科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了哪種擅長收割陽光的海藻？
? ? ? ? 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種擅長收割陽光的隱芽海藻，該發(fā)現(xiàn)將有助于制造新一代光捕捉系統(tǒng)仿生設(shè)計。
這種海藻的生存下來的關(guān)鍵是什么？
? ? ? ? 在一個海藻吃海藻的世界里，一種單細(xì)胞的光合作用生物體位于海洋的頂層，并能吸收到最多的陽光。
? ? ? ? 在亞層，則生活著競相追逐光子的隱芽藻類，而它們生存下來的關(guān)鍵是快速捕捉光能以及將其轉(zhuǎn)化為食物。
為何出現(xiàn)光捕捉能力的飆升？為什么這種能力如此重要？
? ? ? ? 通過使用超短激光脈沖，美國普林斯頓大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，海藻光捕捉能力的飆升歸因于能量如何從一種光吸收分子轉(zhuǎn)移到另一個分子。?在1納秒里，能量能越過數(shù)千個分子，分子間的能量交換能引起分子振動。
? ? ? ? 而這種振動的增加能觸發(fā)連鎖反應(yīng)，使得隱芽藻類能更快地吸收額外的光能。
? ? ? ?“即便在大晴天，海洋中的陽光也是微弱的光子來源，并不足以形成光合作用的酶化學(xué)反應(yīng)，所以隱芽藻類必須廣撒網(wǎng)，更快地捕捉更多光子?！?/span>
? ? ? ? 該論文第一作者Gregory Scholes說，“由于它們吸收的光比陸地植物少得多，因此收割光量子就更重要了?！?/u>
受隱芽海藻啟發(fā)研制了哪種光捕捉材料？
? ? ? ? 目前的光捕捉技術(shù)也是用類似策略提高無機(jī)分子的光吸收量，但遠(yuǎn)未達(dá)到隱芽藻類的能力。
? ? ? ? 受啟發(fā)研制一種能在小面積內(nèi)吸收大量光子的有機(jī)材料將十分有用。“毫無疑問，目前分子振動的效果無法媲美隱芽藻類，因此我們必須弄清藻類振動機(jī)理，這將有助于我們理解這種生物體是如何向最優(yōu)光吸收能力進(jìn)化的。”Scholes說。
? ? ? ?相關(guān)論文近日發(fā)表于《化學(xué)》。
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