郭雅婧
这恐怕是世界上最为奇怪的树叶了:它没有粗细不等的叶脉,取而代之的是各种电子元件;它也没有心形、扇形或是菱形这样的形状,而是像一张单薄的扑克牌;甚至于,它连普通树叶常见的颜色都没有,看上去就像一块亮晶晶的遮光板。但它却能像树叶那样进行光合作用。一片人造叶子被放入
升
事实上,人造叶子是一个技术概念,并不专指某一片叶子。这种技术主要是模拟真实植物的光合作用原理:用人工材料制成小巧轻薄的片状,浸泡在水中,经过太阳光的照射,水被分解为氧气和氢气,这些气体储存起来可用于发电。所谓的
“
叶子
”
,只是一块高级的太阳能电池。
一直以来,人们都在寻求利用
“
不需要付费
”
的太阳能源,然而捕获并使用太阳能却需要耗费很大的财力,这让很多在太阳能上动脑筋的人望而却步。传统的太阳能电池板造价并不昂贵,它的大部分开销都在于布线,而人造叶子很好地解决了这一问题。
同传统太阳能电池板一样,人工叶子的基础材料依然是硅,只不过运用的是三结非晶硅。虽然在转换效率上不如传统的晶体硅,但这种非晶硅价格低廉、耗能少,更利于推广。同时,叠层的设计将非晶硅分子用磷酸盐加以固定,使它们就像是捆在一架车上的几匹马,不但保证了分解水时所需要的能量,还使其更加具有稳定性。
更令学界关注的是
“
穿
”
在硅外面的催化剂。催化剂使硅板不再像普通太阳能电池那样依靠电线工作,反应速度和强度大大提高。在过去,催化剂大多采用的是锰基。目前,采用钴等作为催化剂,相比于需要不断修复和代谢的锰基,钴等有强大的
“
自组装
”
能力,它能让自己分分合合,不需要再加入额外的材料。这弥补了20
多前第一片
“
人造叶子
”
的先天不足。据说,这样的一片
“
人造叶子
”
的光合效率大约是自然树叶的10
倍。用钴、镍等元素作为催化剂,不但解决了稳定性的问题,还因为廉价而有了投入商业用途的可能。
如今,这个梦想似乎近在咫尺,但还面临许多严峻的挑战。目前,人造叶子遇到的最大挑战是如何捕捉氧气和氢气并储存它们,以备在没有阳光时使用。
(有删改)
11
.
下列关于
“
人造树叶
”
的表述与原文不符
的一项是(
)。(
3
分)
A
.
造价并不昂贵,而且省去了传统太阳能电池板布线的费用,便于商业推广。
B
.
价格低廉,耗能少,稳定性较强。
C
.
和普通太阳能电池相比,它的反应速度和强度大大提高了。
D
.
容易捕捉氧气和氢气并储存它们
,
以备在没有阳光时使用。
12
.
文中画线句子运用了什么说明方法?并分析它的作用。(
4
分)
参考答案:
11
.(
3
分)
D
12
.(
4
分)打比方(
1
分),形象生动地(
1
分)说明了
“
人造树叶
”
采用叠层的设计,不但保证了所需的能量,而且更具有稳定性。(
2
分)
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