【大纪元2014年03月03日讯】（大纪元记者秦飞编译报导）人类社会一直在寻找廉价、洁净又有效率的能源。其中最明显和最有前途的来源之一是氢。氢是一种环保燃料，可通过把水分解成独立的氢和氧元素来进行制造，但要廉价量产却比较棘手。
英国《每日邮电报》报导，现在，美国科学家们正迈向一个透过人造叶子来制造氢能源的目标。这个灵感来自大自然－－叶子利用阳光进行光合作用的力量，将水分解为氢气和氧气。若氢可被廉价量产，它将可成为推动太空飞船、车辆和商用飞机的能量来源。
亚利桑那州立大学和阿贡国家实验室（ASU）的科学家们已用同样的过程设计了一种人造叶子。“一开始，我们的人造叶子运作不太好。”ASU化学教授摩尔（Thomas Moore）说。
在分析最初设计后，摩尔和他的同事注意到化学链中有一个步骤拖慢了全过程，即一个快速的反应必须与一个缓慢的反应相互作用，这在叶子的生产力上产生一种“瓶颈”。
“快速反应是一个光能量被转化成化学能的步骤。”摩尔教授补充说。“缓慢反应则是化学能被用来把水分解成元素的步骤。”摩尔教授说，在更紧密地观察了这一步骤后，科学家们认识到他们能进一步模仿自然，作为使用“一个中间步骤”的自然过程。
这一中间步骤错开了反应，也就是说当接力中“快”的部分能起动，而“慢”的部分能有足够时间来以有效而不会延误整个反应的方式来进行。
工作小组察看了在原子水平上的反应，利用X射线结晶学和光谱学的结合来探索参与反应的电子和质子的周围环境。他们发现由于独特的结构特征，自然过程逃离了“瓶颈效应”。在建立了类似自然过程的人工步骤后，人造叶子的性能大幅改善。
尽管目前还不太可能进行大规模能源生产，但这一发展让叶子设计距离再生能源和碳中性燃料的生产更跨近了一步。这些发现也提高了我们对植物内部自然的光合作用过程的理解。
（责任编辑：张东光）
