่แพงแล้วก็สมบูรณ์บริบูรณ์ไม่เพียงแต่ แต่ว่าเป็นเชื้อเพลิงสำหรับระบบคุ้มครองป้องกันแค่นั้น แต่ว่ายังเป็นตัวสนับสนุนให้กำเนิด biocathode รวมทั้งสร้างการไหลของกระแสในเซลล์” สรุป Wolfgang Schuhmann หัวหน้าศูนย์วิทยาศาสตร์ทางเคมีและก็สมาชิกกรุ๊ป เลิศเลอรูห์รสำรวจการละลาย เซลล์มีแรงกดดันกระแสไฟฟ้าเปิดวงจร 1.15 โวลต์ซึ่งเป็นค่าสูงสุดที่เคยได้รับสำหรับเซลล์ที่มีไบโอโน้ตโพลีเมอร์

กลไกสามารถถ่ายโอนไปยังโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีอื่นๆได้

“พวกเรามีความรู้สึกว่าแนวทางที่อยู่เบื้องหน้าเบื้องหลังกลไกคุ้มครองโล่นี้สามารถถ่ายโอนไปยังตัวกระตุ้นปฏิกิริยาที่มีความหมายอะไรก็แล้วแต่ได้แม้เลือกโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีที่สมควรที่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาการขวางกั้นที่คล้ายคลึงกัน” Wolfgang Schuhmann กล่าว