Искусственный фотосинтез пока является недосягаемой задачей, но инженеры из США утверждают, что синтетические листья могут употребляться для генерирования электричества методом процесса испарения. Натуральные листья теряют воду через испарение в процессе транспирации, вытягивающей воду из корней к самой вершине растения. Новые искусственные листья владеют этим же свойством, с помощью которого и вырабатывают энергию.

Мишель Махарбиз (Michel Maharbiz) из Калифорнийского института (University of California), Беркли вместе с сотрудниками из Мичиганского института (University of Michigan) и Массачусетского технологического института (MIT) сделал синтетические листья из стеклянных пластинок с разветвленной сетью тонких заполненных водой каналов, набросок которых подобен жилам реальных листьев. Самые мелкие каналы тянутся к краям пластинок и выходят на поверхность, потому вода может свободно испаряться, тем создавая ток воды повдоль центрального стебля со скоростью 1,5 см/с.

Исследователи присоединили железные пластинки к синтетическим стенам стебля и включили их в электронную цепь. В конечном итоге вышел «сэндвич» из 2-ух проводящих слоев, разбитых изолирующим, на самом деле, конденсатор. Лист перевоплотился в источник энергии благодаря прерыванию потока воды воздушными пузырями. Из-за различия в электропроводящих свойствах воздуха и воды всякий раз, когда пузырек проходит меж пластинами, емкость конструкции изменяется и генерируется маленький электронный ток, который течет во внешнюю цепь и накачивает запоминающий конденсатор (storage capacitor). Ученые употребляют механическую энергию потока воды для конфигурации емкости и пополнения энергией конденсатора.

Каждый пускаемый пузырь приводит к росту напряжения на выходе на 2-5 мкВ, а плотность рассеиваемой мощности равна 2 мкВт на 1 см?. В перспективе планируется прирастить ее до сотен микроватт. Это только маленькая часть от мощности топливных ячеек либо батареек, но потенциально устройство из синтетических листьев может быть масштабировано для производства целых искусственных деревьев, генерирующих энергию. Хотя умеренного количества выдаваемой мощности недостаточно для конкуренции с технологиями использования солнечной энергии, Махарбиз считает вероятным применение синтетических листьев как дополняющей технологии – солнечная энергия может активизировать испарение для роста количества получаемого электричества.

Авраам Струк (Abraham Stroock) из Корнельского института (Cornell University) в Итаке, New-york, именует разработку первой попыткой получать электричество средством процессов тока воды и испарения. Хотя и добавляет, что южноамериканская компания Voltree удачно получала маленькие количества мощности из различия в кислотно-щелочном балансе меж грунтом и корнями реальных деревьев. По его словам, нужные для сотворения тока в конденсаторе пузыри являются тем элементом, который необходимо поменять. Махарбиз планирует обойти делему при помощи твердого диэлектрика, который поменяет пузыри снутри искусственного растения и будет крутиться под действием течения воды, как водяное колесо, создавая различия в удельной емкости для генерирования энергии.