Dettagli dell'interfaccia per un array peptide/Zn-porfirina/TiO2 autoassemblato
Nei sistemi naturali, il flusso di elettroni è mediato da proteine che organizzano spazialmente le molecole donatrici e accettore con grande precisione. Raggiungere questo guidato, il flusso direzionale di informazioni è una caratteristica desiderabile nei media fotovoltaici. Ricercatori del Nanobio Interfaces Group presso il Center for Nanoscale Materials, Laboratorio Nazionale Argonne, hanno progettato materiali peptidici autoassemblati che organizzano più componenti elettronici in grado di eseguire la separazione di carica fotoindotta.
Questo è il primo esempio di un peptide complesso assemblato da semplici precursori di partenza per produrre un peptide organizzato, e funzionale, materiale semiconduttore sensibilizzato al colorante. I peptidi che si autoassemblano in fibre forniscono un'impalcatura per legare una metalloporfirina di Zn (ZnP) e per mineralizzare la titania (TiO 2 ). La separazione di carica indotta dall'eccitazione dello ZnP è stata mediata dalla struttura dell'assemblaggio del peptide. Il grado di separazione della carica può essere squisitamente controllato attraverso variazioni nella sequenza peptidica.
Due peptidi, c16-AHL3K3-CO2H e c16-AHL3K9-CO2H, autoassemblarsi in fibre e fornire un'impalcatura in grado di legare una metalloporfirina tramite legatura assiale dell'istidina e mineralizzare TiO 2 sulla superficie ricca di lisina delle strutture fibrose risultanti. Gli studi di risonanza paramagnetica elettronica di questo materiale autoassemblato sotto eccitazione continua della luce dimostrano la separazione di carica indotta dall'eccitazione della metalloporfirina e mediata dalla struttura di assemblaggio del peptide. Questo approccio ai materiali semiconduttori sensibilizzati al colorante offre un mezzo per controllare spazialmente la molecola del colorante rispetto al materiale semiconduttore attraverso un'attenta, progettazione strategica del peptide. Questo è il primo esempio di un materiale peptidico complesso assemblato da semplici precursori di partenza per produrre un composto organizzato, e funzionale, materiale semiconduttore sensibilizzato al colorante.
