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欧盟科技人员研制开发出人工仿生树叶

来源:中华人民共和国驻欧盟使团
摘要:欧盟COST基金和德国科研基金(GRF)联合资助,由德国波鸿鲁尔大学(Ruhr-UniversityBochum)牵头负责,欧盟多国科技人员参与组成的欧洲研发团队,多年来长期从事人工仿生树叶(ArtificialLeaves)的研制开发,近日获得正果。研发团队在研究中发现树叶光合作用期间传输电子的关键蛋白质,而从水藻中萃取隔离出相同的蛋白质......

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欧盟COST基金和德国科研基金(GRF)联合资助,由德国波鸿鲁尔大学(Ruhr-University Bochum)牵头负责,欧盟多国科技人员参与组成的欧洲研发团队,多年来长期从事人工仿生树叶(Artificial Leaves)的研制开发,近日获得正果。研发团队在研究中发现树叶光合作用期间传输电子的关键蛋白质,而从水藻中萃取隔离出相同的蛋白质。来自水藻的复杂蛋白质需要疏水(Hydrophobic)环境,因此研发团队首先对蛋白质进行亲水性(hydrophilic)处理,便于蛋白质与通常使用的聚合物材料溶解和均匀混合。一旦完成人工仿生树叶制作,还需返回到复杂蛋白质所需的疏水环境,这一过程成为人工仿生树叶技术突破的关键。  

通过改变蛋白质的酸性环境,翻转蛋白质的亲水性和疏水性,开发出的人工仿生树叶比自然界真实树叶的电子传输快7倍。相对传统半导体硅材料的刚性和不透明,人工仿生树叶材料完全透明和易弯曲,更适合制作成灵活的薄膜涂层,广泛应用于穿戴式有源电子装置。此外,蛋白质来自天然成分意味着应用于医疗器械行业,不太可能被人体排斥。目前实验室条件下,1人2周时间可制作出10毫克新材料,相当于1平方米的人工仿生树叶。研发团队的负责人称,尚需进行进一步的降低成本研究,其中规模化生产是降低成本的最有效路径之一。  

树叶取自大自然的蛋白质,制作成人工仿生树叶,获取能源比大自然光合作用更快,将彻底改变自然法则。研发团队负责人相信,超轻质易弯曲完全透明的人工仿生树叶材料,必将开启穿戴式电子技术和涂层光伏技术革命的“新时代”。 

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