目前,，研究人員正在利用碳納米管和DNA開發(fā)一種新型太陽能電池,，它能像植物體內(nèi)天然的光合作用系統(tǒng)那樣自我修復(fù)，從而延長使用壽命并降低成本,。
普渡大學(xué)機械工程系助理教授崔宗鉉(音)說：“我們利用光學(xué)納米材料制造了人造光合作用系統(tǒng),，它能利用太陽能，將之轉(zhuǎn)化為電能,。”
崔說,，該設(shè)計利用了被稱為“單壁碳納米管”的不同尋常的電子學(xué)特性，把它們用作“光能電池中的分子電線”,。
他說：“我認為我們的研究方法有望產(chǎn)業(yè)化,，不過目前我們?nèi)匀惶幵诨A(chǔ)研究階段。”
光電化學(xué)電池能把太陽光轉(zhuǎn)化為電能,，并利用電解液來傳輸電子,，形成電流。這些電池含有被稱為“載色體”的可吸收光的染料,，這些類似葉綠素的分子在接觸光線之后會降解,。
崔說：“這種降解正是傳統(tǒng)光電化學(xué)電池的關(guān)鍵問題。”
新技術(shù)模擬大自然的方式克服了這一問題：不斷用新染料取代遭光子破壞的染料,。崔說：“這種自我再生在植物中每時每刻都在進行,。”
根據(jù)這一新理念，有可能制造出新型的光電化學(xué)電池,，只要不斷補充新的載色體,，它就能無限期地開足馬力工作。
在電池中,，碳納米管充當(dāng)了固定D N A片斷的平臺,。在重組后擁有特定核苷酸序列的DNA能夠識別并依附在載色體上。崔說：“DN A能識別染料分子,，隨后整個系統(tǒng)自動自我組裝,。”
當(dāng)需要替換載色體時,，可以通過化學(xué)過程或補充新的具有不同核苷酸序列的DNA片斷,，去除已損壞的染料分子。隨后便可添加新的載色體,。這項模擬自然界自我修復(fù)機制的技術(shù)有兩個關(guān)鍵點：分子識別以及熱力學(xué)亞穩(wěn)性,，亦即系統(tǒng)不斷被分解和重新組裝的能力。（生物谷Bioon.com）
