Các nhà khoa học tại Cambridge hiện đã tạo ra một loại lá nhân tạo có thể nổi trên mặt nước, chạm vào ánh sáng mặt trời phía trên nó và nước bên dưới nó để sản xuất nhiên liệu hiệu quả như thật.

Nghiên cứu mới dựa trên thiết kế trước đây của nhóm cho một chiếc lá nhân tạo sử dụng hai chất hấp thụ ánh sáng perovskite kết hợp với chất xúc tác coban và sẽ lấy nước và carbon dioxide để tạo ra oxy, hydro và carbon monoxide. Hai sản phẩm thứ hai sau đó có thể được thu giữ và sử dụng để sản xuất khí tổng hợp (khí tổng hợp), một thành phần chính trong nhựa, phân bón và nhiên liệu như dầu diesel, về cơ bản giúp giảm lượng khí thải CO2 của các sản phẩm đó.

Nhưng thiết kế trước đó khá cồng kềnh, với kính dày và các vật liệu khác khiến nó trở thành một thiết bị độc lập. Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu muốn thu nhỏ nó lại, đến mức nó đủ nhẹ để nổi trên mặt nước mà không làm giảm hiệu quả của nó.

Để làm như vậy, nhóm nghiên cứu đã đặt các lớp hấp thụ ánh sáng perovskite lên các lớp polyester mỏng, linh hoạt được phủ trong oxit thiếc indium, và sử dụng chất xúc tác bạch kim. Sau đó, chúng được bao phủ bởi các vật liệu siêu mỏng làm từ carbon có tác dụng đẩy nước, để bảo vệ các thiết bị khỏi bị hư hại do hơi ẩm.

Kết quả cuối cùng là một chiếc lá nhân tạo có thể nổi trên mặt nước, tách nước đó thành hydro và oxy hoặc sản xuất các thành phần cho khí tổng hợp. Thử nghiệm các thiết bị trên các tuyến đường thủy gần đó, nhóm nghiên cứu cho thấy rằng mỗi gam, sản lượng có thể so sánh với lá tự nhiên - 0,58% đối với hydro và 0,053% đối với carbon monoxide. Những con số đó nghe có vẻ không nhiều, nhưng chúng là những cải tiến rất lớn so với lần lặp trước.

Các lá nhân tạo nổi cũng có thể mở rộng, với các thử nghiệm được tiến hành trên các phiên bản từ 1,7 cm2 (0,3 in2) đến 100 cm2 (15,5 in2), với các hiệu suất được thu nhỏ với nó. Nhóm nghiên cứu cho biết các thiết bị này có thể được sử dụng để tạo ra nhiên liệu sạch hơn về cơ bản ở bất kỳ đâu có nước, bao gồm cả các tuyến nước bị ô nhiễm hoặc ngoài biển khơi.