斯坦福大學科研人員發明仿生“人工肺”式清潔能源裝置

斯坦福大學科研人員發明仿生“人工肺”式清潔能源裝置

斯坦福大學的最新研究，仿生肺式裝置將水轉化為清潔能源。

我們都知道氫與氧結合燃燒可產生能量，其唯一的副產品只有水。所以研究人員幾十年來一直在試圖將氫燃料工業化，但至今在這一研究方向上，還沒有找到一種高效靠譜的解決方案。

氫燃料在上世紀就被認為是一個重要新能源研究方向，但氫燃料從未真正被社會化應用。因為制作它們成本實在太高了。所以，氫燃料到目前為止還只能算作實驗階段。

氫燃料巴士

在特斯拉流行之前，早已有工程師不斷嘗試使用氫燃料來制造新能源汽車，但只有少數車輛是氫動力的，2008年本田嘗試生產了首批氫燃料汽車，但它們并不普及。

廉價的氫燃料一直以來都是科學界失敗的承諾，但這一承諾的實現似乎又有了新的可能性。

最近，美國斯坦福大學的科研團隊表示他們的研究人員創造了一種新型的“人工肺”，向其中灌水能夠制造出氫燃料，這種獨特的仿生肺設計有希望解鎖真正的高效制氫工藝。在此之前被發明的那些制氫設備，在效率上一直難以實現工業化。

12月27日，美國斯坦福大學的科研團隊在Joule雜志上，發表了一篇關于高效制氫的“人工肺”設備的論文，這是他們最新的研究成果。

當空氣進入人體肺部時，它會通過肺泡。人體肺泡薄膜可以從空氣中提取氧氣并將其送入血液，靜脈血就變為含氧豐富的動脈血，并隨著血液循環輸送到全身各處。肺泡周圍毛細血管里血液中的二氧化碳則可以透過毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡，通過呼氣排出體外，肺泡內的表面液膜含有表面活性物質，起著降低肺泡表面液體層表面張力的作用，使細胞不易萎縮，且吸氣時又較易擴張。人體肺器官的獨特結構使這種氣體的交換很高效。

自然環境中并沒有多少氫單質，所以我們需要把水分解成氫氣和氧氣。

美國斯坦福大學研究的“人工肺”基本上就是用厚塑料薄膜制成的小袋。袋子外部被微小的防水毛孔覆蓋，而袋子內部排列著金和鉑納米粒子。

通過將“人工肺”放入水中并施加電壓，研究人員能夠將氫氣的轉化效率提高32％。他們認為，這是因為仿肺部形狀會比之前的燃料電池設計更高效，可以最大限度地減少在能量生成過程中形成氣泡而損失效率?！皫缀螌W很重要，”斯坦福大學的研究人員Yi Cui 告訴《新科學家》雜志。

該團隊現在將專注于擴大其設計，并找到一種方法使該設備能夠承受更高的溫度?，F在，這個“人工肺”還不能在高于100攝氏度（212華氏度）的溫度下工作，這將是該設備未來商業化的一個難題。

氫燃料是一種清潔能源，其唯一的副產品只有水。祝愿人類盡早實現氫能源成為汽車和手機的能量來源。