水陸兩棲的突破性「人造樹葉」 太陽能效率提高8倍以上李佩璇 (2025-02-11 15:08:03)

中國研究團隊開發一水陸兩棲的人造樹葉，能像真正的葉子一樣追蹤太陽移動，將燃料產率提高了800%以上。編譯／高晟鈞

中國研究團隊開發一水陸兩棲的人造樹葉，能像真正的葉子一樣追蹤太陽移動，將燃料產率提高了800%以上。

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研究團隊開發一水陸兩棲的人造樹葉，能像真正的葉子一樣追蹤太陽移動，將燃料產率提高了800%以上。（示意圖／123RF）[/caption]

就像真正的葉子一樣

植物具有向光性，面向太陽一側由於受紫外線破壞，生長素較少，反之背光側生長激素較不受影響，因而生長較快，彷彿就像是朝著光彎曲生長一般。研究團隊使用一種特殊的碳奈米管，同樣會受到溫度刺激，使得人造樹葉不需要馬達或其他裝置便能自動追蹤光源。這使得人造樹葉能不斷以入射角90度的角度接受陽光，相比於45角照射時，人造樹葉會產生接近9倍之多的氫氧燃料。

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葉子本身也由光活性材料沉積在輕質塑膠而非玻璃上，並利用水凝膠塗層創建了類似植物細胞質複製品。這使得水能夠進入人造樹葉中，並將廢氣逸散出系統。最特別的是，人造樹葉還是水陸兩棲的，這在過去的太陽能板和其他人造樹葉中是難以想像的。

革命仍需努力

人造樹葉表現出了許多令人眼前為之一亮的特點，也表現出穩定的氫氧合成，產物也集中在電極上，但在商業化前仍面臨許多挑戰。

首先便是奈米管結構元素性能的穩定性，這種性能下降極大程度影響的人造樹葉追蹤陽光的耐用性。此外，在現實世界中，風、水流與雨水很可能會大大降低這種光追蹤的能力。

倘若未來這樣的技術能夠擴大規模並解決以上問題，我們將得到一個水陸兩用，且不需要任何機械追蹤系統的自動化產線，生產更便宜、更又效率的能源與生物燃料。

資料來源:Interesting Engineering

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