«Hλιακό χωνί» από το MIT

Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο που δείχνει πώς και η ηλιακή ενέργεια μπορεί να περάσει μέσα από ένα χωνί πριν διοχετευθεί στο κέντρο του, με αποδοτικότερο τρόπο σε σχέση με τα σημερινά πάνελ. (Φωτογραφία: MIT/Yan Liang)

Ερευνητές του MIT αναπτύσσουν ένα «χωνί ηλιακής ενέργειας», το οποίο θα μπορεί να αντλεί ενέργεια από μεγαλύτερο φάσμα ηλιακού φωτός σε σχέση με τα συμβατικά πάνελ πυριτίου.
Οι επιστήμονες σκέφτηκαν ότι τα πάντα γίνονται πιο εύκολα με ένα χωνί, είτε πρόκειται για τον ανεφοδιασμό ενός αυτοκινήτου με πετρέλαιο είτε για το γέμισμα ενός δοχείου με ζάχαρη. Εφαρμόζοντας την ίδια αρχή, ανέπτυξαν ένα μοντέλο που δείχνει πώς και η ηλιακή ενέργεια μπορεί να περάσει μέσα από ένα χωνί πριν διοχετευθεί στο κέντρο του, με αποδοτικότερο τρόπο σε σχέση με τα σημερινά πάνελ.

Η κωνική κατασκευή βασίζεται στη χρήση εξειδικευμένων υλικών, τα οποία «τεντώνονται για να αποκτήσουν πρωτοφανείς ιδιότητες», όπως εξηγεί ο καθηγητής Τζου Λι, συντάκτης της έκθεσης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Photonics.

Σε αντίθεση με το κοινό χωνί που λειτουργεί χάρη στη βαρύτητα, το «ηλιακό χωνί» που είναι κατασκευασμένο από ένα πολύ λεπτό υλικό γνωστό ως διθειούχο μολυβδαίνιο (MoS2), λειτουργεί με ηλεκτρονικές δυνάμεις.

Στο μοντέλο τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μικροσκοπική βελόνα για να ανοίξουν στην ταινία MoS2 μια τρύπα σε μέγεθος μορίου, δίνοντας στην επιφάνεια τη μορφή χωνιού. Η πίεση που ασκείται από τη βελόνα «τεντώνει» σαν λάστιχο την επιφάνεια και αλλάζει την κατασκευή έτσι ώστε να «συντονίσει» διαφορετικές περιοχές της με διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός - όχι μόνο του ορατού φωτός, αλλά και μέρους του αόρατου φάσματος.

Το διθειούχο μολυβδαίνιο είναι φυσικός ημιαγωγός και έχει ένα ειδικό χαρακτηριστικό - γνωστό ως διάκενο - που επιτρέπει τη μετατροπή του σε ηλιακή κυψέλη ή σε ολοκληρωμένο κύκλωμα. Η ίδια ιδιότητα του επιτρέπει να ανταποκρίνεται σε διαφορετικά χρώματα φωτός, με τρόπο που το πυρίτιο δεν μπορεί.

Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν δοκιμάσει την κατασκευή τους μόνο σε επίπεδο υπολογιστικών προσομοιώσεων, όμως ελπίζουν σύντομα να είναι σε θέση να πραγματοποιήσουν εργαστηριακά πειράματα για να επιβεβαιώσουν την ιδιότητα του «χωνιού» να μετατρέπει αποτελεσματικά την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρικό ρεύμα.

Πηγή: Ναυτεμπορική NASA