我国科学家研制新式人工树叶:可仿生追寻太阳,高效分化水制氢
2 月 10 日音讯,来自我国的科研团队开宣布一种新式人工树叶,该树叶可以像实在树叶相同追寻太阳的运动轨道,并具有高效出产电力及分化水制取氢气和氧气的才能。
该新式人工树叶采用了柔性太阳能电极,并覆盖了一层保护性凝胶涂层。一起,树叶内部嵌入了碳纳米管,这些纳米管被嵌入到一种对温度灵敏的聚合物中。当树叶暴露在阳光下时,碳纳米管会部分受热,导致聚合物缩短,而未直接暴露在阳光下的部分则坚持胀大状况,从而使树叶向光源“曲折”。。这种机制无需凭借马达或其他设备,即可主动面向光源,其原理类似于植物追寻太阳的方法。
在《先进功用资料》期刊上宣布的相关论文中,研究人员指出,这种新式人工树叶相较于传统刚性体系具有明显优势。例如,在 45 度角的光照条件下,该设备的水分化功率比传统体系高出 47%;当光照视点为 90 度时,其追寻体系发生的氢气和氧气量比传统体系高出 866%。
据了解,该树叶采用了一种新的制作技能,将光活性资料沉积在轻质塑料上,而非传统的玻璃。研究人员还利用水凝胶涂层制作了植物细胞质的人工复制品。这种涂层具有透气性,答应水分进入让并“废气”逸出体系。在接连运转 65 小时后,树叶的光电极(用于分化水的设备)仍坚持了 73% 的活性。
此外,受天然启示的人工树叶在水下环境中表现出色,而传统太阳能电池板和其他人工树叶在水下往往难以正常作业。研究人员表明,新式树叶可以经过彻底分化水稳定地出产氢气和氧气,且产品别离会集在电极上。
虽然效果令人振奋,但科研团队指出,该技能在规模化使用前仍面对许多应战。例如,碳纳米管结构元件在屡次追寻循环后功能会逐步下降,这严重影响了光追寻呼应时刻。此外,风和水流在实践使用中或许会对树叶的运动和功率发生明显影响。
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(责任编辑:生活)