光伏要被徹底顛覆?讀研兩年,他發(fā)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(xué)家們一直以來的夢(mèng)想:人造樹葉!
人造樹葉并不專指某一片葉子,而是一個(gè)技術(shù)概念。
這種技術(shù)主要是模擬真實(shí)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(jīng)過太陽光的照射,水被分解為氧氣和氫氣,這些氣體儲(chǔ)存起來可用于發(fā)電。
所謂的“葉子”,只是一塊高級(jí)的太陽能電池。
那么,如何造出這樣充滿靈性的葉子呢?
實(shí)際上,科學(xué)家對(duì)人造樹葉的研究已經(jīng)進(jìn)行了很久。
例如,2015年2月,美國哈佛大學(xué)的帕梅拉·希爾韋、埃利奧特·T和亞當(dāng)斯教,就宣布可以創(chuàng)造出利用細(xì)菌將太陽能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹葉”系統(tǒng),該研究結(jié)果發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》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(zhuǎn)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(jìn)入故事正題:
他是皇家藝術(shù)學(xué)院的研究生
在這所世界頂尖的藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)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(duì)于普通樹葉
它的“工作”效率提高了49%
需要的卻僅僅是一點(diǎn)陽光和水
▼
就讀于創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程專業(yè)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(xué)的研究生
他也沒有被這些高冷的學(xué)科知識(shí)束縛
他關(guān)心的始終是:
如何用自己的研究發(fā)現(xiàn)
改善我們的室內(nèi)和城市生活環(huán)境
▼
當(dāng)他在課堂上聽到教授強(qiáng)調(diào)“到2050年,世界上75%的地區(qū)都將被城市化,
環(huán)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(yán)重影響”時(shí),
他更是堅(jiān)定了自己的想法。
▼
在實(shí)驗(yàn)室待了一年多之后
他有了驚喜的發(fā)現(xiàn):
利用蠶絲纖維的穩(wěn)定性
可以將植物中提取的葉綠體
嵌入蠶絲蛋白中
▼
這一發(fā)現(xiàn)意味著
他可以用蠶絲作為脈絡(luò)
嘗試制作人造樹葉
▼
他將之稱為“絲綢之路葉工程”
▼
由于對(duì)蠶絲沒有十分深入的研究
他跟塔夫茨大學(xué)的絲綢實(shí)驗(yàn)室合作
成功研制出蠶絲樹葉的結(jié)構(gòu)
▼
然后從普通植物中
提取出葉綠體
▼
滴入滲透進(jìn)蠶絲材料中
▼
最終的結(jié)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(shí)釋放氧氣
▼
還可以掛上墻壁
用它做電視墻
家中就是一個(gè)天然的氧吧!
▼
但Julian的“野心”遠(yuǎn)不止此
在他的設(shè)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?cè)诮ㄖ飪?nèi)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(huán)境也將變得更加可持續(xù)。”
▼
而Julian最理想的目標(biāo)
是將這片樹葉用于航天工程
“因?yàn)橹参锊⒉辉诹阒亓Φ沫h(huán)境中生長
所以絲綢葉不失為一種好的制氧方式。”
▼
Julian Melchiorri設(shè)想將來人類移民火星時(shí)
他的樹葉能助一臂之力
▼
客觀來說
Julian的絲綢葉技術(shù)還并不完美
但再小的夢(mèng)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(wǎng)絡(luò)。)

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