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首次从活植物细胞中提取电能

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【导读】据美国科学日报报道,日前,美国斯坦福大学的科学家首次利用海藻细胞成功地制造电流。他们利用海藻植物的光合作用可以将太阳光转换成化学能量的原理,这将是迈出生产高能量生物电流的第一步,这...

据美国科学日报报道,日前,美国斯坦福大学的科学家首次利用海藻细胞成功地制造电流。他们利用海藻植物的光合作用可以将太阳光转换成化学能量的原理,这将是迈出生产高能量生物电流的第一步,这种高能环保技术可以避免生成二氧化碳。

美国斯坦福大学负责这项研究的于文元(WonHyoungRyu)说:“我们相信这是第一次从活植物细胞中提取电能。”这项研究报告发表在3月出版的《纳米技术学报》上。于文元带领一支研究小组研制出一种独特的超锋利金纳米电极,它将用于刺破进入海藻细胞。研究人员轻微地将金纳米电极刺破海藻细胞膜,并保持细胞处于存活状态,金纳米电极从正在进行光合作用的细胞中吸收电子,最终研究人员在实验中生成了微弱的电流。

于文元说:“我们仍处于科学研究阶段,我们能够从单个光合作用植物细胞获得电流。”植物通过光合作用,可以将光能转换成为化学能量,这些化学能量存储在含糖化合物中,这一过程发生于植物的叶绿体。这种制造含糖化合物的“细胞发电站”可使叶子和海藻呈现绿色。在叶绿体中,水可以分裂成为氧、电子和质子。太阳光穿过叶绿体,刺激电子处于高能量状态,然后蛋白质捕捉到这些高能量电子。电子通过一系列的蛋白质处理过程,最后积蓄在含糖化合物中。

在这项实验中,研究人员拦截了刚被太阳光激活处于高能量状态的电子,他们将金纳米电极刺入海藻细胞的叶绿体中,吮吸这些高能电子,并产生微弱的电流。研究人员称,在整个过程中并不会释放二氧化碳至大气层,所生成的副产品仅是质子和氧。

于文元强调称,这是产生电能的一种最清洁环保的制造方式,但目前存在的一个问题是如何更经济有效地提取这种电能资源。


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2018-11-08 09:23:03
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