科學(xué)家研制人造樹葉用于生產(chǎn)廉價(jià)環(huán)保能源

    據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道，科學(xué)家一直致力于探索廉價(jià)、環(huán)保高效能源制造方式，其中最有前景的一種方法是利用氫制造能源，作為環(huán)保燃料，通過分解水可以生成氫，但是具體實(shí)現(xiàn)過程值得探索研究。目前，科學(xué)家獲得來自大自然的靈感，制造一種人造樹葉，可以生產(chǎn)廉價(jià)能源。
 
    樹葉利用太陽光進(jìn)行光合作用，將水轉(zhuǎn)變?yōu)闅浜脱?，氫作為燃料可推進(jìn)太空飛船，也是內(nèi)燃機(jī)和其它交通工具的潛在燃料源。美國(guó)亞歷桑那州大學(xué)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家使用類似的方法設(shè)計(jì)一種人造樹葉。
 
    亞歷桑那州大學(xué)托馬斯-摩爾(Thomas Moore)教授稱，最初我們?cè)O(shè)計(jì)的人造樹葉工作效率并不好，經(jīng)過一番分析研究，我們注意到化學(xué)鏈的一個(gè)步驟可以減緩整個(gè)過程，然而快速反應(yīng)必須結(jié)合較緩慢過程，形成人造樹葉生產(chǎn)力的一種“瓶頸效應(yīng)”。摩爾教授強(qiáng)調(diào)，快速反應(yīng)是光能轉(zhuǎn)變成為化學(xué)能量的步驟，減緩這一過程，化學(xué)能量能轉(zhuǎn)變?yōu)樗?。?jīng)過近距離研究該步驟，科學(xué)家意識(shí)到能夠更進(jìn)一步地模擬自然特征，這一自然過程使用“一種中間步驟”。
 
    研究小組在原子等級(jí)研究這一反應(yīng)，結(jié)合X射線散射技術(shù)和光譜學(xué)探索涉及該反應(yīng)的電子和質(zhì)子環(huán)境。他們發(fā)現(xiàn)由于特殊的結(jié)構(gòu)特征，這一自然過程避開了“瓶頸效應(yīng)”。經(jīng)過建立類似自然過程的人工步驟，人造樹葉的效能得到顯著提高。雖然它還不是大量能量生產(chǎn)的可行性選擇，但是這種人造樹葉設(shè)計(jì)更進(jìn)一步地接近可再生和無碳燃料的制造。同時(shí)，這項(xiàng)研究有助于我們深入理解植物的自然光合作用過程。