MIT sukūrė savaime pasitaisančius saulės elementus  (3)

Augalai labai efektyviai panaudoja šviesos energiją, ir mokslininkai jau seniai mėgina įminti milijonų metų trukmės evoliucijos pasiekimus ir juos panaudoti.

Dabar mokslininkų grupė iš Masatčiūsetso technologijos instituto (MIT, JAV) žengė didelį žingsnį į priekį – jiems pavyko sukurti sintetinį savi-organizuojantį chloroplastą, kuris, suskilęs, gali vėl pats atsigaminti ir taip pataisyti tuos saulės elementus, kurie buvo pažeisti.

Nors augalų lapai atrodo nelabai greitai besikeičiantys, iš tikro taip nėra, nes saulės šviesa yra pakankamai destruktyvi, ir lapams, jeigu jie yra tiesioginėje stiprioje Saulės šviesoje, maždaug kas 45 minutes reikia atgaminti šviesos pažeistus proteinus. Šis atsigaminimo mechanizmas leidžia augalams išlaikyti didelį energijos įsisavinimo efektyvumą ir jo neprarasti, laikui bėgant.

Norėdami atkurti šią unikalią regeneracijos savybę, mokslininkai sukūrė specialias savi-organizuojančias molekules, sudarytas iš kelių pagrindinių elementų: anglies nanovamzdelių, kurie veikia kaip laidininkai ir kartu su sintetiniais disko formos fosfolipidais suformuoja molekulės struktūrą, bei molekulių, tiesiogiai reaguojančių su fotonais ir atlaisvinančių elektronus.

Tačiau įdomiausia, kad šias molekules ištirpinus, jos skyla į komponentes – fosfolipidus, nanovamzdelius, kitas molekulės, tačiau šį tirpalą praleidus pro membraną ir taip pašalinus tirpiklį, jos vėl savi-organizuoja į molekules, kokios jos buvo iki ištirpinimo, galinčias veikti kaip saulės elementai. Tai yra net ir buvusios pažeistos molekulės po tokios procedūros vėl atgauna savo fotoelektrines savybes.

Net keturiolika valandų jas tirpinant ir vėl regeneruojant, efektyvumas nesumažėjo.

Šios molekulės jau dabar veikia net 40 procentų efektyvumu, ir tyrėjai mano, kad jas toliau tobulinant bus galima pasiekti ir didesnį efektyvumą - teoriškai net artimą 100%, be to, tokio savi-organizacijos principo panaudojimas reiškia, kad tokius saulės elementus bus galima regeneruoti, panašiai, kaip tai vyksta ir augalų lapuose, o tai gali atverti kelią į ateities saulės energijos panaudojimo technologijas.

Nors įprastiniai silicio saulės elementai degraduoja labai lėtai, tačiau MIT sukurtos prototipinės molekulės jau dabar dvigubai už juos efektyvesnės, be to, daugelis kitų fotoelektrinių medžiagų, ypač naujai kuriamų - organinių, ar turinčių išskirtinių savybių - galinčių lankstytis, pigių, tačiau efektyvių, yra jautrios aplinkos sąlygoms, korozijai, ir po kiek laiko praranda savo fotoelektrines savybes.

Aut. teisės: MokslasPlius
MokslasPlius

(0)
(0)
(0)

Komentarai (3)