瑞士巴塞尔大学研究团队在人工光合作用领域取得重要进展：他们开发出一种新型人工分子，能够模仿植物自然的光合作用机制，在光照条件下同时储存两个正电荷和两个负电荷。这一成果为未来将太阳能转化为碳中和燃料提供了新的可能性。相关论文发表于最新的《自然·化学》杂志。
在自然界中，植物通过光合作用利用阳光的能量，将二氧化碳和水转化为富含能量的糖类分子。这些有机物不仅为植物自身提供能量，也成为整个食物链的基础。当动物或人类消耗这些碳水化合物，将其“燃烧”以获取能量时，会释放二氧化碳，从而形成一个闭合的碳循环。科学家正试图模仿这一过程，利用阳光合成氢气、甲醇或汽油等高能燃料，这类“太阳能燃料”在使用过程中释放的二氧化碳等于其生产时所吸收的量，因此可实现碳中和，是未来清洁能源的重要方向。
一种具有特殊结构的分子，是此次实现人工光合作用的关键一步。该分子由5个功能单元串联组成，每一部分承担特定任务。分子的一端包含两个可释放电子的单元，在失去电子后带正电；另一端有两个可接收电子的单元，获得电子后带负电；中间则是吸收光能、启动电子转移反应的核心结构。
团队采用两步光照的方法实现四电荷的存储：第一道闪光激发分子，触发电子转移，产生一对正负电荷，并分别迁移到分子两端；随后第二道闪光再次引发相同反应，使分子最终携带两个正电荷和两个负电荷。这种分步激发机制使得该过程可以在较弱的光照条件下进行，接近自然阳光的强度，而此前类似研究往往依赖高强度激光，难以应用于实际环境。
更重要的是，这些分离的电荷在分子中能够保持相对稳定状态，持续足够长时间，以便参与后续的化学反应，例如将水分解为氢气和氧气——这是生产太阳能燃料的关键步骤。
这一分子成功实现了多电荷分离与储存这一核心功能。团队成员表示，他们已经识别并实现了整个拼图中的一个重要部分。
这项研究深化了人们对人工光合作用中电子转移机制的理解，也为未来设计更高效、更接近自然系统的太阳能燃料转化技术奠定了基础。其成果能为可持续能源的发展开辟新路径，推动人类向绿色、碳中和的能源目标迈进。
【总编辑圈点】
自然界的光合作用很神奇，植物捕获光子后，能在极短时间内将太阳能转化为化学能，叶绿体简直是近乎完美的光能工厂。此次，科研人员开发出一种具有特殊结构的分子，它可以模仿光合作用机制，在接近自然光强度下实现四电荷稳定存储，为后续燃料合成提供了基础条件。这些分子如同人工叶绿体，可将阳光“生产”为高能燃料，如氢气、乙醇，解决太阳能本身稳定性差、转化效率低的问题，为人类带来清洁能源革命，也带来更加绿色的未来。
瑞士巴塞尔大学研究团队在人工光合作用领域取得重要进展：他们开发出一种新型人工分子，能够模仿植物自然的光合作用机制，在光照条件下同时储存两个正电荷和两个负电荷。这一成果为未来将太阳能转化为碳中和燃料提供了新的可能性。相关论文发表于最新的《自然·化学》杂志。
在自然界中，植物通过光合作用利用阳光的能量，将二氧化碳和水转化为富含能量的糖类分子。这些有机物不仅为植物自身提供能量，也成为整个食物链的基础。当动物或人类消耗这些碳水化合物，将其“燃烧”以获取能量时，会释放二氧化碳，从而形成一个闭合的碳循环。科学家正试图模仿这一过程，利用阳光合成氢气、甲醇或汽油等高能燃料，这类“太阳能燃料”在使用过程中释放的二氧化碳等于其生产时所吸收的量，因此可实现碳中和，是未来清洁能源的重要方向。
一种具有特殊结构的分子，是此次实现人工光合作用的关键一步。该分子由5个功能单元串联组成，每一部分承担特定任务。分子的一端包含两个可释放电子的单元，在失去电子后带正电；另一端有两个可接收电子的单元，获得电子后带负电；中间则是吸收光能、启动电子转移反应的核心结构。
团队采用两步光照的方法实现四电荷的存储：第一道闪光激发分子，触发电子转移，产生一对正负电荷，并分别迁移到分子两端；随后第二道闪光再次引发相同反应，使分子最终携带两个正电荷和两个负电荷。这种分步激发机制使得该过程可以在较弱的光照条件下进行，接近自然阳光的强度，而此前类似研究往往依赖高强度激光，难以应用于实际环境。
更重要的是，这些分离的电荷在分子中能够保持相对稳定状态，持续足够长时间，以便参与后续的化学反应，例如将水分解为氢气和氧气——这是生产太阳能燃料的关键步骤。
这一分子成功实现了多电荷分离与储存这一核心功能。团队成员表示，他们已经识别并实现了整个拼图中的一个重要部分。
这项研究深化了人们对人工光合作用中电子转移机制的理解，也为未来设计更高效、更接近自然系统的太阳能燃料转化技术奠定了基础。其成果能为可持续能源的发展开辟新路径，推动人类向绿色、碳中和的能源目标迈进。
【总编辑圈点】
自然界的光合作用很神奇，植物捕获光子后，能在极短时间内将太阳能转化为化学能，叶绿体简直是近乎完美的光能工厂。此次，科研人员开发出一种具有特殊结构的分子，它可以模仿光合作用机制，在接近自然光强度下实现四电荷稳定存储，为后续燃料合成提供了基础条件。这些分子如同人工叶绿体，可将阳光“生产”为高能燃料，如氢气、乙醇，解决太阳能本身稳定性差、转化效率低的问题，为人类带来清洁能源革命，也带来更加绿色的未来。
南方财经全媒体记者 吴立洋 上海报道日前，2024中国家电及消费电子博览会（AWE）在上海新国际博览中心闭幕。作为一年一度的家电产业盛会，AWE既是各大厂商展示新技术与新产品的重要节点，也是 未来的足球场，人工智能（AI）当“大脑”？《自然·通讯》19日发表一项来自谷歌深度思维的最新成果，研究团队报告了一个名为“TacticAI”的系统，能在足球比赛中预测角球结果并提供实际且准确的战 据英国《泰晤士报》网站3月15日报道，2020年1月，英国帝国理工学院的亚当·汉普希尔与英国广播公司合作，对8万人进行了30分钟的测试，目的是揭示生活方式的改变会影响我们的大脑功能。三个月 近日，美国纽约州立大学石溪分校科学家菲格罗阿等人在一篇发表于《自然·量子信息》上的论文中称，他们通过把两个独立的光子存储在铷气里，首次在室温条件下构建了一个量子存储器网络。鉴于 xiaomi在3月21日正式发布了首款“潮流旗舰”定位的产品——xiaomiCivi 4 Pro。该机定位相较以前大幅升级，尤其是性能、影像、AI方面明显提高，这背后的大功臣之一就是第三代骁龙8s。xiaom 3月23日消息，荣耀Magic6 RSR 保时捷设计于3月22日正式开售，售价为9999元。该款电话首销当天即被抢购一空，荣耀商城显示，下一轮销售时间将是3月29日上午10:08。荣耀总裁赵明在微博上表示，荣耀Magic6 RS 。本文链接：人工分子能模仿自然光合作用http://www.sushuapos.com/show-2-13570-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 科技合作促中非携手实现发展权
下一篇： 京青共建“飞地”，探索成果研发转化新模式