納米科技助推人工光合作用技術發展

納米科學是在納米尺度（從原子、分子到亞微米尺度之間）上研究物質的相互作用、組成、特性與製造方法的科學。納米技術能將紡織化纖除味殺菌，消除靜電；將廢水變為清水，循環利用；讓玻璃、瓷磚的清潔變得更為便捷。納米科技這項在人眼無法辨別的微觀尺度上的科學技術正逐漸對電子信息、製造業、能源、環境、醫療等領域產生巨大影響。

加州大學伯克利分校化學系材料科學與工程系雙聘教授楊培東介紹，納米科技是20世紀80年代左右興起的跨學科新興領域，涵蓋化學、物理、材料、生物以及各種傳統學科。他表示，納米科技起源不在國內，但大批中國科研工作人員把該領域推向了新高度。「中國對納米科技的研究走在世界前列，對世界的納米科技做了很大貢獻。」

近年來，人們不斷尋求高效清潔的可再生能源，其中太陽能以其壽命長、綠色清潔等優點倍受青睞。研究人員仿效自然界的光合作用，利用納米大小的光感應材料將光能轉換為電能，由此產生氧化還原酶反應，研究出人工光合作用技術。但太陽能轉化需要經過長時間的積累，存在能量密度低及間歇性等缺點。因此，高效穩定、低成本的技術成為科研人員新的攻關方向。「將來要做真正可行的、可再生能源技術，必須要有非常好的轉化效率」楊培東提到，提高效率轉化、穩定性，控制製造成本需要科技工作者們深入探索。

人工光合作用技術打開了能源開發的大門，將減少人們對化石燃料的依賴，納米材料與人工光合作用技術的結合將為清潔、無碳能源發展，提供新的機遇。

作者：鍾艷平

本作品為「科普中國-科技前沿大師談」原創

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