Las alas de mariposa inspiran una mejor forma de absorber la luz en los paneles solares
De mariposas y paneles solares
Bruno I. Scollo
Los paneles solares generalmente están hechos de células solares gruesas y se colocan en ángulo para obtener la mayor cantidad de luz del sol a medida que se mueve durante el día. Las células solares de película delgada , que pueden tener un grosor de solo nanómetros, tienen un gran potencial. Estos son más baratos y livianos, pero debido a que son menos eficientes, generalmente los usamos solo en relojes y calculadoras, en lugar de paneles solares. Los científicos estudiaron las alas negras de la mariposa rosa y copiaron la estructura para crear células solares delgadas que son más eficientes. A diferencia de otros tipos de celdas, estas pueden absorber mucha luz sin importar el ángulo y también son fáciles de hacer. Los resultados fueron publicados en la revista Science Advances .
La mariposa rosa es originaria del sudeste asiático. Debido a que es de sangre fría y necesita la luz del sol para volar, sus alas negras han evolucionado para ser muy buenas para absorber energía. "Lo realmente interesante es que las mariposas, que han desarrollado estas estructuras complejas como resultado de la selección durante millones de años, aún superan con creces nuestra ingeniería", dijo el profesor de biología de YaleNUS College, Vinod Saranathan, a The Verge en un correo electrónico (Saranathan no participó en el estudio).
Para descubrir por qué estas mariposas son tan eficientes, los científicos dirigidos por Radwanul Siddique, bioingeniero del Instituto de Tecnología de California, observaron las alas bajo un microscopio electrónico y crearon un modelo 3D de las nanoestructuras de las alas. Las alas están construidas a partir de pequeñas escamas que están cubiertas de agujeros espaciados al azar. Los agujeros tienen menos de una millonésima de metro de ancho y ayudan a dispersar la luz y ayudan a la mariposa a absorber el calor.
Los agujeros son de tamaño, distribución y forma aleatorios, dice Siddique. Usando modelos de computadora, el equipo descubrió que la posición y el orden son importantes para absorber la luz, pero la forma no importa. Luego, crearon una estructura similar utilizando láminas extremadamente delgadas de silicio amorfo hidrogenado que tienen el mismo tipo de agujeros.
"Creo que lo que es interesante es el excelente enfoque de observar los conceptos fisiológicos subyacentes y luego tomar estos conceptos y emularlos en una estructura que no se parece mucho a una mariposa, pero tiene la misma física", dice Mathias Kolle . un profesor de ingeniería en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el estudio. Agregó que será necesario escalar el diseño, pero las técnicas de fabricación discutidas en el documento eran relativamente simples. (Siddique dice que solo tomó unos 10 minutos hacer estas hojas).
La mayoría de los paneles solares están colocados en ángulo, lo que significa que generan mucha energía durante unas pocas horas y luego no mucha el resto del tiempo. Los paneles solares que utilizan la técnica de Siddique podrían producir más energía durante el día. Aunque Siddique ahora está en CalTech, hizo esta investigación como parte de su trabajo de doctorado en Alemania, y algunos miembros de su antiguo laboratorio ya recibieron fondos de la Fundación Alemana de Investigación para trabajar en células solares y LED.(Fuente informativa y noticiosa:Revista Science Advances-) .
