美研制能自我修复的太阳能电池

根据美国物理学家组织网络的一份报告，美国研究人员正在开发一种新型太阳能电池，通过使用碳纳米管和脱氧核糖核酸等材料，它可以像植物的自然光合作用系统一样自我修复，从而延长电池寿命，降低制造成本。

新设计利用了单壁碳纳米管不寻常的电学特性。碳纳米管可以包含一到数百层石墨片。只有一层石墨片的单壁碳纳米管被称为单壁碳纳米管，其直径约为1.5纳米。它们是非常理想的纳米通道。开放的单壁碳纳米管可以用作“电动机”和“发电机”。科学家在实验中使用单壁碳纳米管作为“光伏电池中的分子线”。研究人员解释说，在新电池中，碳纳米管的主要功能是固定DNA片段。科学家们还对DNA进行了编程，使其具有核苷酸所拥有的特定序列，从而能够识别并附着在染料上。一旦DNA识别出染料分子，系统就开始自组装并完成染料更新，就像植物一直以来的自再生一样。

基于这一理念开发的创新光电化学电池，只要不断添加新染料，就能继续满负荷工作。然而，通过化学过程或通过添加具有不同核苷酸序列的新的DNA片段，击落旧的染料分子，然后向它们添加新的染料分子，可以实现新旧染料的替换。