圈点：要说锁定和利用太阳光能，地球上实在找不到比植物光合作用更有效的途径。虽然一时还无法破解其奥秘，但科学家此前照葫芦画瓢做成的液态光电化学电池，在光电转换率上据说已经比目前性能最好的固态太阳能电池（光电转换率不到20%）增加一倍多。随着对植物光合作用的研究不断深入，此类具有自我修复能力的仿生太阳能电池开发频传喜讯。普渡大学这一最新进展也许正在暗示，未来太阳能发电的主宰不一定就是现今沸反盈天的光伏产业。
据美国物理学家组织网报道，美国研究人员正在研制一种新式太阳能电池，通过使用碳纳米管和DNA等材料，该电池能像植物体内天然的光合作用系统一样进行自我修复，从而延长电池寿命并减少制造成本。
光电化学电池可将太阳光转化为电力，使用能导电的电解液运送电子并制造出电流。传统光电化学电池一个最大弊端是其内吸收光线的染料难以更新，新技术通过不断用新染料替换被光子破坏的染料从而解决了这个问题。
新设计利用了单壁碳纳米管非同寻常的电学特性。碳纳米管可包含一层到上百层石墨片，只有一层石墨片的称为单壁碳纳米管，其管径约1.5纳米左右，是一种非常理想的纳米通道，一根开口的单壁碳纳米管可以被用作“电动马达”和“发电机”。科学家在实验中将单壁碳纳米管用作“捕光电池中的分子电线”。研究人员解释说，在新电池中，碳纳米管的主要功能是固定DNA片段。科学家也对DNA进行编程，让其具有核苷酸所拥有的特定序列，使其能识别并且依附染料。一旦DNA识别出染料分子，系统就开始自我组装，完成染料更新，就像植物体内时时刻刻都在进行的自我再生。
基于这种想法研制的革新性光电化学电池，只要不断向其中添加新染料，就能开足马力继续工作。而通过化学过程或通过增加具有不同核苷酸序列的新DNA片段，击落旧染料分子，接着朝其中添加新染料分子，就可实现染料的新旧更替。
这项模拟自然界中自我修复机制的技术有两个关键点：分子识别和该系统持续被溶解和重组的稳定性。
领导这种新式电池研制的美国普渡大学机械工程学助教崔宗献（音译）表示：“现在，我们已经使用光学纳米材料制造出了一种人工光合作用系统，新系统可以捕获太阳能，并将其转化为电能。新方法将来可以进行工业化生产。”
之前其他研究曾使用从细菌中提取出来的生物载色体取代染料，而崔宗献表示，使用天然载色体非常困难，其必须被捕获并同细菌隔离开，而且其工业化生产也非常昂贵。因此，崔团队在新试验中没有使用生物载色体，而是使用染料卟啉制成的人工载色体。（生物谷Bioon.com）
延伸阅读：
据国外媒体报道，美国麻省理工学院的杰弗里·格罗斯曼和他的同事已开始进行一项初步研究，有望找到一种用于捕获和存储太阳能的全新方式，让这种可再生能源无限期存储和进行运输。这项研究立基于二钌富瓦烯分子，来自于罕见昂贵并且类似铂的元素钌。
格罗斯曼和他的研究小组发现，二钌富瓦烯分子在吸收阳光时会改变形状，变成半稳定的形态。通过加入一种催化剂，又可让这种分子恢复到正常形态。这是一种非常有趣的现象，在借助于催化剂使其恢复正常形态前，这种分子可以吸收阳光并保持半稳定状态。通过催化剂改变形态后，所吸收的太阳能便会释放出来，可用于为房屋供暖或者为家用电器供电。
格罗斯曼认为二钌富瓦烯分子能够以液态的形式工作，转换和存储太阳能。他在写给“探索新闻”的电子邮件中说：“二钌富瓦烯分子在一个系统层面上工作可能有很多方式。一种可能的利用方式便是燃料，将其存放在能够被阳光照射到的深池中。这种燃料可全天24小时从阳光中获取能量。一旦获取能量，燃料便会泵出并通过管道或者其他途径运送到使用点，使用点可以位于附近，也可以位于较远的地区。”
格罗斯曼对麻省理工学院新闻办公室表示，二钌富瓦烯制成的燃料温度可达到200摄氏度，足以为住宅供暖或者用于驱动引擎发电。唯一的问题和一大障碍是二钌富瓦烯比较昂贵，将其作为一种可充电液体电池并不实际。但由于已经了解基本机制，格罗斯曼及其同事认为他们能够找到另一种较为低廉并且拥有与二钌富瓦烯同样特性的分子。（生物谷Bioon.com）
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