+38(095)782-84-68 +38(096)973-60-06 SolarKarpathy1@gmail.com

Стихотворение Блейка о легенде о Клайти, молодой девушке, которая жаждет Гипериона, Бога Солнца, но превратилась в цветок, который всегда обращен к Солнцу. Взяв за основу естественную способность растений разворачиваться к Солнцу – фототропизм, ученые создали искусственные «цветы», которые собирают максимальное количество солнечной энергии, двигаясь подобно подсолнухам.

Как сообщают разработчики в журнале Nature Nanotechnology – это тот первый искусственный материал, обладающий свойством, аналогичным природному фототропизму. Изобретение получило название SunBOTs и представляет собой крошечные вытянутые цилиндры, способные изгибаться и захватывать около 90% доступного солнечного света, даже в случаях попадания лучей под сильным косым углом.

Каждый искусственный подсолнух, состоит из стебля, изготовленного из материала, который реагирует на свет, и собирающего энергию «цветка» наверху, который сделан из стандартного светопоглощающего материала, обычно используемого в солнечных элементах. Каждый SunBOT имеет ширину менее 1 миллиметра.

Когда часть стебля SunBOT подвергается воздействию света, он нагревается и сжимается . Это заставляет стебель сгибаться и направлять искусственный цветок к свету. Стебель перестает изгибаться, когда SunBOT выровнен со светом, потому что изгиб создает тень, которая позволяет материалу остыть и перестать сжиматься.

Разработчики утверждают, что созданные из их материала динамические солнечные панели могут давать на 30% больше энергии, чем статические. Благодаря гибким свойствам материала теперь можно создавать солнечные панели с гораздо более высоким коэффициентом полезного действия, утверждают исследователи. Традиционные солнечные панели в основном фотоэлектрические, то есть они собирают и конвертируют солнечную энергию непосредственно в электричество в режиме реального времени. При этом в искусственных «подсолнухах» есть крошечные ячейки, содержащие газ или жидкость, которые улавливают тепло. Это позволяет им работать более эффективно и создавать электричество даже без прямого воздействия солнечных лучей.

Ранее исследователи уже представляли искусственные материалы, способные менять форму под действием света, но они обладали минимальной подвижностью. В отличие от них, SunBOTs способны к саморегулированию и занимают оптимальную позицию для поглощения солнечных лучей, постоянно следуя малейшим изменениям направления светового потока.

 

Это свойство было обеспечено благодаря особой конфигурации SunBOTs: в полимеры в виде тонких стеблей около 1 мм в диаметре встроен наноматериал, который поглощает свет и преобразует его в тепло, а тело полимера уменьшается в ответ на повышение температуры. Это заставляет вершину стебля изгибаться в сторону света. Вновь затененная нижняя часть устройства охлаждается, останавливая движение в состоянии максимальной абсорбции энергии. Процесс повторяется с изменением направления луча света.

На воплощение разработки инженеров UCLA в реальный коммерческий продукт может уйти не один год. Но уже сегодня в продаже есть другое устройство для сбора солнечной энергии, имитирующее подсолнух – солнечный цветок SmartFlower.