光伏要被徹底顛覆?讀研兩年,他發明了世界上第一片人造樹葉|趣能源
人類能不能跟綠葉一樣使用陽光?
這是科學家們一直以來的夢想:人造樹葉!
人造樹葉并不專指某一片葉子,而是一個技術概念。
這種技術主要是模擬真實植物的光合作用原理:
用人工材料制成小巧輕薄的片狀,浸泡在水中,經過太陽光的照射,水被分解為氧氣和氫氣,這些氣體儲存起來可用于發電。
所謂的“葉子”,只是一塊高級的太陽能電池。
那么,如何造出這樣充滿靈性的葉子呢?
實際上,科學家對人造樹葉的研究已經進行了很久。
例如,2015年2月,美國哈佛大學的帕梅拉·希爾韋、埃利奧特·T和亞當斯教,就宣布可以創造出利用細菌將太陽能轉化為液體燃料的“人造樹葉”系統,該研究結果發表在美國《國家科學院學報》上。
但截至目前,人造樹葉還停留在理論研究上,還沒有取得根本突破!究其原因,一是制造成本高,二是轉換效率太低!
而這些問題,有可能在一位讀研兩年的研究生Julian Melchiorri手中取得了突破,下面進入故事正題:
他是皇家藝術學院的研究生
在這所世界頂尖的藝術設計學院里
他讀研兩年
只做出了一片樹葉
▼
但這卻是人類有史以來第一片人造樹葉
▼
它可以自主呼吸
像普通樹葉那樣工作
但研究表明,相對于普通樹葉
它的“工作”效率提高了49%
需要的卻僅僅是一點陽光和水
▼
就讀于創新設計工程專業的
Julian Melchiorri
從本科開始就致力于
生物活性材料的研究
▼
即便讀到一流大學的研究生
他也沒有被這些高冷的學科知識束縛
他關心的始終是:
如何用自己的研究發現
改善我們的室內和城市生活環境
▼
當他在課堂上聽到教授強調“到2050年,世界上75%的地區都將被城市化,
環境污染和過度擁擠的空間將不可避免,人們的身心健康也將受到嚴重影響”時,
他更是堅定了自己的想法。
▼
在實驗室待了一年多之后
他有了驚喜的發現:
利用蠶絲纖維的穩定性
可以將植物中提取的葉綠體
嵌入蠶絲蛋白中
▼
這一發現意味著
他可以用蠶絲作為脈絡
嘗試制作人造樹葉
▼
他將之稱為“絲綢之路葉工程”
▼
由于對蠶絲沒有十分深入的研究
他跟塔夫茨大學的絲綢實驗室合作
成功研制出蠶絲樹葉的結構
▼
然后從普通植物中
提取出葉綠體
▼
滴入滲透進蠶絲材料中
▼
最終的結果出來就是
一片完全能夠自主呼吸的樹葉
▼
“絲綢葉是第一片人造生物葉
它更輕
低耗能
它是完全的生物。”
▼
但它生成氧氣的效率卻更高
而用到的原理就是
大家所熟知的光合作用
▼
絲綢葉不僅可以用來制作燈具
照明的同時釋放氧氣
▼
還可以掛上墻壁
用它做電視墻
家中就是一個天然的氧吧!
▼
但Julian的“野心”遠不止此
在他的設想中
路燈是絕好的載體
▼
建筑物的幕墻
可以作為外部空氣的過濾器
人們在建筑物內呼吸到的
是完全新鮮的氧氣
▼
“城市中多一些這樣的綠色建筑
我們的生存環境也將變得更加可持續。”
▼
而Julian最理想的目標
是將這片樹葉用于航天工程
“因為植物并不在零重力的環境中生長
所以絲綢葉不失為一種好的制氧方式。”
▼
Julian Melchiorri設想將來人類移民火星時
他的樹葉能助一臂之力
▼
客觀來說
Julian的絲綢葉技術還并不完美
但再小的夢想,再小的努力
也可能做出令人難以置信的成績
(注:Julian Melchiorri的故事編選自網絡。)
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