Sztuczny liść z Chin podbija świat nauki. Jego możliwości zadziwiają ekspertów

Chciałoby się powiedzieć, że w Chinach potrafią podrobić wszystko, choć inspirowanie się naturą zdecydowanie nie jest zależne od narodowości. Innymi słowy: inżynierowie z całego świata często próbują naśladować istniejące w biologii rozwiązania, aby zwiększyć wydajność towarzyszących nam technologii. Tym razem dokonali tego naukowcy z Państwa Środka stojący za koncepcją sztucznego liścia.
Sztuczny liść z Chin podbija świat nauki. Jego możliwości zadziwiają ekspertów

Takie elastyczne ogniwo słoneczne wyróżnia się na tle konwencjonalnych paneli zdolnością do śledzenia ruchu słońca. Dzięki temu możliwa jest maksymalizacja produkcji energii z wykorzystaniem tego źródła. W kontekście praktycznych zastosowań mówi się chociażby o stosowaniu takiego podejścia na potrzeby wytwarzania wodoru z wody. 

Czytaj też: Polacy zaprojektowali maszynę do produkcji wodoru, jakiej zazdrości nam świat. Genialna konstrukcja już działa

Elastyczne i zasilane światłem słonecznym elektrody zostały połączone z żelową warstwą ochronną. Dodajmy do tego węglowe nanorurki zintegrowane z wrażliwym na temperaturę polimerem, a uzyskamy konstrukcję zdolną do istnej magii. Wystawiony na działanie słońca sztuczny liść sprawia, iż wspomniane nanorurki zostają podgrzane, a polimer ulega skurczeniu. 

Z kolei obszary liścia, które nie znajdują się w zasięgu światła, pozostają w niezmienionej formie. Kurczenie sprawia, że dochodzi do przechylenia całej konstrukcji tak, aby i pozostałe jej części zostały oświetlone. Na podobnej zasadzie odbywa się to w naturze, a naśladując ten fenomen Chińczycy sprawili, że ich urządzenie nie potrzebuje do działania żadnych fizycznych źródeł zasilania.

Zaprojektowany przez chińskich naukowców sztuczny liść jest w stanie śledzić pozycję słońca, dzięki czemu maksymalizuje wydajność produkcji wodoru

Publikacja na ten temat znalazła się w Advanced Functional Materials. Jej autorzy chwalą się uzyskanymi wynikami. Na przykład w sytuacji, gdy światło pada na taki liść w zakresie 90 stopni (co oznacza wysoki stopień oświetlenia), to można wyprodukować aż 866 procent paliwa wodorowego i tlenu więcej aniżeli ma to miejsce w przypadku konwencjonalnie stosowanych rozwiązań. 

W czasie testów członkowie zespołu badawczego ustalili, że po 65 godzinach ciągłej pracy ich urządzenie zachowało 73% swojej pierwotnej aktywności. Być może nawet bardziej fascynująco wypada fakt, iż opisywana technologia sprawdza się nie tylko na lądzie, ale i pod wodą! W przypadku innych sztucznych liści oraz klasycznej fotowoltaiki – nawet jeśli istnieje podobna możliwość – to efekty końcowe są zdecydowanie słabsze. 

Czytaj też: Popularne urządzenia skrywają toksyczny sekret. Znajdują się w milionach polskich domów

Zarazem nie możemy jeszcze stwierdzić, iż jest mowa o technologii pozbawionej wad. Sami zainteresowani zwracają uwagę na aspekty, które będą musiały zostać poprawione, zanim takie rozwiązanie mogłoby zostać wykorzystane na przemysłową skalę. Jednym z ograniczeń jest podatność nanorurek węglowych na defekty wraz z kolejnymi skończonymi cyklami śledzenia pozycji słońca. Poza tym ruch wiatru i wody w rzeczywistym świecie mogłyby mieć odczuwalny negatywny wpływ na funkcjonowanie tego sztucznego liścia. Mimo to sama koncepcja brzmi świetnie i z pewnością będzie objęta dalszymi badaniami.

Aleksander KowalA
Napisane przez

Aleksander Kowal

Pierwsze kroki w dziennikarstwie internetowym stawiałem ponad 10 lat temu, choć moja wyższa edukacja pokierowała mnie w stronę studiów językowych w dziedzinie romanistyki, a także studiów pedagogicznych. Zajmuję się m.in. kosmosem oraz nowymi technologiami, lecz postaram się również dzielić artykułami dot. historii czy archeologii.