纽约城市大学 荣誉:最佳图片改编自《物理化学快报》
下图，卡拉·吴，自然化学2020 受大自然的启发，纽约城市大学(CCNY)的研究人员可以展示一种合成策略来稳定生物太阳能收集材料
他们的发现发表在最新一期的《自然化学》杂志上，可能是未来太阳能转换技术中分子组件功能化的重大突破
几乎在世界的每一个角落，不管极端的高温或低温条件，你都会发现光合生物在努力捕捉太阳能
揭示大自然如何高效、强劲地获取光的秘密，可能会改变可持续太阳能技术的前景，尤其是在全球气温不断上升的情况下
在光合作用中，第一步(即光收集)涉及光和光收集天线之间的相互作用，光收集天线由被称为超分子组件的易碎材料组成
从绿叶植物到微小的细菌，大自然设计了一个双组分系统:超分子组件嵌入蛋白质或脂质支架中
尚不清楚这种支架起什么作用，但最近的研究表明，大自然可能进化出了这些复杂的蛋白质环境来稳定它们脆弱的超分子组装体
“虽然我们不能复制光合生物中发现的蛋白质支架的复杂性，但我们能够适应保护性支架的基本概念来稳定我们的人工光收集天线，”博士说
Kara Ng
她的合著者包括多雷·M
艾泽勒和伊洛娜·克雷茨马尔都是CCNY大学的教授，而张承哲是皇后学院的教授
迄今为止，将大自然的设计原则转化为大规模光伏应用一直不成功
“失败可能在于当前太阳能电池架构的设计范例，”艾泽勒说
然而，她和她的研究团队“并不打算改进已经存在的太阳能电池设计
但我们想从大自然的杰作中学习，来激发全新的太阳能收集建筑，”她补充道
受大自然的启发，研究人员展示了小的交联分子如何克服超分子组装功能化的障碍
他们发现硅烷分子可以自我组装，在人造超分子集光天线周围形成一个互锁的稳定支架
“我们已经表明，这些本质上不稳定的材料，现在可以在一个设备中生存，即使通过多次加热和冷却循环，”吴说
他们的工作提供了一个概念的证明，即笼状支架设计可以稳定超分子组件，抵抗极端温度波动等环境压力，而不会破坏其良好的光收集特性
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