人造叶子问世

2019年2月12日(农历2019年1月8日)，人造叶子问世。

人造仿生叶片示意图。当水从叶片底部蒸发时，2氧化碳进入叶片。以涂有催化剂的光吸收器为核心的人造光系统可以利用阳光将2氧化碳转化为1氧化碳，将水转化为氧气。

人造叶片摹拟光合作用是指采取仿生叶片利用空气中的水份和2氧化碳，在太阳能作用下生成碳水化合物的进程。但是，即使是最早进的人造叶片，也还只能在实验室内工作人造叶片使用的2氧化碳源为实验室容器中的加压纯2氧化碳。

2019年2月12日，《ACS可延续化学与工程》杂志发文称，美国伊利诺伊大学的研究人员提出了1种新的设计方案，有望将人工树叶从实验室带到现实环境中。改进后的人造叶片将2氧化碳转化为燃料的能力超过天然叶片近10倍。伊利诺伊大学化学工程助理教授、通讯作者Meenesh Singh说：目前，大多数人造叶片都只能在实验室中工作。为了让人造叶片具有实际工程意义，必须使其能在低浓度(空气和烟气等)2氧化碳中工作。

想从人造叶片中分离出加压的2氧化碳?那就必须找到1种方法来搜集和浓缩空气中的2氧化碳，以驱动人工光合反应。Singh和研究生Aditya Prajapati提出了问题的解决方案。他们将传统的人造叶片封装在装满水的透明胶囊中。胶囊是由季铵盐树脂型半透膜制成的。这类薄膜可使水在阳光下蒸发掉。而当水通过薄膜时，它会选择性地从空气中吸收2氧化碳。胶囊内的人工光合作用装置主要包括1种涂有催化剂的吸光器。催化剂能将2氧化碳转化为1氧化碳，然后通过虹吸作用导出，作为合成燃料的原料。同时产生的氧气则可以被搜集起来或直接释放到环境中。Singh说：通过将传统的人造叶片包裹在这类特殊薄膜内，全部装置就可以像天然叶子1样在室外发挥作用了。

根据Singh等的计算结果，360片人工叶子(每片长1.7米，宽0.2米)每天可以产生约0.5吨1氧化碳，并将其覆盖面积(约500平方米)100米范围内空气中的2氧化碳含量下降10%。Singh说：我们的设计使用了现成的材料和技术。只有让人造叶片走出实验室，才能让其真正在减少温室气体方面发挥作用。