APACE
Titolo: Towards a bio-mimetic sunlight pumped laser based on photosynthetic antenna complexes.
Responsabile ICCOM: Sandra Doria.
Tipologia di Progetto: Internazionale.
Durata: 01/10/2024 – 30/09/2028.
Website: https://cordis.europa.eu/project/id/101161312
Abstract: Creare nuove tecnologie per l’autosostenibilità a lungo termine nello spazio è essenziale per risolvere il problema della crescente domanda di energia sia nello spazio che sulla Terra. La biologia può fornire la risposta a questa sfida, essendo l’autosostenibilità la caratteristica distintiva della vita. APACE dimostrerà un nuovo tipo di laser pompato dalla luce solare bio-ispirato, basato su complessi fotosintetici, in grado di trasformare la luce solare naturale diffusa in un raggio laser coerente. Nella strategia principale di APACE, le unità laser composte da sistemi molecolari ingegnerizzati o nanocristalli drogati saranno collegate a un complesso di antenna fotosintetica batterica per ottenere un’antenna fotosintetica ingegnerizzata. Le antenne ingegnerizzate, disperse in una matrice polimerica o in soluzione, formeranno un mezzo supramolecolare, che sarà posizionato in una cavità ottica per costruire un laser pompato dalla luce solare. I complessi fotosintetici batterici sono strutture molecolari su scala nanometrica con la capacità unica di incanalare l’energia solare raccolta con un’efficienza di quasi il 100%. Sfruttando queste straordinarie proprietà, il laser bio-ispirato APACE sarà in grado di funzionare sotto la luce solare non concentrata, con un’efficienza migliorata di almeno due ordini di grandezza rispetto ai progetti esistenti. APACE porrà quindi le basi per una nuova tecnologia di raccolta solare che potrebbe essere prodotta in situ su stazioni spaziali permanenti e che potrebbe beneficiare di una scalabilità simile ai pannelli fotovoltaici. L’energia raccolta può essere utilizzata per la produzione di energia in situ (ad esempio, la generazione di idrogeno) e per la trasmissione di energia wireless ai satelliti o alla Terra tramite raggi laser a infrarossi.
Coordinatore: Prof. Luca Celardo, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze.
Partnership: CNR-ICCOM, CNR-IPCF, Università degli studi di Firenze (UNIFI), Università degli Studi di Parma (UNIPR), Institute of Organic Chemistry – Polish Academy of Science (ICHO-PAN), Karlsruher Institute of Technology (KIT), Techncal University of Munich (TUM), Max Planck Society for the Advancement of Science (MPG), Heriot Watt University (HWU).
Partecipanti ICCOM: Mariangela Di Donato, Sandra Doria.
Finanziato da: HORIZON-EIC-2023-PATHFINDERCHALLENGES-01, codice progetto n. 101161312.
Finanziamento Progetto: € 3.398.692,50.
Finanziamento ICCOM: € 201.053,75.
