能够进行光合作用的人工叶片（artificial leaves）的研究已经行之有年，然而因为实验室与现实环境的落差，人工叶片一直都还无法走入实用，但近期伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）研究团队提出了一种设计解决方案，未来或许有机会将人工叶片带出实验室。
UIC 工程学院化学工程助教、论文通讯作者 Meenesh Singh 表示，截至目前为止，所有人工叶片都是使用加压罐中的二氧化碳测试，但如果要在现实世界中成功使用，这些叶子必须要能从更稀释的来源中吸收二氧化碳，像是燃煤发电厂排放的烟气或空气。
为了让人工叶片能够做到这点，团队用四级铵离子树脂（quaternary ammonium resin）制成一种半透明薄膜包覆住人工叶片，并将水填入其中，当阳光变暖时，水分会从叶子底部蒸发，并使得空气中的二氧化碳进入。
接着人工叶片上的人造光合作用单元便会协助将二氧化碳转化为一氧化碳，用以作为制造各种合成燃料的基础，而过程中同时也会产生氧气，能够收集或释放到周围环境中。
（Source：UIC/Meenesh Singh）
如此改良的人造叶片不仅能像一般叶子一样进行光合作用，在将二氧化碳转化为燃料的效率上还比天然叶片高出 10 倍。
根据团队的计算，360 枚长 1.7 米、宽 0.2 米的叶片每天可产生接近半吨的一氧化碳，而覆盖 500 平方米的这些叶子也能将周围 100 米的二氧化碳水平降低 10%。
Singh 表示，透过特殊的薄膜包裹传统人造叶片的技术，整个单位将能够在实验室外的环境中起作用，就像天然叶子一样。
“这项概念设计使用现成的材料和技术，结合在一起就能够能产出可在实验室外使用的人造叶片，在减少大气中的温室气体方面将可以发挥重要作用。”
这项研究结果已经刊载在《ACS Sustainable Chemistry＆Engineering》期刊上。
- Moving artificial leaves out of the lab and into the air
（首图来源：pixabay）
