Detaljerad information för diarienr 2003-4123  
 
 
Besl. instans: NT
Ämnesområde: Fysikalisk & teoretisk kemi
Beslutsdat: 2003-11-10
Namn: Larsson, Sven
Titel: Professor Kön: Man
Univ./Institution: Chalmers tekniska högskola - Kemi och biovetenskap
Projekttitel: Elektronöverföring i fotosyntes, seende, molekylära ledare och supraledare
Project title: Electron tranfer in photosynthethis, vision, molecular wires and superconductors
Värdhögskola: Chalmers tekniska högskola
SCB-klassificering: Teoretisk kemi, Molekylär biofysik, Supraledning
Beviljat(SEK): Bidragsform/Finansieringskälla   2004 2005
  Projektbidrag/
Vetenskapsrådet, naturvetenskaplig-teknikvetenskaplig forskning
  405000 405000
Beskrivning: Elektronernas rörelse enligt kvantmekaniska lagar får oss att förstå mekanismerna bakom fotosyntes, seende, molekylära ledare och supraledare. Enligt kvantmekanikens lagar kan elektroner och atomkärnor beskrivas som vågpaket som rör sig genom levande och död materia. I fotosyntesen infångas solljus som fotoner i ett antennsystem, som sedan leder den infångade energin vidare till s k rektionscentra. Här produceras energirika elektroner som ger den kemiska energi som behövs för att omvandla koldioxid och vatten till kolhydrater i växterna. Vi har utvecklat metoder för att i detalj förstå hur sådana elektroner kan omvandla sin energi till nyttig sådan istället för slösa bort den på värme eller allmän strukturell förstörelse i cellerna. Naturens under blir synliga när vi tillämpar de kvantmekaniska naturlagarna. Vi inser då hur evolutionen utnyttjat dessa lagar för att få fram i det närmaste perfekta sätt för omvandling av solenergi till nyttig energi. Nu hoppas vi kunna använda vad vi lärt oss för att bygga användbara solceller. - Naturen utnyttjar en bestämd molekyl, som kallas retinal, för att överföra en foton till en nervimpuls i ögat, så att vi därigenom kan se. Man har länge trott att retinalmolekylen måste vrida sig ordentligt i sin 'sovsäck' för att kunna uträtta sin funktion. Detta stämmer inte med att tiden för processen uppmätts till en bråkdel av en biljondels sekund. Vi har funnit att retinal genom att bara göra små ryckningar inuti sovsäcken kan åstadkomma en nervpuls. - De kvantmekaniska lagarna bestämmer också hur långt vi kan driva miniatyriseringen inom elektroniken. Dessa lagar sätter därmed en gräns för hur lång datateknologin kan utvecklas. Här försöker vi förutsäga hur enskilda molekyler kan tjänstgöra som ledare av minimal storlek. - Elektroner i rörelse påverkar hela tiden atomkärnornas läge och ger då elektriskt motstånd och utveckling av värme. Par av elektroner kan emellertid samverka med kärnrörelsen i ett större vågpaket. Elektronparen följer då kärnorna i deras rörelse. De senare upphör ändå aldrig, och därför slösas ingen energi bort. Detta fenomen kallas supraledning. Vi försöker finna ut hur kvantmekaniska lagar bestämmer om ett visst kemiskt material kan vara supraledande.