Revoluția tehnologiei culorii și a energiei solare
Fizicienii de la Case Western Reserve University dezvoltă acoperiri optice ultra-subțiri care ar putea prelungi dramatic durata de viață a panourilor solare, precum și să îmbunătățească domenii precum stocarea datelor sau protecția împotriva contrafacerii.
„Imaginați-vă o lume în care suprafețele nu doar afișează culori vibrante, ci servesc și ca platforme eficiente de recoltare a energiei”, a spus profesorul de fizică Case Western Reserve, Giuseppe Strangi. „Aceasta este lumea pe care o scoatem la lumină”.
Strangi conduce un grup de cercetare care dezvoltă noile acoperiri optice, care sunt la fel de subțiri ca și câteva straturi atomice. Ele pot transmite și reflecta simultan lumina cu benzi înguste, cu o intensitate și puritate de neegalat a culorilor.
„Ele acționează ca niște ferestre transparente foarte selective și ca oglinzi reflectorizante”, a spus Strangi, „și această precizie ne dă putere să manipulăm aspectul luminii reflectate”.
Prelungirea duratei de viață a panourilor solare
Cea mai promițătoare aplicație posibilă pentru noile acoperiri optice este extinderea duratei de viață a panourilor solare, a spus Strangi.
Panourile solare durează de obicei aproximativ 20 până la 25 de ani. Printre motive: Lumina soarelui furnizează energie, dar încălzește și panoul, reducându-i eficiența pe termen scurt și durabilitatea pe termen lung pe măsură ce descompune materialele. Asta pentru că există două benzi specifice în energia luminoasă: una (fotovoltaică) poate fi stocată ca energie, în timp ce cealaltă (termică) încălzește panoul.
„Dar, până acum, nu puteai discrimina între cele două, așa că pentru a obține energie, ar trebui să accepți și căldura”, a spus Strangi. „Acoperirile noastre separă cele două, ducând la o creștere a producției de energie pe termen scurt și o creștere de șase ori a duratei de viață a panoului”.
Case Western Reserve a obținut un brevet pentru noile materiale, a spus Strangi.
Grupul de cercetare – care include profesorul de fizică CWRU Michael Hinczewski și colaboratori de la MIT, Universitatea din Arizona și Universitatea din Rochester – lucrează, de asemenea, cu colaboratori industriali din Statele Unite și Finlanda pentru a explora extinderea tehnologiei.
Descoperirile lor au fost publicate recent în revista Nature Communications. Această lucrare cea mai recentă s-a bazat pe descoperirile originale ale grupului, publicate în 2021 în Nature Nanotechnology, pe ceea ce au numit „acoperiri optice rezonante Fano”.
Moștenirea luminii a lui Urgo Fano
Noile materiale poartă numele lui Ugo Fano, un fizician italian care a lucrat cu Enrico Fermi la experimente de fisiune în anii 1930.
Perspectivele unice ale lui Fano erau despre ceva numit „forme de linii spectrale” sau vizualizarea schimbării energiei într-o moleculă sau chiar într-un singur atom. Echipa lui Strangi a reușit să manipuleze acele forme ale liniilor Fano – deci, energia – prin limitarea stărilor discrete în continuum folosind fotonica pe film subțire.
Alte aplicații pentru noile cercetări sunt variate: noile progrese în „colorarea structurală” ar îmbunătăți tehnologiile de afișare pe computer, ar crește stocarea datelor, ar îmbunătăți măsurile de combatere a contrafacerii și chiar ar permite mai multe variații în decor, a spus Strangi.
Sursa: miragenews.com
PMG Wind România
Sisteme și parcuri fotovoltaice
