一、生物活性材料
生物活性材料(bioactive materials)的定义:由材料表面/界面引起特殊生物或化学反应,促进或影响组织和材料之间的连接、诱发细胞活性或新组织再生的生物材料。
二、传统理念中的人造树叶
2011年麻省理工学院机械工程副教授托尼奥·伯纳斯西斯(Tonio Buonassisi)、哈佛大学教授丹尼尔·诺赛拉(Daniel Nocera)等他们制造了一个人造树叶设备,将其置于水中并接受光照,该设备会吐出氢气与氧气气泡,他们将这种设备形象的称之为“人造树叶”。
此种“人造树叶”的制造原理:由一块普通的硅太阳能电池将光能转化为电能;在催化剂与电流的共同作用下,与设备接触的水分子再被电解为氢气与氧气。
这种“人造树叶”并非将光能转化为电能输送走的太阳能电池板,它的能源输出是氢气等可通过物理方式进行储备的物质。等到需要时,人们可以通过燃烧等方式将能源转化为电力的形式以供使用。
提高人造树叶转化功率的关键在于选用正确的太阳能电池和催化剂,而这样一份深入的研究将为配对工作提供大量的帮助。有了上述研究结果,科研人员可以对人造树叶的每个组件进行独立研究,之后再将其整合起来。
三、世界上第一片人造树叶的诞生


2016年1月21日,据最新消息报导,一名皇家艺术学院的研就生Julian Melchiorri,做出了一片人造树叶,成为有史以来人类历史上的第一片人造树叶。此种人造树叶的制作原理与传统的理念不同。它可以自主呼吸,像普通树叶那样工作,但研究表明,相对于普通树叶,它的“工作”效率提高了49%,需要的却仅仅是一点阳光和水。
制作原理:利用蚕丝纤维的稳定性,可以将植物中提取的叶绿体,嵌入蚕丝蛋白中。
这一发现意味着,可以用蚕丝作为脉络,尝试制作人造树叶。Julian Melchiorri跟塔夫茨大学的丝绸实验室合作,成功研制出蚕丝树叶的结构。
制造人造树叶的过程被称之为“丝绸之路叶工程”
具体分为以下几个步骤
1.研制出蚕丝树叶的结构


2然后从普通植物中提取出叶绿体


3将叶绿体滴入渗透进蚕丝材料中

4人造树叶成形


“丝绸叶是第一片人造生物叶,它更轻,低耗能,它是完全的生物。但它生成氧气的效率却更高,而用到的原理就是大家所熟知的光合作用。丝绸叶不仅可以用来制作灯具照明的同时释放氧气,还可以挂上墙壁,用它做电视墙,家中就是一个天然的氧吧!在设想中丝绸树叶可以做建筑物的幕墙,可以作为外部空气的过滤器,人们在建筑物内呼吸到的是完全新鲜的氧气。城市中多一些这样的绿色建筑,我们的生存环境也将变得更加可持续。
本期编辑:李仁