中国科研团队研发新型人造树叶 能追踪太阳分解水制氢

近日，来自中国的科研团队成功研发出一种新型人造树叶，这种树叶不仅能够像真实树叶一样追踪太阳的运动轨迹，还具备高效生产电力及分解水制取氢气和氧气的能力。这一突破性成果发表在《先进功能材料》期刊上，引起了广泛关注。

该新型人工树叶采用了柔性太阳能电极，并覆盖了一层保护性凝胶涂层。树叶内部嵌入了碳纳米管，这些纳米管被嵌入到一种对温度敏感的聚合物中。当树叶暴露在阳光下时，碳纳米管会局部受热，导致聚合物收缩，而未直接暴露在阳光下的部分则保持膨胀状态，从而使树叶向光源“弯曲”。这种机制无需借助马达或其他设备，即可自动面向光源，其原理类似于植物追踪太阳的方式。

研究显示，在45度角的光照条件下，该设备的水分解效率比传统系统高出47%；当光照角度为90度时，其追踪系统产生的氢气和氧气量比传统系统高出866%。此外，研究人员还利用水凝胶涂层制造了植物细胞质的人工复制品，这种涂层具有透气性，允许水分进入并让“废气”逸出系统。在连续运行65小时后，树叶的光电极仍保持了73%的活性。

尽管这一技术成果令人振奋，但科研团队也指出，该技术在规模化应用前仍面临诸多挑战。例如，碳纳米管结构元件在多次追踪循环后性能会逐渐下降，这严重影响了光追踪响应时间。此外，风和水流在实际应用中可能会对树叶的运动和效率产生显著影响。未来，科研团队将继续优化设计，以克服这些挑战，推动这项创新技术的实际应用。