Dans les systèmes naturels, le flux d'électrons est médié par des protéines qui organisent spatialement les molécules donneuses et acceptrices avec une grande précision. Atteindre ce guidé, le flux directionnel d'informations est une caractéristique souhaitable dans les médias photovoltaïques. Chercheurs du groupe Nanobio Interfaces du Centre des matériaux à l'échelle nanométrique, Laboratoire National d'Argonne, ont conçu des matériaux peptidiques auto-assemblés qui organisent plusieurs composants électroniques capables d'effectuer une séparation de charge photo-induite.

C'est le premier exemple d'un peptide complexe assemblé à partir de précurseurs de départ simples pour produire un et fonctionnel, matériau semi-conducteur sensible au colorant. Les peptides qui s'auto-assemblent en fibres fournissent un échafaudage pour lier une métalloporphyrine de Zn (ZnP) et pour minéraliser l'oxyde de titane (TiO 2 ). La séparation de charge induite par l'excitation du ZnP était médiée par la structure d'assemblage peptidique. Le degré de séparation des charges peut être parfaitement contrôlé par des variations dans la séquence peptidique.

Deux peptides, c16-AHL3K3-CO2H et c16-AHL3K9-CO2H, s'auto-assembler en fibres et fournir un échafaudage capable de lier une métalloporphyrine via une ligature axiale à l'histidine et de minéraliser TiO 2 sur la surface riche en lysine des structures fibreuses résultantes. Des études de résonance paramagnétique électronique de ce matériau auto-assemblé sous excitation lumineuse continue démontrent une séparation de charge induite par l'excitation de la métalloporphyrine et médiée par la structure d'assemblage peptidique. Cette approche des matériaux semi-conducteurs sensibilisés au colorant offre un moyen de contrôler spatialement la molécule de colorant par rapport au matériau semi-conducteur grâce à une attention particulière, conception stratégique de peptides. Il s'agit du premier exemple d'un matériau peptidique complexe assemblé à partir de précurseurs de départ simples pour produire un produit organisé, et fonctionnel, matériau semi-conducteur sensible au colorant.