సౌర శక్తిని రసాయన శక్తి యొక్క స్థిరమైన రూపాలుగా సమర్థవంతంగా మార్చడం చాలా మంది ఇంజనీర్ల కల. ప్రకృతి బిలియన్ల సంవత్సరాల క్రితం ఈ సమస్యకు సరైన పరిష్కారాన్ని కనుగొంది. కొత్త అధ్యయనం క్వాంటం మెకానిక్స్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు మాత్రమే కాదు, జీవశాస్త్రంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని చూపిస్తుంది.
గ్రీన్ ప్లాంట్లు వంటి కిరణజన్య సంయోగ జీవులు సూర్యుని శక్తిని ఉపయోగించుకోవడానికి క్వాంటం యాంత్రిక ప్రక్రియలను ఉపయోగిస్తాయి, ప్రొఫెసర్ జుర్గెన్ హౌర్ ఇలా వివరించాడు: “ఒక ఆకులో కాంతిని గ్రహించినప్పుడు, ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్తేజిత శక్తి ప్రతి ఉత్తేజిత క్లోరోఫిల్ యొక్క అనేక రాష్ట్రాలపై పంపిణీ చేయబడుతుంది అణువును ఉత్తేజపరిచే స్థితురాలు మరియు సౌర శక్తి యొక్క సమర్థవంతమైన ముందుకు సాగడం యొక్క మొదటి దశ ఇది. శక్తి బదిలీ మరియు ఛార్జ్ విభజన. “
శాస్త్రీయ భౌతికశాస్త్రం ద్వారా మాత్రమే సంతృప్తికరంగా అర్థం చేసుకోలేని ఈ ప్రక్రియ, కిరణజన్య సంయోగక్రియ బ్యాక్టీరియా వంటి ఆకుపచ్చ మొక్కలు మరియు ఇతర కిరణజన్య సంయోగ జీవులలో నిరంతరం సంభవిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఖచ్చితమైన యంత్రాంగాలు ఇప్పటికీ పూర్తిగా వివరించబడలేదు. హౌయర్ మరియు మొదటి రచయిత ఎరికా కైల్ వారి అధ్యయనాన్ని ఒక ముఖ్యమైన కొత్త ప్రాతిపదికగా చూస్తారు, ఆకు ఆకుపచ్చ రంగులో వర్ణద్రవ్యం క్లోరోఫిల్ ఎలా పనిచేస్తుందో స్పష్టం చేసే ప్రయత్నంలో. కృత్రిమ కిరణజన్య సంయోగక్రియ యూనిట్ల రూపకల్పనలో ఈ ఫలితాలను వర్తింపజేయడం వల్ల విద్యుత్ ఉత్పత్తి లేదా ఫోటోకెమిస్ట్రీ కోసం అపూర్వమైన సామర్థ్యంతో సౌరశక్తిని ఉపయోగించుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.
అధ్యయనం కోసం, పరిశోధకులు స్పెక్ట్రం యొక్క రెండు నిర్దిష్ట విభాగాలను పరిశీలించారు, దీనిలో క్లోరోఫిల్ కాంతిని గ్రహిస్తుంది: తక్కువ-శక్తి Q ప్రాంతం (పసుపు నుండి ఎరుపు వర్ణపట పరిధి) మరియు అధిక-శక్తి B ప్రాంతం (నీలం నుండి ఆకుపచ్చ వరకు). Q ప్రాంతం రెండు వేర్వేరు ఎలక్ట్రానిక్ స్థితులను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి క్వాంటం యాంత్రికంగా కలుపుతారు. ఈ కలపడం అణువులో నష్ట రహిత శక్తి రవాణాకు దారితీస్తుంది. వ్యవస్థ అప్పుడు “శీతలీకరణ” ద్వారా విశ్రాంతి తీసుకుంటుంది, అనగా శక్తిని వేడి రూపంలో విడుదల చేయడం ద్వారా. క్వాంటం యాంత్రిక ప్రభావాలు జీవశాస్త్రపరంగా సంబంధిత ప్రక్రియలపై నిర్ణయాత్మక ప్రభావాన్ని చూపుతాయని అధ్యయనం చూపిస్తుంది.