จากเผยแพร่ในวารสาร Nature Chemistry เมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม คณะนักวิจัยนำโดย Jennifer Ogilvie รองศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์และชีวฟิสิกส์ จาก University of Michigan ได้ใช้แสงที่เกิดขึ้นเป็นจังหวะสั้นๆ ติดตามการดำเนินไปของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและอธิบายหน้าที่ของการสั่นระดับโมเลกุลในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การค้นพบครั้งนี้จะช่วยให้วิศวกรสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
การศึกษาครั้งนี้ค้นพบการสั่นระดับโมเลกุลที่จำเพาะ ซึ่งช่วยให้เกิดการแยกประจุ (charge separation) ซึ่งเป็นกระบวนการของการแยกอิเล็กตรอนอิสระออกจากอะตอม เกิดขึ้นในขั้นตอนเริ่มต้นของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ในการศึกษานี้ได้แยก photosystem II ซึ่งมีการแยกประจุเกิดขึ้นดี จากใบของผักขม ซึ่งขั้นตอนนี้คณะนักวิจัยได้ร่วมมือกับ Charles Yocum ศาสตราจารย์เกียรติคุณของ Departmnet of Molecular, Cellular and Developmental Biology และ Department of Chemistry ใน College of Literature, Science and the Arts ของ University of Michigan
เริ่มแรกซื้อใบผักขมมาถุงหนึ่งจากร้านขายของชำ แล้วทิ้งก้านและเส้นใบไป ต่อจากนั้นใส่ในเครื่องปั่น แล้วสกัด photosystem II ออกมาจากเยื่อหุ้ม (membrane) ซึ่งต้องผ่านหลายขั้นตอน
ต่อจากนั้นนักวิจัยใช้วิธีทางสเปกโทรสโกปี (spectroscopic approach) กระตุ้น photosystem II และศึกษาสัญญาณที่เกิดขึ้น Ogilvie พูดว่านี่ทำให้รู้ว่าการขนส่งพลังงานเกิดขึ้นที่ไหนและเมื่อไรการแยกประจุเกิดขึ้น
สัญญาณจากการใช้สเปกโทรสโกปีแสดงว่ามีการเคลื่อนที่แบบสั่นที่จำเพาะเกิดขึ้นระหว่างการแยกประจุ Ogilvie พูดว่า สิ่งที่ค้นพบก็คือว่าเมื่อความแตกต่างของระดับพลังงานใกล้เคียงความถี่ของการสั่น จะทำให้การแยกประจุเกิดได้ดีขึ้น
Ogilvie คิดว่าจะใช้ข้อมูลนี้เพื่อออกแบบวัสดุที่มีโครงสร้างทางไฟฟ้าและเกี่ยวกับการสั่นที่เหมาะสมเพื่อทำให้กระบวนการแยกประจุเกิดขึ้นดี
ที่มา: University of Michigan (2014, July 13). Deep within spinach leaves, vibrations enhance efficiency of photosynthesis. ScienceDaily. Retrieved August 15, 2014, from http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140713155502.htm
