为什么 科技的发展 会让大家开始追求效率

科学研究中一个个生动的事例向我们证明，人类社会的发展是一部融入“如何更高效、更便捷利用资源服务于自身”的历史，只要人类对效率的追求不停止，探索的脚步就会继续前行。

科技的发展不断提高着人类生产和生活的效率，而人类对效率无止境地追求也反过来推动科技向前发展。比如电池，虽然现在使用起来已经非常便捷，但我们对较高能量转换率的追求促使研究不断前进，一步步制造出性能更优异的电池。 

燃料电池具有能量转换效率高、污染物排出量少等优点，在电池家族中具有很大优势。然而，目前燃料电池的能量转换效率远没有达到科学家满意的程度。电解质膜的质子传导率是制约电池能量转换效率的重要原因，因此对电解质膜的研究是提高燃料电池能量转换效率的关键。11月26日，在线发表于Nature上的一篇论文显示，石墨烯和氮化硼等可作为燃料电池中良好的质子传导膜，能够提高化学能转化为电能的效率。 

石墨烯中的碳原子是以sp2杂化轨道组成的，因此它是只有1个碳原子厚度的六角型呈蜂巢晶格状的平面薄膜，二维氮化硼纳米材料也具有相似的六角网状结构。研究人员发现，石墨烯和氮化硼等这种具有单原子层厚度的二维纳米材料可以使质子容易通过，而其他物质就难以穿过，它们是较好的质子传导膜。通过升高温度或者加入催化剂，能够明显地促进质子穿越传导膜（12月1日《光明日报》）。 

据报道，在这项中外合作的工作中，中国科学家的核心贡献是用计算机模拟了二维纳米材料的微观孔隙结构，解释了质子穿透的机理，并计算出质子通过膜材料所需的最小能量，对该过程给出了定量化的描述。这种质子传导膜不仅提高了燃料电池中能量转换的效率，还会减少对环境的污染。