 Бабочки могут дать ключ к открытию новых методов, чтобы сделать солнечную энергию дешевле и эффективнее, как показало новое исследование. Команда экспертов из университета Эксетера изучила новые методы для генерации фотоэлектрической энергии - или способов преобразования света в энергию.
Они показали, что, посредством имитации V-образной позы, принимаемой капустной белянкой, чтобы нагреть ее летательные мышцы перед взлетом, количество вырабатываемой солнечными батареями энергии может увеличиться почти на 50 процентов.
Важно отметить, что за счет копирования этой структуры «крыла» соотношение мощности к весу общей структуры солнечной энергетики увеличивается в 17 раз, что делает ее гораздо более эффективной.
Биомимикрия в технике не является новой, однако, это по-настоящему междисциплинарное исследование показывает пути для разработки недорогой солнечной энергии, которые не осуществлялись раньше.
Капустные белянки, как известно, взлетают раньше других бабочек в облачные дни – что ограничивает то, как быстро насекомые могут использовать энергию от солнца, чтобы нагреть их летательные мышцы. Эта способность, как полагают, присуща V-образной позе, которую бабочки принимают в такие дни, чтобы максимизировать концентрацию солнечной энергии на их грудной клетке, что позволяет им летать.
Кроме того, определенные суб-структуры крыльев бабочек позволяют отражать свет от солнца наиболее эффективным образом, обеспечивая нагрев мышц до оптимальной температуры как можно быстрее. Команда ученых поэтому стала исследовать, как на основе таких крыльев можно разработать новый, легкий светоотражающий материал, который может быть использован в производстве солнечной энергии.
Ученые обнаружили, что оптимальный угол, под которым бабочки должны держать ее крылья, чтобы повысить температуру своего тела, составляет около 17 градусов, что увеличивает температуру на 7,3 градуса по Цельсию по сравнению с плоским сложением.
Они также показали, что за счет репликации простого моно-слоя чешуек в крыльях бабочки можно значительно улучшить соотношение мощности к весу в будущих солнечных концентраторах, что делает их значительно легкими и более эффективными. Это доказывает, что капустная белянка является не просто вредителем капусты, но и насекомым, который является экспертом по сбору солнечной энергии.
|
