科学家为细菌装上“太阳能电池板”
科普小知识2022-01-28 14:41:19
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美国科学家最近在华盛顿举行的美国化学学会年会上报告说,他们为细菌安装了一个“太阳能板”,用于学习光合作用,并利用太阳能生产有机化合物,其效率高于植物光合作用。
人工光合作用是可再生能源和绿色化工领域的研究热点。加州大学伯克利分校的研究人员表示,目前大多数人工光合作用方法都相对昂贵,而且他们用于这项技术的材料相对便宜,不会产生废物。
研究人员用硫化镉半导体纳米晶体覆盖了能产生乙酸的Muriel thermosphacta的表面,这种纳米晶体能有效吸收阳光,使其能够利用太阳能,以二氧化碳和水为原料高效合成乙酸。
乙酸是一种广泛使用的化学原料。产乙酸细菌通常生活在土壤缺氧的环境中,通过厌氧呼吸过程产生乙酸。实验表明,装有硫化镉“太阳能电池板”的穆里尔热phacta可以大大提高醋酸生产的速度,其运行效率可达80%以上,高于植物的光合作用效率,而且这一反应过程可以自行维持。
研究人员表示,这项技术在付诸实践之前仍需进一步改进,比如用无毒材料代替硫化镉。此外,这种光合作用过程也可能发生在自然界。如果将来在科学界发现具有类似功能的自然生物,将具有重要的应用价值。