logo
新闻频道
太阳给地表贴了层“膜”,让光照变成电流
时间:2019年05月16日信息来源:科技日报点击:4639 字体:
原标题:太阳给地表贴了层“膜”,让光照变成电流

  这听起来不可思议,因为在寻常的认知中,只有生物才能进行光合作用。然而,北京大学地球与空间科学学院鲁安怀团队日前发表于《美国科学院院刊》的研究揭示,自然界无机矿物可转化成太阳能系统,地表矿物也有光合作用。

  “最初,我们自己也不敢确定,发现并提出这样一个新现象、新观点是否会被业界认可。”鲁安怀接受科技日报记者采访时说,本次研究采用了环境矿物学、半导体物理学与光电化学等交叉学科研究手段,凝聚了团队长达18年的心血,其间曾获得若干国家自然科学基金项目等资助。

  鲁安怀告诉记者,惊人的是,这种现象分布在我们星球许多地貌景观的矿物表面上,既不罕见亦不隐秘,而是随处可见。

  与植物光合作用有区别

  广义上的光合作用是指物质吸收太阳光后发生物理、化学等反应的过程;狭义上的光合作用理论(即经典光合作用理论)则是指生物利用光能,把二氧化碳和水转化成有机物,并释放出氧气的过程,通俗地说,就是植物的呼吸作用。矿物属于无机物,如何发生光合作用呢?实际上,已有研究表明,植物把水变成氧气这一过程中,锰簇化合物即锰的氧化物(无机物)起着关键作用。也就是说,即便从经典的生物光合作用上来解释,无机物也与光合作用有着莫大关联,甚至可以说是生物光合作用的起源。

  鲁安怀团队对中国北方戈壁、沙漠以及南方喀斯特和红壤等典型地貌中岩石/土壤样品进行了深入系统观测分析,发现直接暴露在太阳光下的岩石/土壤颗粒体表面普遍覆盖着一层铁锰氧化物——“矿物膜”,其结构构造与化学成分显著区别于被包覆的岩石或土壤。

  他们发现,这些铁锰氧化物半导体