科學家新發(fā)現(xiàn)了哪種擅長收割陽光的海藻?
? ? ? ? 科學家發(fā)現(xiàn)了一種擅長收割陽光的隱芽海藻,該發(fā)現(xiàn)將有助于制造新一代光捕捉系統(tǒng)仿生設(shè)計。
這種海藻的生存下來的關(guān)鍵是什么?
? ? ? ? 在一個海藻吃海藻的世界里,一種單細胞的光合作用生物體位于海洋的頂層,并能吸收到最多的陽光。
? ? ? ? 在亞層,則生活著競相追逐光子的隱芽藻類,而它們生存下來的關(guān)鍵是快速捕捉光能以及將其轉(zhuǎn)化為食物。
為何出現(xiàn)光捕捉能力的飆升?為什么這種能力如此重要?
? ? ? ? 通過使用超短激光脈沖,美國普林斯頓大學研究人員發(fā)現(xiàn),海藻光捕捉能力的飆升歸因于能量如何從一種光吸收分子轉(zhuǎn)移到另一個分子。?在1納秒里,能量能越過數(shù)千個分子,分子間的能量交換能引起分子振動。
? ? ? ? 而這種振動的增加能觸發(fā)連鎖反應,使得隱芽藻類能更快地吸收額外的光能。
? ? ? ?“即便在大晴天,海洋中的陽光也是微弱的光子來源,并不足以形成光合作用的酶化學反應,所以隱芽藻類必須廣撒網(wǎng),更快地捕捉更多光子?!?/span>
? ? ? ? 該論文第一作者Gregory Scholes說,“由于它們吸收的光比陸地植物少得多,因此收割光量子就更重要了?!?/u>
受隱芽海藻啟發(fā)研制了哪種光捕捉材料?
? ? ? ? 目前的光捕捉技術(shù)也是用類似策略提高無機分子的光吸收量,但遠未達到隱芽藻類的能力。
? ? ? ? 受啟發(fā)研制一種能在小面積內(nèi)吸收大量光子的有機材料將十分有用。“毫無疑問,目前分子振動的效果無法媲美隱芽藻類,因此我們必須弄清藻類振動機理,這將有助于我們理解這種生物體是如何向最優(yōu)光吸收能力進化的。”Scholes說。
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