[分享]人造树叶与绿色建筑

发表于2018-05-31     778人浏览     1人跟帖     总热度:150  

人类能不能跟绿叶一样使用阳光?这是科学家们一直以来的梦想:人造树叶!人造树叶并不专指某一片叶子,而是一个技术概念。这种技术主要是模拟真实植物的光合作用原理:用人工材料制成小巧轻薄的片状,浸泡在水中,经过太阳光的照射,水被分解为氧气和氢气,这些气体储存起来可用于发电。
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        所谓的“叶子”,只是一块高级的太阳能电池。那么,如何造出这样充满灵性的叶子呢?实际上,科学家对人造树叶的研究已经进行了很久。例如,2015年2月,美国哈佛大学的帕梅拉·希尔韦、埃利奥特·T和亚当斯教,就宣布可以创造出利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,该研究结果发表在美国《国家科学院学报》上。但截至目前,人造树叶还停留在理论研究上,还没有取得根本突破!究其原因,一是制造成本高,二是转换效率太低!而这些问题,有可能在一位读研两年的研究生Julian Melchiorri手中取得了突破,下面进入故事正题:

        他是皇家艺术学院的研究生,在这所世界顶尖的艺术设计学院里他读研两年,只做出了一片树叶,但这却是人类有史以来第一片人造树叶。
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        它可以自主呼吸,像普通树叶那样工作,但研究表明,相对于普通树叶,它的“工作”效率提高了49%,需要的却仅仅是一点阳光和水。
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        就读于创新设计工程专业的Julian Melchiorri,从本科开始就致力于生物活性材料的研究。即便读到一流大学的研究生,他也没有被这些高冷的学科知识束缚,他关心的始终是:如何用自己的研究发现,改善我们的室内和城市生活环境。
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        当他在课堂上听到教授强调“到2050年,世界上75%的地区都将被城市化,环境污染和过度拥挤的空间将不可避免,人们的身心健康也将受到严重影响”时,他更是坚定了自己的想法。
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        在实验室待了一年多之后,他有了惊喜的发现:利用蚕丝纤维的稳定性,可以将植物中提取的叶绿体,嵌入蚕丝蛋白中。这一发现意味着,他可以用蚕丝作为脉络,尝试制作人造树叶。他将之称为“丝绸之路叶工程”。
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        由于对蚕丝没有十分深入的研究,他跟塔夫茨大学的丝绸实验室合作,成功研制出蚕丝树叶的结构。
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        然后从普通植物中,提取出叶绿体,滴入渗透进蚕丝材料中,最终的结果出来就是一片完全能够自主呼吸的树叶。
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        “丝绸叶是第一片人造生物叶,它更轻,低耗能,它是完全的生物。”但它生成氧气的效率却更高,而用到的原理就是大家所熟知的光合作用。
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        丝绸叶不仅可以用来制作灯具,照明的同时释放氧气。还可以挂上墙壁,用它做电视墙,家中就是一个天然的氧吧!
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        但Julian的“野心”远不止此,在他的设想中,路灯是绝好的载体。建筑物的幕墙,可以作为外部空气的过滤器,人们在建筑物内呼吸到的是完全新鲜的氧气。“城市中多一些这样的绿色建筑我们的生存环境也将变得更加可持续。”
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        而Julian最理想的目标是将这片树叶用于航天工程,“因为植物并不在零重力的环境中生长所以丝绸叶不失为一种好的制氧方式。”Julian Melchiorri设想将来人类移民火星时,他的树叶能助一臂之力。
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        客观来说,Julian的丝绸叶技术还并不完美,但再小的梦想,再小的努力也可能做出令人难以置信的成绩。

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 发表于2018-05-31   |  只看该作者      

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