Наука и техника

Наука и техника / Прикладные исследования /

Мухи-падальщицы внесли вклад в повышение эффективности солнечных батарей

29 июля 2010 года, 18:30 | Текст: Фернандо де ла Куадро | Послушать эту новость

Девять роговиц мухи-падальщицы в никелевой матрице для отливки (фото Akhlesh Lakhtakia).

Биомиметика (бионика) считается одним из самых перспективных научных направлений. Подражание природе может привести к созданию таких устройств, как разведывательный орнитоптер-беспилотник, повторяющий движения крыльев голубя, или солнечная батарея с поверхностью, воспроизводящей структуру фасеточного глаза мухи.

Группа учёных из Пенсильванского государственного университета (США) под руководством профессора Акхлеша Лакхтакии сначала (совместно с итальянскими коллегами из университетов Салерно и Базиликаты) пришла к выводу о том, что солнечные батареи с призматическими линзами, форма и структура поверхности которых копируют форму и структуру поверхности глаза каллифорид (падальных мух), куда лучше собирают прямой и рассеянный свет. Глаза мух — полушария, состоящие из макроструктур-шестигранников, на которых, в свою очередь, расположены наноструктуры.

Уже без итальянских коллег пенсильванские исследователи перешли к практическому применению теории. Чтобы изготовить отливку для поверхности, им не пришлось применять выведенный на первом этапе фрактальный алгоритм, описывающий поверхность глаза. У мух-падальщиц было изъято 9 роговиц, которые были помещены на стеклянную подложку, покрыты полимерным слоем и залиты никелем в вакууме. В результате получилась матрица для отливки (см. фото вверху).

Учёные не собираются останавливаться на достигнутом. В их ближайших планах — матрица на основе 30 мушиных роговиц, в перспективных — исследование микроструктуры крыльев бабочек для выяснения возможности изготовления цветных поверхностей без красителей.

Результаты исследований опубликованы в журнале Bioinspiration & Biomimetics.

Внизу слева: роговица глаза мухи (см. её вверху). Справа: копия, полученная с помощью плазменного травления роговицы после её никелирования. (Иллюстрации Elisabeth Sauer / Corbis, авторов работы и Пенсильванского госуниверситета.)

Подготовлено по материалам Discovery News.