美国科学家丹尼尔·诺切拉（DanielNocera）日前在第241届美国化学学会的年会上宣布了其研究小组的最新进展——一种廉价高效的“人工树叶”。他在报告中说：“将一加仑水和人造树叶放置在阳光下，可以提供发展中国家一个家庭一天的基本用电。”这个发明引起了科学界乃至世界各国主流媒体的关注——它被认为是人类寻找替代能源的征程中一个里程碑式的发明，甚至有人认为这片小小的“树叶”可能将彻底解决未来的能源和与之相关的环境问题。

“人工树叶”简介

“人工树叶”是一种如扑克牌大小的片状材料，使用方法也非常简单：将它放在水中，暴露在太阳光下，即可将水有效地分解为氧气和氢气，这些气体再被输送到一个分离的燃料电池中储存并发出电力。

在说“人工树叶”之前，先让我们来了解一下自然界的树叶是怎么工作的。我们知道，植物是通过光合作用获取生长所需的能量的。这其中的原理非常复杂。简单地讲，树叶中有两套系统：光系统Ⅰ和光系统II。光系统Ⅰ负责吸收二氧化碳，生成植物生长需要的有机物。光系统II负责吸收太阳光，并将水分解为氧气，同时产生质子和电子。事实上，地球上95%的氧气来源于这一过程，而产生的电子和质子将会参与到与二氧化碳的反应中，从而生成淀粉及糖类有机物用于植物生长。当然，这中间还涉及许多复杂的生化反应过程，在这我们不再详细叙述。