中国科学家研发新型人造树叶：可仿生追踪太阳，高效分解水制氢

IT之家报道称，一支中国科研团队最近研发了一种创新的人造树叶，这种树叶可以模仿真实树叶的行为，跟踪太阳的运动轨迹，并且具备高效产电、分解水制取氢气和氧气的能力。

新型人造树叶采用柔性太阳能电极，覆盖一层保护性凝胶涂层。树叶内部嵌入了碳纳米管，这些纳米管嵌入到温度敏感的聚合物中。阳光下，碳纳米管受热，聚合物收缩，使树叶向光源弯曲。这种机制无需马达或其他设备，能自动面向光源，类似植物追随太阳的方式。

研究人员在《先进功能材料》期刊发表相关论文指出，与传统刚性系统相比，这种新型人造树叶有很大优势。例如，在45度光照条件下，水分解效率比传统系统高出47%；光照为90度时，追踪系统产生氢气和氧气量比传统系统高出866%。

据报道，这种树叶采用新的制造技术，光活性材料沉积在轻质塑料上，而非传统玻璃。研究人员还利用水凝胶涂层制造植物细胞的人造复制品。这种涂层透气，允许水分进入并让废气逸出系统。65小时连续运行后，树叶的分解水光电极仍保持73%活性。

受自然启发的人造树叶在水下表现出色，而传统太阳能电池板和其他人造树叶在水下难以正常工作。研究人员表示，新型树叶通过完全分解水稳定生产氢气和氧气，产物集中在电极上。

尽管成果引人注目，科研团队提到，技术规模化应用还面对多个挑战。例如，碳纳米管结构元件多次追踪后性能下降，影响光追踪响应。此外，风和水流可能显著影响树叶运动和效率。

广告声明：文内包含的外部链接仅供参考。