17 ноября 2017 | 09:42 ФОБОС
Подсказки природы: бабочка учит строить солнечные батареи
Конструкции и изобретения некоторых чудес науки и техники человек позаимствовал или подсмотрел у природы, часть открытий и вовсе была списана с поведения и анатомии живого мира. Вот и следующую идею ученым подсказало строение крыла чёрной бабочки Pachliopta aristolochiae.
Международная команда исследователей из США и Германии предложила новый тонкий светопоглощающий материал для солнечных батарей, используя в качестве его прообраза микроструктуру крыла бабочки. Оказалось, что такая структура способна поглощать до 50% всего поступающего солнечного света в видимом диапазоне и в два раза увеличивает эффективность материала, сообщает «N+1».
Ученые открыли, что бабочка Pachliopta aristolochiae умеет изменять интенсивность поглощения света и, таким образом, управлять своей терморегуляцией. При этом эффективность поглощения солнечного света практически не зависит от угла его падения. А именно этот момент и ценен: в современных солнечных батареях высокие показатели поглощения света сильно зависит от угла падения, поэтому для эффективной работы плоскость батареи ориентируют нужным образом.
Изучая уникальные оптические свойства крыла, учёные увидели, что основная поглощающая свет структура крыла состоит из системы цилиндрических полостей разного диаметра. Чтобы повысить диапазон углов падения поглощаемого света, над системой полостей располагается массив параллельных тонких лопастей, направленных под углом к поверхности крыла. Такие образования отражают свет, направляя его внутрь полостей. В результате во всем видимом диапазоне эффективность поглощения превышает 90%, и остаётся довольно высокой и в ближней инфракрасной области.
Далее исследователи смоделировали трёхмерную структуру, подобную найденной на крыле бабочки, и изучили её оптические свойства. На третьем этапе – сконструировали тонкую плёнку с аналогичной микроструктурой из аморфного кремния с добавками водорода и вновь исследовали оптические свойства. Полученная плёнка толщиной 130 нанометров с цилиндрическими каналами внутри неё позволила поглощать 90% света, падающего под прямым углом к поверхности, и более 50% для других углов падения. В результате такая структура позволила примерно в 2 раза повысить эффективность поглощения света.
Учёные надеются, что в ближайшей перспективе такие поверхности могут использоваться в качестве светопоглотительных панелей в солнечных батареях.
Выбор редакции
Тема дня
Холодный фронт резко изменит погоду
7 июля 2020 | 00:41
Холодный фронт резко изменит погоду
В последние несколько дней почти на всей территории европейской части России погоду можно было охарактеризовать одним словом – пекло. В Центральных областях – под +30°...
Новости погоды
Стихия на юге Сибири не унимается
6 июля 2020 | 00:11
Стихия на юге Сибири не унимается
В выходные многие регионы Южной Сибири и Дальнего Востока столкнулись с погодными катаклизмами. В Красноярском крае, под Канском, водители в воскресенье останавливались с...
6 июля 2020 | 09:35
Сильная жара придёт на юго-восток Якутии в конце недели
В конце недели на юго-востоке Республики Саха-Якутия будет очень жарко. До +29...+32° повысится температура в Якутске, в Алдане, в Нюренгри. Однако самой высокой температура...
Сильная жара придёт на юго-восток Якутии в конце недели
5 июля 2020 | 17:37
Погода недели: жара усиливается
На юге России новая неделя стартует солнечной и аномально жаркой погодой – после полудня +35…+40°. И только в конце периода в регионе прошумят освежающие грозовые дожди...
Погода недели: жара усиливается
5 июля 2020 | 15:24
Рекордная жара с Юга дойдёт до Центральной России
В южных регионах нашей страны зной продолжает нагнетать атмосферу, из-за чего в субботу столбики максимальных термометров поднялись до рекордных в метеоистории значений...
Рекордная жара с Юга дойдёт до Центральной России
Другие публикации
СМИ2
Климат
Изменение климата привело к упадку Древнего Египта
5 июля 2020 | 16:09
Изменение климата привело к упадку Древнего Египта
Упадок царства Птолемеев был связан с извержениями вулканов в Эфиопии, которые произошли в середине 3 в. до н. э., сообщает агентство ТАСС. Из-за климатических изменений Египет на...
6 июля 2020 | 10:44
Среди российских климатологов нашли «пятую колонну»
Полемика вокруг проблемы использования лесов и их влияния на климат нашей планеты получила продолжение. В статье, опубликованной на страницах издания Planet Today...
Среди российских климатологов нашли «пятую колонну»
4 июля 2020 | 12:57
Япония закрывает угольные электростанции
Некоторое время назад правительство Японии утвердило стратегический план о сокращении выбросов углекислого газа в атмосферу. В соответствии с ним Япония к 2030 году намерена...
Япония закрывает угольные электростанции
2 июля 2020 | 12:38
Грета Тунберг написала в Instagram о жаре в Якутии
Экоактивистка Грета Тунберг написала в своем профиле в Instagram об аномальном уровне жары в Верхоянском районе Якутии. Своим постом знаменитая шведская школьница призвала...
Грета Тунберг написала в Instagram о жаре в Якутии
Другие публикации
Стихия
В США опасаются «огненного кольца»
6 июля 2020 | 14:46
В США опасаются «огненного кольца»
Надвигающаяся волна тепла создаст на территории южных и юго-западных штатов США эффект «огненного кольца», при котором штормовая погода распространятся по периферии области...
6 июля 2020 | 14:02
Тропический шторм «Эдуард» сформировался в Атлантике
Тропический шторм, который получил имя «Эдуард», сформировался в северной части Атлантического океана. Об этом на своём сайте сообщил Национальный центр США по слежению за...
Тропический шторм «Эдуард» сформировался в Атлантике
5 июля 2020 | 09:07
Из-за наводнений и оползней в Японии погибли 16 человек
Из-за наводнений и оползней на юго-западе Японии число погибших, вызванных ливневыми дождями, увеличилось до 16 человек, сообщает телеканала NHK. На данный момент медики...
Из-за наводнений и оползней в Японии погибли 16 человек
3 июля 2020 | 19:06
Огромный град разбомбил Кузбасс
Вечером в четверг, 2 июля, в ряде районов Кемеровской области прошел град. По сообщениям пользователей социальных сетей, размер градин достигал 5-7 см в диаметре...
Огромный град разбомбил Кузбасс
Другие публикации
Природа
В Ботсване необъяснимо гибнут слоны
5 июля 2020 | 11:41
В Ботсване необъяснимо гибнут слоны
Массовая и загадочная гибель слонов продолжается третий месяц на юго-западе Ботсваны, сообщает влиятельный научный портал «Сайенс алерт». По заявлению сотрудников фонда...
6 июля 2020 | 09:37
У берегов Австралии была своя Атлантида
На дне Индийского океана у северо-западных берегов Австралии археологи впервые обнаружили следы сразу двух первых поселений австралийских аборигенов, затопленных после завершения...
У берегов Австралии была своя Атлантида
5 июля 2020 | 12:42
Единственный в России корги-полицейский ушёл на пенсию
Собачий нос обладает уникальной особенностью: он улавливает не только запахи, но и даже слабое тепловое излучение. Для животных эта способность необходима для успешной охоты...
Единственный в России корги-полицейский ушёл на пенсию
3 июля 2020 | 17:43
Парад планет вызовет на Солнце небольшие приливы
Парад планет, который начнется 4 июля, окажет небольшое гравитационное влияние на Солнце и может стать причиной небольших приливов, сообщили информационному агентству РИА Новости...
Парад планет вызовет на Солнце небольшие приливы
Другие публикации
Технологии
Авиаперелёты становятся экологичными
4 июля 2020 | 14:47
Авиаперелёты становятся экологичными
В авиаперелётах с точки зрения экологии существуют две основные проблемы – выброс в атмосферу продуктов горения и сортировка-переработка мусора. S7 Airlines – одна из первых...
6 июля 2020 | 17:31
Мощный пылесос очистит пляжи от пластика
Прибрежные территории и пляжи часто превращаются в пластиковые свалки. Виной тому как человек, так и волны, прибивающие мусор к берегу. При очистке территорий трудновыполнимой...
Мощный пылесос очистит пляжи от пластика
5 июля 2020 | 12:30
Впервые протестирован подводный WiFi
Интернет – не только незаменимый инструмент коммуникации и обучения, но и помощник в исследованиях и мониторинге окружающей среды. Сегодня активно изучается Мировой океан и...
Впервые протестирован подводный WiFi
5 июля 2020 | 12:23
Количество электронных отходов растёт
Количество произведенных в мире за последние 16 лет электронных отходов увеличится практически в 2 раза к 2030 году и составит около 74,7 миллионов тонн, о чем свидетельствуют...
Количество электронных отходов растёт
Другие публикации
Видео
Фотогалерея
Энциклопедия
Другие публикации
Архив
Искать:
Loading...