叶绿素光敏晶体管

叶绿素是能将光转化为能量的最有效物质之一，最理想的情况就是制造出一种能与其相媲美的光电元件。然而，尽管世界各地的实验室都在马不停蹄地进行着研究，但截至目前，任何一种人工光合作用方法的效率都远远不能与植物相提并论。台湾“中研院”原子与分子科学研究所的科学家在力求实现这一理念的过程中提出了新构思，并将文章发表在arXiv网站上。

研究人员放弃了对叶绿素的模拟，而尝试直接用电子设备来接合叶绿素。这样的想法非常巧妙，因为叶绿素几乎无处不在。运用叶绿素和新兴的石墨烯材料，他们制造出一种能直接产生光电子的光敏晶体管。方法是先用一片石墨烯薄片连接银电极的两端，接着使用一种叫作滴涂法（drop casting)的沉淀方法，具体来说就是将一滴含有叶绿素的液体滴在石墨烯表面，待其蒸发完毕，便能得到覆盖有叶绿素层的石墨烯薄片。在进一步研究后，科学家发现叶绿素层对石墨烯的性质有着显著影响。没有添加叶绿素之前，在电势差下只能在电极间观察到微弱的电流，即使用灯光照射也鲜有改观。但覆上这层叶绿素之后，进行特定波频的光照，穿过薄片的电流变得尤为强烈。显然叶绿素释放的自由电子在灯光内光子的作用下进入到了石墨烯薄片中。据研究人员计算，被叶绿素层吸收的光子与释放的自由电子比约为1∶1000000。

当然这一切目前还只是停留在实验室阶段，但足以说明将生物分子与基于纳米科技的电子设备紧密结合已成为可能。