Группа экспертов из Университета Эксетера изучила новые методы производства фотоэлектрической (PV) энергии — или способы преобразования света в энергию.Они показали, что, имитируя V-образную позу, которую используют бабочки белокочанной капусты для разогрева их мускулов полета перед взлетом, количество энергии, производимой солнечными панелями, может увеличиться почти на 50 процентов.Важно отметить, что за счет копирования этой «крыловидной» конструкции отношение мощности к весу всей структуры солнечной энергии увеличивается в 17 раз, что делает ее значительно более эффективной.Исследование, проведенное командой из Института окружающей среды и устойчивого развития (ESI) и Центра экологии и охраны окружающей среды на базе кампуса Пенрин Университета Эксетера в Корнуолле, опубликовано в ведущем научном журнале Scientific Reports.
Профессор Тапас Маллик, ведущий автор исследования, сказал: «Биомимикрия в инженерии не нова. Тем не менее, это действительно многопрофильное исследование показывает пути развития недорогой солнечной энергии, которые не использовались ранее».Известно, что в пасмурные дни бабочки семейства капустно-белых летят раньше других бабочек, что ограничивает скорость, с которой насекомые могут использовать энергию солнца для нагрева своих летательных мышц.
Считается, что эта способность связана с V-образной позой, известной как отражение отражения, которую они принимают в такие дни, чтобы максимизировать концентрацию солнечной энергии на грудной клетке, что позволяет им летать.Кроме того, особые субструктуры крыльев бабочек позволяют наиболее эффективно отражать солнечный свет, обеспечивая максимально быстрое разогревание мускулов полета до оптимальной температуры.
Поэтому группа ученых исследовала, как скопировать крылья, чтобы разработать новый легкий светоотражающий материал, который можно было бы использовать в производстве солнечной энергии.Команда обнаружила, что оптимальный угол, под которым бабочка должна держать свои крылья для повышения температуры тела, составляет около 17 градусов, что увеличивает температуру на 7,3 градуса по Цельсию по сравнению с тем, когда она держится в горизонтальном положении.
Они также показали, что, копируя простые однослойные чешуйчатые элементы, которые есть в крыльях бабочек у производителей солнечной энергии, они могут значительно улучшить соотношение мощности к весу будущих солнечных концентраторов, сделав их значительно легче и эффективнее.Профессор Ричард Френч-Констант, который проводит ведущие в мире исследования мимикрии бабочек в Университете Эксетера, сказал: «Это доказывает, что скромная белокочанная капуста не просто вредитель вашей капусты, но на самом деле насекомое, которое является экспертом в сборе солнечной энергии. энергия ".