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新装置实现人工光合作用 仿生学发展可期

2020年08月26日 09:55:03来源:仪器网

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  【仪器网 材料化工】科学是一门格物致知的学问,是一个通过已有的技术、工具去探索更深层次的或者未知的内容的过程。而大自然包罗万象,也因为这个原因,如今的科学细化成了众多的领域,像是生物科学、材料学、电气科学等等,它们有着各自的独特之处,却也有着千丝万缕的联系,并由此催生出了许许多多的技术。
 
 
  近日,美媒报道称剑桥大学团队研发出了一种可以实现人工光合作用的装置。据了解,这种装置基于“photosheet(光板)”技术,能够模拟植物光合作用的过程,无需电力便能将阳光、二氧化碳和水转化为氧气和甲酸(甲酸为一种可以直接使用或转化为氢的可存储燃料)。
 
  值得一提的是,尽管这项技术听起来和去年在业内引起不小轰动的“人造树叶”效果雷同,但是其原理与制造成本却有所差异,而从商业应用以及产品推广的角度来看,这项技术由于涉及到的材料更加稳定、更适合生产,因此更具有运用前景。并且一旦成功投入使用,这项技术或将打开新能源以及清洁能源应用的新方向。
 
  事实上这并非特例,这种通过剖析其他生物的一些特殊能力,并用科学技术加以模仿运用的方式我们一般称呼它为仿生学。作为一门古老却有不断涌入新鲜血液的学科,仿生学不但发展迅速,还衍生出了许多更为细致的分类。而从技术的角度来说,仿生学运用的领域广泛,甚至在我们的生活中都可以找到它们的影子。
 
  需要一提的是,仿生学许多时候指的是技术原理上的模仿,不一定拘泥于造型,甚至有时候技术涉及的媒介也会发生改变,是一个求同存异,不断探索发现的过程。例如雷达与蝙蝠。雷达工作的原理其实是借鉴了黑暗中蝙蝠认知空间环境时的技巧,不同的是,雷达采用的是电磁波,而蝙蝠使用的自身发出是超声波。而这一小小的差别让雷达可以在真空的环境中也正常工作,也收获了像是航空航天领域这样更加丰富的使用场景。
 
  前文中我们提到过,科学的发展促使了各个领域的独立发展与互联沟通,仿生学同样是其中之一。一方面,仿生学的发展需要依托于生物学的理由基础,材料科学提供的新材料支持,电气工程学提供的各类传感器的帮助等等;另一方面,仿生学所涉及的课题同样可能为医学提供新的治疗手段,为材料科学提供新的设计思路……最终,技术会一种多元化的姿态渗透到医疗、环境保护、工业生产等多个领域发光发热。
 
  客观的来说,仿生学一定程度上可以理解为人类学习大自然的过程,是取长补短、不断发展的过程,小编也相信,随着技术的进步,在求知欲的促使下,仿生学领域会给我们带来更多的奇迹。
 
  (本文参考资料来源:参考消息)
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