2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
SANTA FE – Képzelje el, hogy elegendő alternatív energiával festheti ki a tetőt otthona fűtéséhez és hűtéséhez. Mi lenne, ha a katonák a terepen szállíthatnának energiaforrást egy tekercs műanyag fóliában a hátizsákjukban?
Ezek az ötletek tudományos-fantasztikusnak tűnnek – különösen a fosszilis tüzelőanyagok árának emelkedése nyomán.
A New MexicoState Egyetem és a Wake Forest Egyetem tudósaiból álló csapat áttörésének köszönhetően azonban mindkettő a valósággá válás felé halad.
Míg a hagyományos napelemek szilíciumból készülnek, ami drága, törékeny és üvegszerűen törik, addig a csapat által kifejlesztett szerves napelemek műanyagból készülnek, amely viszonylag olcsó, rugalmas, körbetekerhető, vagy akár festékszerűen is felvihető. – mondta Seamus Curran fizikus, az NMSU nanotechnológiai laboratóriumának vezetője. A nanotechnológia vagy a molekuláris gyártás azt a képességet jelenti, hogy egy-egy atomot lehet építeni.
A szerves napelemek által előállított viszonylag alacsony energiahatékonysági szint hátrányt jelent. Ahhoz, hogy hatékony energiatermelők lehessenek, képesnek kell lenniük a napfény energia 10 százalékát villamos energiává alakítani. A tipikus szilícium panelek körülbelül 12 százalékos energiakonverziós hatékonysággal rendelkeznek.
Az energiaátalakításnak ez a szintje nehezen elérhető volt a szerves napenergia-technológiával foglalkozó kutatók számára, sokan közülük elérte a 3-4 százalékot. Az NMSU/Wake Forest csapata azonban 5-ös szoláris energiahatékonysági szintet ért el.2 százalék. A bejelentést a Santa Fe-i nanomérnöki anyagokkal és makromolekuláris technológiával foglalkozó workshopon tették közzé.
"Ez azt jelenti, hogy közelebb vagyunk a piacon elérhető szerves napelemek gyártásához" - mondta Curran.
A hagyományos gondolkodás szerint ez a mérföldkő legalább egy évtizeddel távolabb volt. A csoport kutatásai alapján csak négy-öt év telhet el, mire a műanyag napelemek valósággá válnak a fogyasztók számára – tette hozzá Curran.
Az áttörés jelentőségét nem lehet alábecsülni, mondta Curran.
"Meg kell vizsgálnunk az alternatív energiaforrásokat, ha az Egyesült Államok csökkenteni akarja a külföldi forrásoktól való függőségét" - mondta az NMSU fizikaprofesszora.
Az új-mexikói gazdaságfejlesztési osztály titkára, RickHomans hozzátette: "Ez az áttörés Új-Mexikó államot tovább viszi a felhasználható napenergia fejlesztésében, amely létfontosságú nemzeti erőforrás. Két fontos klasztert egyesít, amelyekre az állam összpontosít: a megújuló energiaforrásokat. energia- és mikronano rendszerek, és kiemeli állami egyetemeink erős kutatóbázisát."
A polimerkeverékből készült olcsó, rugalmas műanyag forradalmasítaná a szoláris piacot, mondta Curran.
"Az a várakozásunk, hogy a következő öt évben 10 százalék fölé jutunk" - mondta Curran. "Jelenlegi keverékünk polimert és szénbuckygolyókat (fulleréneket), valamint a Wake Forest jó mérnöki technikáját és az NMSU egyedi NSOM képalkotását használja, hogy elérjük ezt a pontot."
Az NSOM vagy a közeli pásztázó optikai mikroszkóppal lehetővé teszi számukra a normál mikroszkópokhoz túl kicsi objektumok beolvasását.
A fejlesztés az együttműködés eredménye a katonai repülőgépek csúcstechnológiás bevonatainak fejlesztése. Ezt a programot Pete Domenici szenzor (R-N. M. és Jeff Bingaman, D-N. M.) támogatta Curran.
