CÁNH BƯỚM TRUYỀN CẢM HỨNG ĐỂ TẠO RA MỘT CÁCH HẤP THỤ ÁNH SÁNG TỐT HƠN CỦA PIN MẶT TRỜI

Tác giả:  

Đôi cánh của một chú bướm có thể truyền cảm hứng tạo ra một loại pin mặt trời mới mà có thể thu được lượng ánh sáng gấp đôi so với trước và một ngày nào đó có thể cải thiện được tấm pin mặt trời của chúng ta.

Các tấm pin mặt trời thường được làm khá dày, và được đặt ở một góc mà có thể thu được nhiều lượng ánh sáng mặt trời nhất từ mặt trời trong suốt cả ngày. Các tế bào năng lượng mặt trời mỏng, có thể chỉ với độ dày đo bằng nano mét, có rất nhiều tiềm năng. Chúng rẻ và sáng hơn, nhưng bởi chúng kém hiệu quả, nên thường chỉ được sử dụng trong đồng hồ và máy tính, thay vì dùng các pin mặt trời. Các nhà khoa học đã nghiên cứu cánh màu đen của bướm hoa hồng, sau đó sao chép cấu trúc để tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời mỏng nhưng hiệu quả hơn. Không giống như các loại tế bào khác, chúng có thể hấp thụ rất nhiều ánh sáng ở bất kể góc nào, và cũng dễ dàng để làm ra. Các kết quả này được công bố trên tạp chí Science Advances.

Bướm hoa hồng có nguồn gốc từ Đông Nam Á. Bởi vì chúng có máu lạnh và cần ánh sáng để bay, những đôi cánh màu đen của chúng có thể phát triển rất tốt trong việc hấp thụ năng lượng. “ Điều thực sự thú vị ở đây là những chú bướm, đã phát triển những cấu trúc phức tạp này như là kết quả vủa sự chọn lọc hàng triệu năm, còn tốt hơn so với kỹ thuật của chúng tôi.” Giáo sư sinh học đại học YaleNUS Vinod Saranathan đã nói cho The Verge trong một email. (Saranathan không tham gia vào nghiên cứu.)

Để tìm ra nguyên nhân tại sao hiệu quả của những chú bướm này, các nhà khoa học do Radwanul Siddique – một nhà nghiên cứu sinh học tại Học viện Công nghệ California- dẫn đầu, đã nhìn những chiếc cánh dưới kính hiển vi điện tử và tạo ra mô hình 3D về cấu trúc nano của cánh. Những chiếc cánh được tạo nên từ những vảy nhỏ được bao phủ bởi các lỗ ngẫu nhiên. Các lỗ này có chiều rộng nhỏ hơn một phần triệu mét, và chúng giúp phân tán ánh sáng cũng như giúp bướm hấp thụ nhiệt.

Siddique nói, các lỗ này có kích thước, hình dạng phân bổ ngẫu nhiên. Sử dụng các mô hình máy tính, đội nghiên cứu đã chỉ ra rằng vị trí và thứ tự rất quan trọng để hấp thụ ánh sáng, nhưng hình dạng thì không. Tiếp theo, họ tạo ra một cấu trúc tương tự bằng cách sử dụng các tấm silic vô định hình, vô cực có cùng loại lỗ.

“Tôi nghĩ điều thú vị là cách tiếp cận tuyệt vời khi nhìn vào các khái niệm sinh lý cơ bản và sau đó sử dụng các khái niệm này mô phỏng chúng trong một cấu trúc trông không giống như một chú bướm nhưng có tính chất vật lý tương tự.” Theo Mathias Kolle, một giáo sư về kỹ thuật tại Viện Công nghệ Massachusetts, không tham gia nghiên cứu. Ông còn nói thêm thiết kế sẽ cần phải được thu nhỏ lại, nhưng các kỹ thuật chế tạo đã được thảo luận trên giấy tương đối đơn giản. (Siddique nói rằng chỉ mất khoảng 10 phút để làm ra những tấm này.)

 Hầu hết các tấm pin mặt trời được đặt ở một góc, điều này có nghĩa là chúng chỉ tạo ra nhiều năng lượng cho một vài giờ và sau đó không tạo ra nhiều nữa trong suốt khoảng thời gian còn lại. Các tấm pin mặt trời sử dụng kỹ thuật của Siddique có thể sản xuất nhiều năng lượng trong suốt ngày. Siddique hiện đang làm việc tại CalTech, ông đã làm nghiên cứu này như là một phần của nghiên cứu tiến sĩ ở Đức và một số thành viên của phòng thí nghiệm cũ của ông đã nhận được tài trợ từ Quỹ Nghiên cứu Đức để nghiên cứu về pin mặt trời và đèn LED.

Dịch bởi Đức Anh.

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

w

Connecting to %s

Create a website or blog at WordPress.com

Up ↑

%d bloggers like this: