छवि क्रेडिट: मार्सिन Szczepanskiएन आर्बर – यूनिवर्सिटी ऑफ़ मिशिगन के बायोफिज़िक्स शोधकर्ताओं ने जीवन ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रिया में अणु की भूमिका रोशन करने के लिए और फोटोसिन्थसिस या प्रकाश संश्लेषण की यांत्रिकी समझने के लिये प्रकाश के छोटे दालों का इस्तेमाल किया है।

निष्कर्ष संभावित इंजीनियरों और अधिक कुशल सौर कोशिकाओं और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों बनाने में मदद कर सकता है। यह “क्वांटम जीव विज्ञान” के बहस में नए सबूत का इंजेक्षन भी करेगा।

फोटोसिन्थसिस के माध्यम से, पौधों और कुछ बैक्टीरिया सूरज की रोशनी, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को खुद के लिए भोजन को और साँस लेने के लिए जानवरों के लिए ऑक्सीजन बनाते है। यह धरती पर शायद सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रिया है और वैज्ञानिकों को अभी तक पूरी तरह से समझ नहीं पाये हैं कि यह कैसे काम करता है।

उम का निष्कर्ष विशिष्ट आणविक कंपन की पहचान करता हैं जो प्रकाश संश्लेषण के प्रारंभिक चरणों में परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करता हैं अौर पौधों के बढ़ने और फूलने के लिए सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलता हैं।

“दोनों जैविक और कृत्रिम संश्लेषक सिस्टम अवशोषित प्रकाश ले कर चार्ज में बदलता हैं। प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण में यह जैव रासायनिक ऊर्जा की ओर जाता है। कृत्रिम प्रणालियों में, हम उस चार्ज को बिजली या इस तरह के जैव ईंधन के रूप में इस्तेमाल करना चाहते हैं, “जेनिफर अोगलिवि ने कहा जो मिशिगन विश्वविद्यालय में भौतिकी और बायोफिज़िक्स के एसोसिएट प्रोफेसर और पेपर की प्रमुख लेखका हैं यह पेपर नेचर केमस्ट्री में 13 जुलाई को प्रकाशित किया जाएगा।

हम आंख झपकने के लिए एक तिहाई सेकन्ड लेते है। चार्ज छोडने में उससे एक सौवां कम समय लगता हैं। अोगलिवि और उसके अनुसंधान समूह इन प्रतिक्रियाओं की गति को मैच करने के लिये एक तेज लेजर पल्स प्रयोग विकसित किया है। . इन छोटे लेजर दालों उपयोग करके, अोगलिवि और सहकर्मियों ने प्रकाश संश्लेषण के आरंभ और फिर वास्तविक समय में प्रक्रिया का फोटो लेने में सक्षम थे।

एक नमूना प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक किराने की दुकान से पालक के पत्तों का एक बैग खरीदा। “हमने उपजी और नसों को हटा कर ब्लेंडर में डाल दिया और फिर मेम्ब्रेन को बरकरार रखते हुए धीरे-धीरे झिल्ली से प्रोटीन परिसरों से दूर किया।

“यह सिस्टम लोगों के लिए दिलचस्प हैं क्योंकि यह अत्यंत कुशलता से होता है,” उसने कहा। “कृत्रिम सामग्री में, हम प्रकाश अवशोषक और प्रभारी अलगाव पैदा कर सकते है लेकिन लंबे समय जुदाई बनाए रखने के लिए मुश्किल है. प्रकाशतंत्र द्वितीय केंद्र की प्रतिक्रिया में यह समस्या अच्छी तरह से सुलझ गई।

“हम ध्यान से ट्रैक कर सकते हैं कि ऊर्जा कहां परिवर्तित किया जाता है,” Ogilvie कहा।

वह कल्पना करती हैं कि इस जानकारी का उपयोग इंजीनियर प्रक्रिया को उल्टा करके उपयुक्त कंपन और इलेक्ट्रॉनिक संरचना डिजाइन करने के लिए किया जायेगा।

पेपर का शीर्षक है “Vibronic Coherence in Oxygenic Photosynthesis” अौर यह नेचर केमस्ट्री में 13 जुलाई को प्रकाशित किया जाएगा।. अन्य सह लेखक विनियस विश्वविद्यालय, लिथुआनिया अौर और शारीरिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी केंद्र लिथुआनिया से हैं। इसको अमेरिकी ऊर्जा विभाग, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन और उम के सौर तापीय ऊर्जा रूपांतरण केंद्र, अौर लिथुआनिया की अनुसंधान परिषद द्वारा वित्त पोषित है.