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工业革命以来，以二氧化碳为主的温室气体大量排放积累，导致全球气候灾难频发，给人类的生存环境造成了巨大威胁。科学家们正如何利用新型材料推动一场绿色能源革命，实现人类能源利用的可持续发展？
在本集节目中，国家纳米科学中心研究员周惠琼，拜访了四位世界顶尖科学家，带领我们一同走进纳米材料领域，揭开从现实到未来的画卷。
新型太阳能电池：
为人类使用太阳能提供更多可能
阮淑娟，加州大学圣塔芭芭拉分校聚合物与有机固体中心主任。这里是有机太阳能电池的发源地之一。而有机太阳能电池更加轻薄、柔软，甚至可以实现半透明和彩色化，为建筑一体化和农业温室一体化提供了独特优势。
米夏埃尔·格雷策尔教授，被誉为“染料敏化太阳能电池之父”。这种太阳能电池模仿了自然界中绿叶光合作用的原理，其制备生产过程可大幅降低碳排放。
半导体纳米线：
模仿植物的光合作用
加州大学伯克利分校的杨培东教授，从植物的光合作用中获得灵感，研发出了半导体纳米线等纳米材料。在纳米材料领域，科学家们通过突破性研究，为新能源提供了更多可能。纳米材料在相当于人类发丝直径万分之一的尺寸下，展现出独特的物理、化学和生物学特性。这一技术有助于实现碳中和甚至负碳目标，这在未来人类探索宇宙的过程中不可或缺。
摩擦纳米发电机：
用周边低频次的机械能发电
中国科学院北京纳米能源与系统研究所的王中林教授，深耕摩擦纳米发电领域十多年。摩擦纳米发电机利用接触起电效应和静电感应效应，将低频次、低幅度的机械功转换为电功。这一技术具有输出电压高、材料成本低等优点，可以应用于心脏起搏器、智能穿戴设备等多个领域。未来，如果将其应用于海洋能源开发，将有望实现大规模、可持续的能源供应。
这些全球顶尖的纳米材料科学家围绕如何更高效地获取太阳能量和如何获取散落在我们周边的低密度能量展开了深度讨论，为我们描绘出未来人类获取能量，转变能源使用方式的各种可能。他们在应对全球变暖上提出了怎样的解决方案？随着纳米材料研究的深入，未来我们人类在地球乃至外太空将以什么样的方式发展和生活呢？
在2025年开年之际，让我们走进《顶尖科学》，通过顶尖科学家们的视角来一窥前沿科技的风采，通过他们的语言勾勒出人类未来的发展方向，通过他们的思想来感受科技创新带给人类的无限可能。
中央广播电视总台
社教节目中心科教频道CCTV-10
六集特别节目《顶尖科学》
第四集《绿色能源革命》
2025年1月9日 22:13播出
敬请收看！
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总监制 | 杨继红 史 岩
监 制 | 田 龙 王 林 卢钊凯 张 磊
主 编 | 刘 铭 黄 鹏 蔡 瑛
编 辑 | 赵卓鹏 晋清晓 缪佳家（实习）
