Как бабочек будут использовать для производства солнечных батарей

Ученые придумали способ повысить эффективность солнечных батарей с помощью крыльев членистоногих.
Сохранить
In article 20978281dc
Бабочка Pachliopta aristolochiae.
©VisualHunt.com

Понаблюдав за черными бабочками вида Pachliopta aristolochiae, ученые заметили, что структура их крыльев способна поглощать около 50 % всего солнечного света, что было бы отличным материалом для создания солнечных батарей.

...

С помощью своих крыльев, черная бабочка способна регулировать поглощение солнечного света практически под любым углом, тем самым управляя своей терморегуляцией. Что касается солнечных батарей, то там многое зависит от угла падения света, из-за чего не всегда получается использовать батареи по максимуму.  

Ученые предположили, что лучший способ повысить эффективность солнечных батарей – создать материал, имитирующий строение крыла черной бабочки.

Исследовав крылья бабочки, специалисты заметили, что верхняя и нижняя поверхность крыла отличаются, а также они имеют иерархическую структуру с особенностями рельефа как на микро, так и на наномасштабах.

Микроструктура крыла бабочки( В,С) и изображение тонких лопастей (D)

Главный секрет крыльев черной бабочки – цилиндрическая структура, способная поглощать свет под любым углом. Система состоит из тонких параллельных лопастей, направленных к поверхности крыла, тем самым позволяя отражать свет, направляя его в лопасти крыла.

Ученые сделали трехмерное изображение структуры крыла, чтобы разобраться в его оптических свойствах. Оказалось, такую эффективность поглощения света обеспечивают вытянутые лопасти внутри крыла, которые направляют свет в нужную область.

Поняв систему крыла бабочки, ученые занялись созданием тонкой пленки, которая будет имитировать строение крыла. Получилось создать материал толщиной около 130 нанометров, сделанный из аморфного кремния с добавками водорода. Пленка также, как и крыло, имело систему лопастей или каналов, поглощающих около 90 % света, падающего под прямым углом к поверхности, и более 50 % для других углов падения, вплоть до 50 градусов.

Разработчики остались довольны своим результатом, так как у них получилось увеличить эффективность солнечных батарей почти в два раза. Новую разработку ученые планируют внедрить в качестве светопоглотительных панелей в солнечных батареях.

blog comments powered by Disqus

Добавить комментарий