6月28日。美国科学家完成了一项几乎“不可能完成的任务”——提取菠菜叶绿素中的蛋白质,利用它们转化光能的特性,制成了叶绿素太阳能电池——

菠菜是卡通人物大力水手的“超级食物”,只要有了菠菜,他就力大无比,神勇无敌。不知是否从这里获得了灵感,美国麻省理工学院的马克 · 鲍多领导的研究小组最近开发出一种以菠菜叶绿素中的蛋白质为能源的新型电池。科学家表示,这种清洁型电池具有便携无污染等特点,经过进一步的改进便有望投入生产,未来的人们借助这一技术完全可以用菠菜为笔记本电脑等供电。他们的研究成果发表在近期的《纳米通讯》上。

鲍多小组做过一个有趣的试验,他们用一个特殊的仪器测出菠菜绿叶在早上九点钟时的阳光照耀下,叶面竟有15微安的电流。电流虽然很弱,如果菠菜绿叶的面积扩大,则电流可随着增强。根据对菠菜绿叶产生电流的分析研究,科学家们指出,绿叶发电是因为绿叶的光电作用和光合作用是同时发生的。当太阳光照射到绿叶上时,绿叶中的叶绿素就能吸收光能,并且从水分中存取电子。如果这些夺来的电子处于一固定的电场,就能产生定向移动,就形成电子流,这就是绿叶电流。在进一步研究中发现,绿叶在进行光合作用时,不但能把水分解为氢和氧,而且还能把氢分解为带正电和负电的粒子,即直接把太阳能转换成电能。

鲍多介绍说,他领导的研究小组参照太阳能电池的制造原理,利用生物技术手段发明了这种新型电池。他们首先从菠菜叶的叶绿素中分离出多种蛋白质,经过特殊处理,涂在透明的氧化物结晶片上,而后在其最上方再加上一层有机导电材料,做成一个类似“三明治”的装置。当光照射到这个“三明治”上时,装置内的菠菜蛋白质就会发生光合作用从而释放电子,传到下一层的金属层形成电流。

由于蛋白质分子体积很小,并且在离开原有自然环境时将失去活性,因此提取蛋白质的过程十分复杂。他们便将这些蛋白质分子与一种卵磷脂混合,这种卵磷脂能在蛋白质分子外形成保护层,为其创造类似植物内的生存环境。

目前,这种新型电池装置最多只能持续工作21天,其能量转换率也较低,只能将12%的光能换成电能。不过,科学家相信能量转换率在未来有可能达到20%,届时这种新型植物电池将比目前市场上的太阳能硅电池更为高效。也许不久的将来。您的掌上电脑就真的能用上绿色能源了!