Новый материал обещает прорыв в солнечной энергетике

Руководитель этого исследования Екатерина Скорб приехала в Санкт-Петербургский университет ИТМО из знаменитого Гарварда, где два года работала у самого цитируемого в мире химика Джорджа Вайтсада. А ранее 10 лет руководила научной группой в Институте Макса Планка (Германия). Почему она сменила научные "мекки" на пока не столь громкий в научном сообществе питерский вуз?

- Во всем мире мобильность ученого давно принятая практика, - сказала она корреспонденту "РГ". - Сейчас здесь созданы условия, которые для меня наиболее приемлемы, чтобы делать науку на мировом уровне. Если в Институте Планка у меня была небольшая группа, то здесь предоставлена лаборатория, оборудованная на самом современном уровне, а значит, масштаб работ может быть намного шире. Кроме того, исследования, которыми я занимаюсь, являются междисциплинарными, надо привлекать теоретиков, математиков, химиков, программистов и т.д. А в вузе недавно создан междисциплинарный кластер, куда вошли в том числе и такие специалисты. Так что есть все условия для серьезных исследований.

Работы Екатерины Скорб сулят серьезные прорывы, причем в самых разных сферах науки, от солнечной энергетики до биохимии. В основе исследований - материал наноструктурированный оксисульфид висмута. По признанию Скорб, он сильно удивил ученых. Дело в том, что сам материал хорошо известен, но ученые решили получить его новым способом. И вдруг произошло почти чудо: поменялась не только структура материала, он обрел принципиально новые и свойства.

- Как известно, в солнечной батарее при попадании света на фотоэлементы фотоны выбивают электроны, в результате возникает электрический ток, - говорит Скорб. - В нашем материале происходит то же самое, но количество электронов на порядки больше, чем у традиционных систем. Один фотон "порождает" 2500 электронов.

Цифра, прямо скажем, фантастическая. Почему подобное возможно? По словам Скорб, причина в особом свойстве нового материала. По сути, он работает, как диод в электрической сети. Запирает выход для электронов, накапливая их в ожидании прилета фотона. А вот он словно ключ открывает "копилку", и тогда огромный поток электронов уходит в электрическую сеть. "Сейчас мы ищем варианты, как наиболее оптимально использовать в солнечной энергетике такой гигантский выход", - говорит Скорб.

Другая очень важная сфера применения нового материала - биологические системы. Их можно повергнуть в шок и заставить в корне изменить свою жизненную программу, поместив в мощный заряд электронов. Например, бактерии, которые не способны вызывать реакцию фотосинтеза, так перепрограммировать, что они начнут не только поглощать углекислый газ, но и получать из него какие-то полезные вещества.

Результаты этого исследования оказались настолько интересными, что редакция международного журнала Advanced Materials, где опубликована статья, поместила иллюстрацию из нее на обложку номера.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.