太陽計劃的推進陷入了瓶頸,能量收集與轉化效率遠不及預期,愁雲籠罩著整個科研團隊。騰雙眼佈滿血絲,正和團隊成員激烈討論,這時,英匆匆趕來。

騰抬起頭,眼中滿是疲憊與焦急:“英,你可來了。現在能量收集板的轉化效率始終卡在30%,離我們設定的50%目標差太遠。”

英看著滿桌的資料和資料,神色凝重:“我一路上仔細想了,從生態科學角度,植物光合作用能高效利用光能,我們或許能從其原理找突破。你們目前嘗試了哪些方向?”

團隊成員馬克推了推眼鏡,說道:“我們已經最佳化了收集板的材料結構,嘗試了十幾種新型複合材料,可效果都不理想。而且,在能量轉化的電路設計上,也反覆調整,還是不行。”

英沉思片刻,問道:“那在模擬光合作用方面,有沒有考慮過模擬其光反應階段的電子傳遞過程?透過構建類似的高效電子傳遞鏈,也許能提升能量轉化。”

騰眼睛一亮:“這個思路很新穎。但光合作用中的電子傳遞依賴於複雜的生物分子結構,在我們的裝置上怎麼模擬實現呢?”

英走到白板前,拿起筆邊畫邊說:“我們可以用奈米材料構建類似的結構。比如,利用碳奈米管來模擬生物分子的傳導路徑,它的導電性和穩定性都很高。”

團隊成員莉莉面露疑惑:“英博士,碳奈米管雖然效能好,但在大規模生產和整合到現有裝置上,可能會面臨成本和技術難題。”

英點點頭:“這確實是個問題。不過我們可以先在實驗室小規模試驗,如果可行,再想辦法最佳化生產工藝降低成本。另外,在能量收集階段,我們是否可以改變收集板的表面微觀結構?”

騰皺眉思考:“改變微觀結構?你的意思是像植物葉子表面那樣,有特殊的紋理來更好地捕獲光能?”

“對!”英肯定地說,“植物葉子表面的微納結構能減少光反射,增加光吸收。我們可以透過微納加工技術,在收集板表面製造類似結構。”

團隊成員湯姆撓撓頭:“可不同波段的光,對微觀結構的要求可能不同,我們該怎麼平衡?”

英回答:“這就需要精確的光學模擬和實驗測試。先確定主要吸收的光波段,針對性設計結構,再逐步最佳化。騰,你們之前對不同波段光的能量收集效率有詳細資料嗎?”

騰立刻翻找資料:“有!在可見光的藍光和紅光波段,收集效率相對較高,但近紅外波段一直很低。”

英看著資料說:“那我們重點從近紅外波段入手。近紅外光能量豐富,提高它的收集效率對整體提升很關鍵。我們可以嘗試在收集板表面新增對近紅外光敏感的材料。”

馬克疑惑道:“新增敏感材料不難,但怎麼保證它與其他部分協同工作,不影響整體效能?”

英思索片刻:“可以透過在材料表面修飾特殊的官能團,使其與收集板的基礎材料形成化學鍵合,增強相互作用。這樣既能保證穩定性,又能協同工作。”

騰邊記錄邊說:“這個方法值得一試。還有,在能量轉化後的儲存環節,我們也遇到了一些損耗問題。”

英問道:“是儲存裝置的漏電,還是轉化過程中的能量散失?”

團隊成員大衛回答:“兩者都有。目前的電池儲能效率不高,而且在充電過程中,有部分能量以熱能形式散失了。”

英皺著眉頭思考:“對於電池漏電問題,可以嘗試給電池新增一層特殊的絕緣塗層,減少電子洩漏。至於能量散失為熱能的問題,我們能不能在轉化電路中加入高效的散熱和能量回收裝置?”

騰疑惑道:“能量回收裝置?怎麼實現?”

英解釋:“當能量以熱能形式散失時,我們可以利用熱電材料