【大紀元2014年03月03日訊】（大紀元記者秦飛編譯報導）人類社會一直在尋找廉價、潔淨又有效率的能源。其中最明顯和最有前途的來源之一是氫。氫是一種環保燃料，可通過把水分解成獨立的氫和氧元素來進行製造，但要廉價量產卻比較棘手。
英國《每日郵電報》報導，現在，美國科學家們正邁向一個透過人造葉子來製造氫能源的目標。這個靈感來自大自然－－葉子利用陽光進行光合作用的力量，將水分解為氫氣和氧氣。若氫可被廉價量產，它將可成為推動太空飛船、車輛和商用飛機的能量來源。
亞利桑那州立大學和阿貢國家實驗室（ASU）的科學家們已用同樣的過程設計了一種人造葉子。「一開始，我們的人造葉子運作不太好。」ASU化學教授摩爾（Thomas Moore）說。
在分析最初設計後，摩爾和他的同事注意到化學鏈中有一個步驟拖慢了全過程，即一個快速的反應必須與一個緩慢的反應相互作用，這在葉子的生產力上產生一種「瓶頸」。
「快速反應是一個光能量被轉化成化學能的步驟。」摩爾教授補充說。「緩慢反應則是化學能被用來把水分解成元素的步驟。」摩爾教授說，在更緊密地觀察了這一步驟後，科學家們認識到他們能進一步模仿自然，作為使用「一個中間步驟」的自然過程。
這一中間步驟錯開了反應，也就是說當接力中「快」的部份能起動，而「慢」的部份能有足夠時間來以有效而不會延誤整個反應的方式來進行。
工作小組察看了在原子水平上的反應，利用X射線結晶學和光譜學的結合來探索參與反應的電子和質子的周圍環境。他們發現由於獨特的結構特徵，自然過程逃離了「瓶頸效應」。在建立了類似自然過程的人工步驟後，人造葉子的性能大幅改善。
儘管目前還不太可能進行大規模能源生產，但這一發展讓葉子設計距離再生能源和碳中性燃料的生產更跨近了一步。這些發現也提高了我們對植物內部自然的光合作用過程的理解。
（責任編輯：張東光）
