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
На смену метелям приходит арктическая стужа
29 января 2020 | 00:48
На смену метелям приходит арктическая стужа
Пурга на юге Сибири все не стихает. В эпицентре непогоды вновь оказались склоны Алтая. Трассы перекрыты, видимость на нуле. Увы, но за последние несколько недель для региона это...
СМИ2
Новости погоды
Европейскую Россию накрывает очередное потепление
27 января 2020 | 12:45
Европейскую Россию накрывает очередное потепление
В выходные природа всё же напомнила жителям Русской равнины, что такое зима! Во многих регионах прошли сильные метели. В эпицентре непогоды опять оказались юго-восток и...
28 января 2020 | 18:17
Надолго ли в Москве задержится еврозима?
За прошедшие сутки на столицу выпало несколько мм осадков, а высота снежного покрова повысилась с 2 до 5 см. И несмотря на то, что это в 5 раз ниже положенной для конца января...
Надолго ли в Москве задержится еврозима?
28 января 2020 | 01:15
Южную Сибирь накрыло снежным ненастьем
На юге Урала и Сибири опять замели метели. Погоду в регионе испортил тот самый циклон, который на прошлой неделе заметал европейскую часть страны. Он всё ещё верен себе...
Южную Сибирь накрыло снежным ненастьем
27 января 2020 | 12:20
Сильные дожди и снегопады пройдут в Турции
В последние дни января мощный циклонический вихрь принесёт обильные продолжительные осадки в центральные и восточные районы Турции, которые более всего пострадали от...
Сильные дожди и снегопады пройдут в Турции
Другие публикации
СМИ2
Климат
Глобальное потепление воскресило опасные инфекции
27 января 2020 | 14:10
Глобальное потепление воскресило опасные инфекции
Российские учёные, изучив образцы многолетнего льда, собранные в период 2007-2015 гг. вблизи Северного полюса, сделали вывод, что глобальное потепление пока не оказало серьёзного...
28 января 2020 | 12:29
Россияне избавляются от зимнего спортинвентаря
Россияне стали распродавать зимний спортинвентарь из-за аномально теплой зимы в европейской части страны, при этом спрос на такие товары в среднем по стране сократился...
Россияне избавляются от зимнего спортинвентаря
26 января 2020 | 12:41
До глобального Армагеддона осталось 100 секунд
В минувший четверг, 23 января, учёные, в том числе несколько Нобелевских лауреатов, перевели стрелки так называемых часов Судного дня на 20 секунд вперед. Этот проект...
До глобального Армагеддона осталось 100 секунд
25 января 2020 | 14:30
«Покровитель океанов» устроил заплыв в Антарктиде
Британский спортсмен-экстремал Льюис Пью стал первым человеком на Земле, совершившим заплыв в одной из ледниковых рек Антарктиды, сообщает агентство «Пресс ассошиэйшн»...
«Покровитель океанов» устроил заплыв в Антарктиде
Другие публикации
Стихия
Непогода в Бразилии унесла жизни 46 человек
27 января 2020 | 09:36
Непогода в Бразилии унесла жизни 46 человек
По меньшей мере 46 человек погибли, 25 человек пропали без вести, более 25 000 человек были эвакуированы из своих домов из-за повсеместного наводнения в результате штормов и...
28 января 2020 | 10:51
Вулкан Эбеко на Курилах выбросил пепел
Вулканологи во вторник зафиксировали на вулкане Эбеко, расположенном на острове Парамушир Большой Курильской гряды (Сахалинская область), пепловый выброс на высоту 2,6 км...
Вулкан Эбеко на Курилах выбросил пепел
27 января 2020 | 10:47
Землетрясение в Турции: 38 погибших
На востоке Турции менее чем за двое суток зафиксировано более 700 подземных толчков с магнитудой до 6.8. Эпицентр землетрясения пришёлся на г. Свиридже провинции Элязыг...
Землетрясение в Турции: 38 погибших
27 января 2020 | 10:01
В Австралии выпало 160 мм осадков за сутки
Проливные дожди на востоке Австралии не прекращаются. В прошедшее воскресенье в прибрежных районах зафиксировано рекордное количество осадков: около 160 мм за сутки...
В Австралии выпало 160 мм осадков за сутки
Другие публикации
Природа
Это растение – лидер по содержанию антиоксидантов
25 января 2020 | 16:15
Это растение – лидер по содержанию антиоксидантов
Вдоль побережья Балтийского моря растёт удивительное растение. Оно постоянно испытывает стрессовое влияние со стороны моря, а ветер и перепады температур усугубляют это...
28 января 2020 | 11:08
Фламинго нанесли визит в Нидерланды
Природный заповедник рядом с голландской деревней Пейнакер, расположенной между Гаагой и Роттердамом, неожиданно стал временным убежищем для небольшой группы фламинго...
Фламинго нанесли визит в Нидерланды
26 января 2020 | 16:50
Разноцветная планета: трагедия Голубых гор
Крупнейшая горная система Австралии – Большой Водораздельный хребет – окаймляет континент с восточной и юго-восточной стороны. Вершины хребта преимущественно плоские...
Разноцветная планета: трагедия Голубых гор
25 января 2020 | 09:53
Полчища саранчи теперь угрожают Уганде
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН предупредила, что создалась высокая угроза нашествия пустынной саранчи на Уганду, Южный Судан, а также на новые районы на...
Полчища саранчи теперь угрожают Уганде
Другие публикации
Технологии
200 лет назад была открыта Антарктида
28 января 2020 | 11:48
200 лет назад была открыта Антарктида
28 января 1820 года (16 января по старому стилю) вошло в историю как день открытия шестого континента – Антарктиды. А началось всё 4 июля 1819 года, когда из Кронштадта в путь...
28 января 2020 | 17:47
В переработанном текстиле нашли опасные вещества
Чтобы быть уверенными в безопасности для здоровья человека и отсутствии вреда для окружающей среды при вторичном использовании материала, две крупнейшие компании мира – IKEA и H&M...
В переработанном текстиле нашли опасные вещества
28 января 2020 | 10:59
В Венеции появился первый эководный транспорт
Первый катер «Алоа» на гибридном моторе появился в Венеции, сообщает агентство АНСА. Небольшой катер, который стал результатом экспериментального проекта, выполняет функции такси...
В Венеции появился первый эководный транспорт
27 января 2020 | 17:40
Биогели эффективно и безопасно удаляют грязь
Уже известный факт – стиральные порошки содержат большое количество анионных ПАВ, фосфатов и фосфанатов, которые вредны. Они оказывают негативное воздействие на окружающую среду...
Биогели эффективно и безопасно удаляют  грязь
Другие публикации
Видео
Фотогалерея
Энциклопедия
Другие публикации
Архив
Искать:
Loading...