近日，南洋理工大學的科學家的一項研究表明，將藻類蛋白質包裹在液滴中可以將藻類的光捕獲和能量轉換特性顯著提高三倍之多。
藻類生物
藻類，又稱作懸浮植物，包括數種不同類以光合作用産生能量的生物，其中有屬于真核細胞的藻類，也有屬于原核細胞的藻類。它們是能行光合作用的生物，並且一些藻類與比較高等的植物有關。
雖然其他藻類看似從藍綠藻得到光合作用的能力，但是在演化上有獨立的分支。所有藻類缺乏真的根、莖、葉和其他可在高等植物上發現的組織構造。
藻類與細菌和原生動物不同之處，是藻類産生能量的方式爲光合自營。
（來源：維基百科）
上色的單細胞圓石藻，來源：維基百科
利用藻類蛋白質捕獲光能
NTU的科學家們發現，覆蓋池塘和海洋表面的各種不起眼的藻類可能是提高人工光合作用效率的關鍵，使科學家能夠在人工光合作用的過程中産生更多能量並減少資源的浪費。
文章現已發表
藻類蛋白質被包裹在液滴中，來源：NTU官網
新加坡南大科學家的一項研究表明，將藻類蛋白質包裹在液滴中可以將藻類的光捕獲和能量轉換的效率提高三倍。
這種能量是在藻類進行光合作用時産生的，這是一個植物、藻類和某些細菌利用光能並將其轉化爲化學能的過程。
當光擊中液滴時，光波會圍繞液滴的彎曲邊緣傳播。液滴的行爲就像一個諧振器，可以“困住”大量光線。
來源：NTU推特
因此，光被有效地困在液滴中的時間變得更長，從而爲光合作用提供了更多的機會。因此光合作用可以産生更多的能量。
通過用藻類蛋白質塗覆液滴的外部也可以獲得類似的結果。
前景展望
該團隊的研究可能會帶來一種新的、可持續的太陽能發電方式，該方式不依賴于不可再生的化石燃料或天然氣。
NTU的科學家們，來源：NTU推特
基于藻膽蛋白（藻類中負責吸收光的蛋白質）的新型生物啓發技術可用于制造更高效的太陽能電池，並爲提高人工光合作用的效率奠基鋪路。
使用藻類作爲生物能源是可持續發展和可再生能源的熱門話題，因爲使用藻類可能會減少太陽能電池板制造過程中産生的有毒副産品的數量，實現節能環保的目標。
作者簡介
此項研究是由助理教授Yu-Cheng, Chen帶領他的團隊完成的。
Asst Prof Yu-Cheng, Chen
來源：https://dr.ntu.edu.sg/cris/rp/rp00418
Yu-Cheng, Chen教授說：“由于藻膽蛋白獨特的光合作用特性，藻膽蛋白在生物技術和固態設備的升級中具有廣闊的應用前景。同時，提高光收集能量裝置的效率一直是使用光作爲電源設備的開發工作的核心。”
參考文獻：
1.”NTU Singapore scientists discover method to boost energygeneration from microalgae ” NTU Media Release
2. Paper titled “Light-Harvesting in Biophotonic Optofluidic Microcavities via Whispering-Gallery Modes”, published in ACS Applied Materials Interfaces, 26 July 2021. DOI: 10.1021/acsami.1c09845
