可能有一天可以在偏遠的地方(例如火星行星和叢林)生產毒品太陽驅動的人造葉。研究人員已經開發了一種合成葉子,該葉子可以作為可以在陽光的任何地方生產藥物的迷你基本。
複製大自然生產食物的能力
工業化學家很難復制植物使用陽光以通過光合作用。這是因為陽光通常產生的能量太少,無法助長化學反應。
然而,來自荷蘭埃因霍溫大學和同事的蒂莫西·諾埃爾(Timothy Noel)能夠利用植物的產生能力。
研究人員使用了葉啟發的微生物,該微觀模仿了在收穫太陽輻射時自然的效率。他們能夠使用稱為發光太陽濃縮器或LSC的新材料來做到這一點。
發光太陽集合器
LSC中的光敏感分子濃縮陽光,捕獲大量傳入的太陽輻射,並將其轉換為特定的顏色,然後將其傳導到邊緣。
研究人員將LSC與非常薄的通道結合在一起,可以通過其中泵送液體。 Noel及其同事通過葉狀矽橡膠LSC中的微通道泵送液體化學物質,這使傳入的陽光與高強度的液體中的分子接觸,以觸發化學反應。
諾埃爾說:“我們現在擁有一個強大的工具,可以實現可持續的,基於陽光的生產,例如藥物或作物保護劑,”諾埃爾說。
可以在偏遠地區工作的小型藥品
人造葉子可以使一天有可能生產瘧疾藥物在叢林中,甚至在火星中的撲熱息痛中,宇航員或人類殖民者可以在乾旱的紅色星球上使用。
該設備不需要電網,因為它依賴於太陽能。它只需要陽光作為小型藥物的小型工作。它同樣可以用擴散的光進行,因此仍然可以在多雲的天空下使用。
“從理論上講,您可以使用此設備在您想要的任何地方都用太陽能製造藥物化合物。” Noel說。
研究人員承認,還需要做更多的工作來擴大流程,以便它可以在商業上可行。他們現在正在嘗試提高人造葉子的能源效率,以提高輸出。
研究人員在雜誌上發表了他們的發現應用化學12月21日。