编辑|光伏头条 莫离 人类能不能跟绿叶一样使用阳光?
这是科学家们一直以来的梦想:人造树叶!
人造树叶并不专指某一片叶子,而是一个技术概念。
这种技术主要是模拟真实植物的光合作用原理: 用人工材料制成小巧轻薄的片状,浸泡在水中,经过太阳光的照射,水被分解为氧气和氢气,这些气体储存起来可用于发电。
所谓的“叶子”,只是一块高级的太阳能电池。
那么,如何造出这样充满灵性的叶子呢?
实际上,科学家对人造树叶的研究已经进行了很久。 例如,2015年2月,美国哈佛大学的帕梅拉·希尔韦、埃利奥特·T和亚当斯教,就宣布可以创造出利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,该研究结果发表在美国《国家科学院学报》上。
但截至目前,人造树叶还停留在理论研究上,还没有取得根本突破!究其原因,一是制造成本高,二是转换效率太低!
而这些问题,有可能在一位读研两年的研究生Julian Melchiorri手中取得了突破,下面进入故事正题: 他是皇家艺术学院的研究生 在这所世界顶尖的艺术设计学院里 他读研两年 只做出了一片树叶 ▼ 但这却是人类有史以来第一片人造树叶 ▼ 它可以自主呼吸 像普通树叶那样工作 但研究表明,相对于普通树叶 它的“工作”效率提高了49% 需要的却仅仅是一点阳光和水 ▼ 就读于创新设计工程专业的 Julian Melchiorri 从本科开始就致力于 生物活性材料的研究 ▼ 即便读到一流大学的研究生 他也没有被这些高冷的学科知识束缚 他关心的始终是: 如何用自己的研究发现 改善我们的室内和城市生活环境 ▼ 当他在课堂上听到教授强调“到2050年,世界上75%的地区都将被城市化,环境污染和过度拥挤的空间将不可避免,人们的身心健康也将受到严重影响”时,他更是坚定了自己的想法。 ▼ 在实验室待了一年多之后 他有了惊喜的发现: 利用蚕丝纤维的稳定性 可以将植物中提取的叶绿体 嵌入蚕丝蛋白中 ▼ 这一发现意味着 他可以用蚕丝作为脉络 尝试制作人造树叶 ▼ 他将之称为“丝绸之路叶工程” ▼ 由于对蚕丝没有十分深入的研究 他跟塔夫茨大学的丝绸实验室合作 成功研制出蚕丝树叶的结构 ▼ 然后从普通植物中 提取出叶绿体 滴入渗透进蚕丝材料中 ▼ 最终的结果出来就是 一片完全能够自主呼吸的树叶 “丝绸叶是第一片人造生物叶 它更轻 低耗能 它是完全的生物。” ▼ 但它生成氧气的效率却更高 而用到的原理就是 大家所熟知的光合作用 ▼ 丝绸叶不仅可以用来制作灯具 照明的同时释放氧气 还可以挂上墙壁 用它做电视墙 家中就是一个天然的氧吧! ▼ 但Julian的“野心”远不止此 在他的设想中 路灯是绝好的载体 ▼ 建筑物的幕墙 可以作为外部空气的过滤器 人们在建筑物内呼吸到的 是完全新鲜的氧气 ▼ “城市中多一些这样的绿色建筑 我们的生存环境也将变得更加可持续。” 而Julian最理想的目标 是将这片树叶用于航天工程 “因为植物并不在零重力的环境中生长 所以丝绸叶不失为一种好的制氧方式。” ▼ Julian Melchiorri设想将来人类移民火星时 他的树叶能助一臂之力 客观来说 Julian的丝绸叶技术还并不完美 但再小的梦想,再小的努力 也可能做出令人难以置信的成绩 (注:Julian Melchiorri的故事编选自网络。)
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