研发新一代自修复太阳能电池
　　研究人员目前正致力于研发一种新型的太阳能电池，利用碳纳米管和DNA使太阳能电池具有类似于植物的天然
光合作用体系的自修复性能，旨在延长使用寿命，降低成本。
　　美国普渡大学机械工程系助理教授Jong Hyun Choi称：“我们采用光学纳米材料已成功建立人工光合作用体系，
它可以吸收太阳能，并转化成电能。这种设计充分利用了单壁碳纳米管结构特殊的电学特性，因此它们能够作为‘太
阳能电池的分子导线’。这种方法具备产业化的前景，但是目前仍处于基础研究阶段。”
　　光电化学电池能够把太阳光转化成电能，并且利用导电液体电解质传输电子，产生电流。这些电池含有“生色
基团”吸光染料，就像叶绿素分子一样，暴露在阳光下能够降解。传统光电化学电池的致命缺陷就是降解。这项新
技术通过仿生自然界克服了这一问题：新染料不断取代光降解的染料。植物体内每间隔一小时就发生这种自我更新。
采用这一新理念，能够研发新一代光电化学电池——只要不断加入新的“生色基团”，电池就可以连续满负荷运转。
　　碳纳米管是DNA链固定的平台。DNA被设计为具有特定序列排列的核苷酸，这使其能够认识并接上生色基团。
它识别染料分子，然后系统自发进行自组装。当准备替换生色基团时，他们能够通过化学工艺或加入新的不同核苷
酸序列的DNA链进行脱除，同时脱除光降解的染料分子。最后再加入新的生色基团。
　　这种模仿大自然自我修复新技术的两个关键因素在于：分子识别和热力学亚稳态，或者说是体系反复溶解自组
装的能力。早期的研究工作采用细菌中提取的生物生色基团。但是使用天然生色基团很困难，它们必须从细菌中进
行分离提取，生产过程昂贵，不可能实现工业规模的生产，因此可选择卟啉染料合成的生色基团。