Ученые частенько берут за основу гениальные идеи, которые давно реализованы природой. Для солнечной энергетики это также не стало исключением. Недавно исследователи обратили внимание на белую капустную бабочку (или капустницу) – таких наверняка не раз видел каждый человек. Они решили скопировать некоторые ее свойства, которые помогут улучшить дизайн солнечных панелей и улучшить их эффективность, а также снизить затраты.
Группа экспертов из Университета Эксетера решили изучить V-образную позу, которую бабочки всегда принимают перед началом полета – таким образом, насекомые максимально быстро разогревают свои их летательные мышцы перед взлетом. Ученые были крайне впечатлены обнаружив, что таким образом им удалось увеличить эффективность солнечных панелей на солнечных электростанциях почти на 50%.
Общее соотношение мощности к весу в общей структуре солнечного завода была также увеличено в 17 раз в процессе.
Профессор Тапас Малик, ведущий автор исследования, заявил, что «биомимикрия в технике не является новой, однако, это действительно междисциплинарное исследование показывает пути для разработки низкой по стоимости солнечной энергии, чего не было сделано раньше».
Капустница – одна из самых ранних бабочек и по утрам, особенно в пасмурные дни, имеет ограниченный доступ к теплу солнечных лучей. Поэтому она складывает крылья в форме буквы V, таким образом увеличивая количество солнечной энергии, которая попадает на ее грудную клетку и дает возможность летать.
Специальная структура на крыльях эффективно отражает свет, обеспечивая быстрый нагрев мышц. При этом насекомое держит угол 17 градусов между крыльями, что увеличивает температуру почти на 7 градусов Цельсия по сравнению с развернутыми горизонтально крыльями.
Команда Эксетер решила повторить структуру крыльев и разработать новый и легкий отражающий материал для солнечных панелей. А копирование первого слоя отражающих клеток насекомых помогло улучшить соотношение мощности к весу.
Исследование, проведенное группой из Института окружающей среды и устойчивого развития, а также Центра экологии и охраны, основанной в Университете Эксетера Корнуолл Кампус в Пенрин, было опубликовано в ведущих научных журналах.
Напомним, что солнечная энергия, по прогнозам, станет самым дешевым источником электроэнергии на большей части земного шара в течение ближайших 10 лет.
Мировая установленная мощность солнечной электроэнергии увеличилась в шесть раз к 2013 году — с 23 ГВт до 135 ГВт в 2010 году