人造树叶的叹息桥

来源:©Virgil Andrei

漂浮在剑桥大学叹息桥前剑河上的人造树叶

这款轻巧的“叶子状”设备集光收集和催化功能于一体,是同类产品中首款漂浮设备。1这种人造树叶在剑桥的剑河上进行了测试,它可以利用阳光和水合成可持续燃料,比如氢气和合成气。放大后的版本可以在开阔水域工作,为偏远地区提供能源提供了可能。

叶子的层次决定了不同的性质。由于卤化铅钙钛矿和钒酸铋等物质的存在,阴极和阳极都能积极地从阳光中捕获所需的能量。然后,铂和钴化合物催化化学反应,即水裂解和二氧化碳的减少。最后,廉价的碳糊封装剂可以保护和保存设备。这种巧妙的组合可以在室温下进行组装和加工,并且由于层被打印在聚合物上,因此可以实现柔性器件。

这种制造方法——旋涂——显示出了可扩展性的潜力。研究人员培育出了100厘米大的叶子2该系统连续运行24小时,性能或稳定性没有下降。这些设备在剑桥附近进行了现场测试,显示出与植物相当的效率。与之前的原型机相比,这是一个巨大的改进,它由更笨重、更重的玻璃支撑。

漂浮的人造树叶可以提供足够的能源来取代偏远地区的化石燃料,包括为货船提供动力的新方法。此外,他们还可以解放土地用于其他用途,比如农业。在一个新闻稿来自剑桥大学的Erwin Reisner解释说,该团队想要探索如何削减影响性能的材料和重量。他说,树叶足够轻,可以漂浮,“清洁能源和土地利用就不会相互竞争”,这为人工光合作用提供了新的机会。