人造樹(shù)葉可釋放清新氧氣 幫助人類移居新星球？

●“Silk Leaf”，我們可以叫它絲綢葉，是由懸浮在絲蛋白層上的葉綠體組成，形成一片清新的綠油油的顏色，僅僅利用一點(diǎn)光源即可讓它釋放出氧氣。而且這種物質(zhì)從天然絲纖維提取，能夠儲(chǔ)存更多的制氧材料。相比普通樹(shù)葉，它制氧的效率提高了49%。

除了在太空環(huán)境有廣闊的使用前景之外，這種材料還可以為地球上的我們提供新鮮的空氣。無(wú)論是室內(nèi)還是室外，只需在大樓的外墻、通風(fēng)系統(tǒng)以及室內(nèi)的燈罩等上面涂上這種葉片材料，人們就能呼吸到新鮮的空氣。

用蠶絲和葉綠體造出的樹(shù)葉竟然能夠自由呼吸，釋放出清新氧氣？沒(méi)錯(cuò)，這并不是異想天開(kāi)，人類制造的第一片和自然界的樹(shù)葉一樣可以進(jìn)行光合作用的葉子已經(jīng)誕生了！

近日，英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院的研究生朱利安·梅爾奇奧里發(fā)明了一種名為“Silk Leaf”的人造生物樹(shù)葉。只需要二氧化碳、水、光，人造樹(shù)葉就能產(chǎn)生氧氣。“你這么厲害，你咋不上天呢？”讓您說(shuō)對(duì)了，它沒(méi)準(zhǔn)兒還真能上天。這種神奇的新材料可以給執(zhí)行長(zhǎng)時(shí)間太空使命的宇航員提供穩(wěn)定的氧氣來(lái)源，甚至幫助人類移居新的星球。

由于外太空不存在可以讓植物存活的土地、陽(yáng)光、水分、土壤和重力，也就沒(méi)有樹(shù)木和其他植物的氧氣制造工廠，致使缺氧成為目前人類在太空旅行中面臨的一大難題，科學(xué)家們正在研究不同的太空制氧方式。而用蠶絲纖維制成的絲綢葉在分子的穩(wěn)定性上有很出色的表現(xiàn)，即使在太空環(huán)境下也能像植物那樣進(jìn)行光合作用，為進(jìn)一步探索太空提供了另一種可能。

事實(shí)上，就讀于創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程專業(yè)的朱利安從本科開(kāi)始就致力于生物活性材料的研究。在高冷的學(xué)科知識(shí)面前，他關(guān)心的始終是如何用自己的研究發(fā)現(xiàn)來(lái)改善我們的城市生活環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)室待了一年多之后，他驚喜地發(fā)現(xiàn)，利用蠶絲纖維的穩(wěn)定性，可以將植物中提取的葉綠體嵌入蠶絲蛋白中。這就意味著他可以用蠶絲作為脈絡(luò)，嘗試制作人造樹(shù)葉。

在與美國(guó)塔夫茨大學(xué)絲綢實(shí)驗(yàn)室的合作下，他們成功研制出蠶絲樹(shù)葉的結(jié)構(gòu)，然后從普通植物中提取出葉綠體滴入滲透進(jìn)蠶絲材料中，最終的結(jié)果就是一片完全能夠自主呼吸的樹(shù)葉。“它更輕，低耗能，它是完全的生物，但它生成氧氣的效率卻更高。”

除了在太空環(huán)境有廣闊的使用前景之外，這種材料還可以為地球上的我們提供新鮮的空氣。在朱利安看來(lái)，絲綢葉可以用來(lái)制作燈具，在照明的同時(shí)釋放氧氣，還可以掛上墻壁，用它做電視墻。下次別怕霧霾天，緊閉門窗家里就是一個(gè)天然氧吧！不過(guò)，朱利安的野心可不止于此。在他的設(shè)想中，絲綢葉可以成為現(xiàn)代建筑的一部分。無(wú)論是室內(nèi)還是室外，只需在大樓的外墻、通風(fēng)系統(tǒng)以及室內(nèi)的燈罩等上面涂上這種葉片材料，人們就能呼吸到新鮮的空氣。

研究人造樹(shù)葉的可不止朱利安一人。自27億年前至今，地球上的綠色植物一直扮演著“太陽(yáng)能量獵手”的角色。它們利用光合作用這項(xiàng)技能，孜孜不倦地將1.5億公里外太陽(yáng)饋贈(zèng)的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電，再轉(zhuǎn)化為固定形態(tài)、可為地球生物利用的穩(wěn)定化學(xué)能。多年來(lái)科學(xué)家一直試圖模擬光合作用，令其更好地為人類服務(wù)。

去年4月初，美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家丹尼爾·諾塞拉領(lǐng)導(dǎo)的研究小組成功開(kāi)發(fā)出一種太陽(yáng)能人造樹(shù)葉，為地球能源枯竭問(wèn)題提供了新的解決方案。據(jù)科學(xué)家研究，要想避免極具破壞性的全球變暖，人們至少要生產(chǎn)超過(guò)10萬(wàn)億瓦的無(wú)碳清潔能源，而太陽(yáng)能正是拯救能源危機(jī)的關(guān)鍵。

這片人造樹(shù)葉有撲克牌大小，內(nèi)含一塊薄硅片，里面排列著眾多交錯(cuò)的微小水流管道。在太陽(yáng)照射下，水流過(guò)樹(shù)葉時(shí)，葉子中樞莖稈系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)電解程序，依靠催化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把水進(jìn)一步分解成氧和氫。這時(shí)只需要將氫氣儲(chǔ)存起來(lái)，便可轉(zhuǎn)變成燃料電池所需的電能，實(shí)現(xiàn)“零排放”。（陳雪檸）