伯明翰大學(xué)和烏得勒支大學(xué)開(kāi)展的一項(xiàng)新研究表明，海洋中發(fā)現(xiàn)的微小發(fā)光微藻可能是下一代有機(jī)太陽(yáng)能電池的秘密所在。微藻可能是地球上現(xiàn)存最古老的生物之一。它們已經(jīng)進(jìn)化了數(shù)十億年，擁有高達(dá)95%效率的光收集系統(tǒng)。這使它們能夠在最極端的環(huán)境中生存，并適應(yīng)我們的世界在這段時(shí)間內(nèi)所看到的變化。揭開(kāi)這個(gè)系統(tǒng)的工作原理，可能會(huì)為我們提供重要線索，讓我們了解如何將它用于或重新制造出新的、超高效有機(jī)太陽(yáng)能電池板。
然而，由于生物體的復(fù)雜性和不同物種的巨大多樣性，這一領(lǐng)域的進(jìn)展受到了限制。研究小組使用了質(zhì)譜分析技術(shù)的一些先進(jìn)方法，這種技術(shù)使他們能夠表征藻類(lèi)光收集系統(tǒng)的各個(gè)組成部分。這種方法使他們能夠揭示系統(tǒng)中從未見(jiàn)過(guò)的不同模塊細(xì)節(jié)。這一精細(xì)的細(xì)節(jié)將幫助科學(xué)家了解為什么微藻在光收集方面如此高效。伯明翰大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的Aneika Leney是這項(xiàng)發(fā)表在《Chem》上研究的主要作者之一。
在實(shí)驗(yàn)室里的熒光蛋白，圖片：University of Birmingham
她解釋說(shuō)：微藻是一種迷人的生物，它能比工程師設(shè)計(jì)的系統(tǒng)做得更好。通過(guò)應(yīng)用這些知識(shí)，我們可以開(kāi)始在將這些系統(tǒng)應(yīng)用于太陽(yáng)能電池板方面取得實(shí)際進(jìn)展。荷蘭烏得勒支大學(xué)(Utrecht University)蛋白質(zhì)組學(xué)中心(Netherlands Proteomics Centre)科學(xué)主任阿爾伯特赫克(Albert Heck)教授補(bǔ)充稱(chēng)：我們的假設(shè)是，當(dāng)你看到藻類(lèi)時(shí)，它們看起來(lái)很遲鈍，肯定不是很有趣。
紅藻是地球上最有效的能源轉(zhuǎn)化生物之一。圖片：Unsplash
但是，當(dāng)你仔細(xì)觀察他們的機(jī)械的分子細(xì)節(jié)時(shí)，你會(huì)認(rèn)為這些比最精密的瑞士手表更精密，這需要經(jīng)過(guò)30億年的微調(diào)，也就是所謂的進(jìn)化。研究小組的下一步工作將是更詳細(xì)地研究能量是如何通過(guò)這些集光系統(tǒng)傳輸?shù)模⒉槊魉麄儼l(fā)現(xiàn)的模塊為何如此高效。萊尼博士補(bǔ)充說(shuō)：由于英國(guó)家庭使用的大多數(shù)太陽(yáng)能電池板的效率為10%至20%，將這一效率提高到95%將大大增加太陽(yáng)能技術(shù)的使用，并有助于保護(hù)環(huán)境。
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