人造树叶

光合作用是绿色植物将来自太阳的能量转化为化学能的过程。水的光解，即水被夺走电子，分解成质子和氧气，是光合作用的第一步。

这个过程发生在光系统Ⅱ（photosystem Ⅱ complex）里。光系统Ⅱ是植物的一种光合作用单位，它含有两个捕光复合物和一个光反应中心。最近，德国科学家利用核磁共振等技术，发现了这一过程中的新细节。他们详细了解了水进入Mn4CaO5这种立方体形的锰簇合物中，氢原子被逐步剥离，剩下的氧原子最终结合形成氧气这个过程。

除了对自然界的光合作用有了进一步了解，研究人员还试图人工模仿这个过程。此前，他们已经制造出了基于半导体的人造树叶，这种人造树叶比自然的树叶更高效。然而，基于半导体的人造树叶太昂贵，也不够稳定。目前，一种新的方法可能会解决这些问题。这种方法使用石墨相氮化碳（graphitic carbon nitride）作为光合作用的催化剂。这种物质类似于石墨烯，是高度稳定的，生产成本非常低，而目前研究人员面临的挑战是提高其光合效率。