科学家对于“人工树叶”的想象由来已久,他们希望有一天能够洞悉植物的奥秘,用人工的方式复制植物的光合作用。
十几年前,美国国家可再生能源实验室的约翰·特纳发明了第一片人工树叶。不过,由于采用的是贵重金属材料,且性能非常不稳定,他的发明未得到广泛的应用。
美国麻省理工学院化学系的丹尼尔 G 诺瑟雷博士则带领研究团队克服了这一难题,研发出了使用廉价材料且性能稳定的人工树叶。日前,他在《化学研究述评》(Accounts of Chemical Research)上发表了自己最新的研究成果。
人工树叶的工作原理是,树叶的两面是分别能产生氢气和氧气的薄膜,薄膜的中间则是日光收集器。将人工树叶放入有阳光照射的水中,人工树叶周围会产生气泡,释放出来的氢气和氧气可以用来制造燃料电池。
为了让人工树叶能够更广泛地应用,诺瑟雷将用于产生氢气的薄膜材料贵重金属铂,用镍钼锌合金替代。人工树叶的另一面,则用钴为材料,做成薄膜来产生氧气。
诺瑟雷指出,所有这些材料在地球上都十分丰富。“人工树叶这类面向贫困地区的太阳能研究成果,可以为全球能源的可持续发展提供一条现实的路径。”
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