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目前，气候变化、物种灭绝、水资源短缺、塑料污染和森林砍伐等环境问题逐渐成为社会关注的焦点，同时人口激增、粮食短缺也逐渐成为全球农业发展中的关键性问题。因此，助力农业高效发展，增加作物产量对于粮食短缺至关重要。本期知耕将分享量子点膜转移阳光光谱并帮助植物生长的新技术。

在太阳光照射下，植物通过光合作用吸收CO₂并产生O₂和淀粉。实际上，植物并没有完全利用所有的太阳光，它们更喜欢利用太阳光中的蓝光和红光来进行光合作用和生长。植物和植物叶子由于其反射绿光才看起来是绿色的，他们在太阳光中不会吸收太多的绿光。目前已知番茄反射品红色，玫瑰反射白色，辣椒反射黄色。

玻璃上的量子点

在室内光线下（左），在室内紫外线下（右）

量子点是一种超微小的材料(0.5-9纳米)，具有遵循量子化学和量子力学规则的光学特性。这些量子点也被称为“人造分子”，因为每个量子点仅由几十到几千个分子组成。在这个尺寸范围内，由于量子限制效应物理现象，电子的能级不再是连续而是分离的。在消费电子行业，量子点是被用来显著改善电视显示器的色彩和亮度问题，量子点可以像传统的滤光片一样，调谐到接收入射光并将其转移到光谱的某一特定部分而不会阻挡任何光的能量。那么是否可以用来帮助植物生长呢？

在暗处紫外光照射下的量子点薄膜

近日，绿色科学联盟的Hirohisa Iwabayashi和Ryohei Mori博士基于量子点技术，开发了量子点和量子点薄膜，可以将紫外(UV)光(波长较短的蓝光)转换为红光。他们主要将CIS (CuInS2) / ZnS量子点应用于红色发光膜。这种量子点在涂覆到薄膜上前主要是水基的，并且制造过程都是环境友好的。这种薄膜在阳光下会发出更多的红光，显影后的薄膜有望加速植物和农作物的生长。由于太阳光中含有部分紫外光，对人体有害，因此利用更优选波长的光来促进植物生长是一种有效的方法，可以获得更多的农作物。

据了解，总部位于日本的绿色科学联盟（Green Science Alliance）多年来一直致力于在合成各种类型的量子点和量子点复合材料。而其这种量子点薄膜可以广泛应用于窗户、温室薄膜及用于植物生长的温室中，也可以应用在植物工厂的LED灯上。通过选择和优化量子点类型和合成程序，他们还可以针对每种植物类型，将发光波长修改为红光或其他波长的光。

未来，绿色科学联盟计划在实际温室、高温室外及农田进行测试，同时也在寻找商业伙伴共同进行测试及研发。

具体信息参考：

https://news.agropages.com/News/NewsDetail---45774.htm