Exploring disordered exciton landscapes in chlorosomes
| Promotie: | V. (Vesna) Eric |
| Wanneer: | 04 juni 2024 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | T.L.C. (Thomas la Cour) Jansen, Prof, prof. dr. J. (Jasper) Knoester |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Hoe de natuur omgaat met schaars licht
Groene bacteriën zijn kleine organismen die fotosynthese kunnen uitvoeren in extreem donkere omstandigheden, zoals op de bodem van de zee. De ontdekking van deze bijzondere organismen deed wetenschappers nadenken over mechanismen om voldoende schaars invallend licht op te vangen en onnodig energieverlies te voorkomen. Dit soort inzichten uit de natuur kunnen inspireren tot nieuwe kunstmatige systemen die ook op bewolkte dagen de efficiëntie van onze zonne-energiebronnen kunnen ondersteunen.
Jaren van toegewijd onderzoek toonden het belang aan van chlorosomen, moleculaire complexen met ongebruikelijke structuren, voor efficiënte lichtoogst in groene zwavelbacteriën. Omdat chlorosomen 'rommelige' biologische systemen zijn, werkte Vesna Eric in haar promotieonderzoek aan het begrijpen van structurele onregelmatigheden (wanorde) in de functie van chlorosomen. Ze gebruikte theoretische modellering en simulaties om deze structuur-functierelatie te onthullen.
Eric ontdekte dat wanorde in netwerken van waterstofbruggen de absorptiecapaciteit van chlorosomen vergroot, waardoor ze licht van verschillende energieën kunnen opvangen. Bij absorptie van licht verplaatst de energie zich in 100 femtoseconden naar de donkere toestanden (1000000000000000 fs = 1s). Donkere toestanden kunnen geen licht uitzenden, dus dit mechanisme ondersteunt de overwinning van chlorosomen op energieverlies. Erics onderzoek laat zien hoe de natuur het potentieel van onregelmatigheden verkent bij het aanpassen van organismen aan verschillende milieuomstandigheden en de kracht van fysische en theoretische modellen om complexe biologische systemen te beschrijven.
Vesna Eric voerde haar promotieonderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Theorie van de Gecondenseerde Materie, met financiering van NWO. Ze vervolgt haar loopbaan als postdoc bij het Max Planck Institute for Polymer Research.