Hoa hướng dương nhân tạo có thể tự uốn cong hướng về phía ánh sáng

Bằng cách chế tạo các vật liệu đặc biệt thành các cấu trúc mỏng, các nhà khoa học đã tạo những "cọng nhỏ" có thể uốn cong về phía nguồn sáng, cung cấp một nền tảng cơ bản có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của một loạt các công nghệ năng lượng Mặt trời trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Los Angeles và Đại học bang Arizona đề cập đến hệ thống của họ như một máy theo dõi đa hướng sinh học giống như hoa hướng dương.

Hoa hướng dương nhân tạo có thể tự uốn cong hướng về phía ánh sáng
Cây nhân tạo có khả năng hướng theo nguồn ánh sáng của các nhà khoa học Mỹ.

Về mặt sinh học, bất kỳ chuyển động chung nào để đáp ứng với những thay đổi cụ thể trong môi trường đều được mô tả như một hành vi mạnh mẽ.

Loading...

Các nhà hóa học đã gặp không ít khó khăn trong việc chế tạo các vật liệu và cấu trúc dẻo dai có cơ chế đặc biệt để đáp ứng với những thay đổi về cường độ ánh sáng hoặc nhiệt độ dao động.

Nhưng thiên nhiên có một hành vi phức tạp hơn ở góc độ điều hướng sự di chuyển của các sinh vật theo hướng tốt và tránh xa các mối đe dọa. Hoa hướng dương là minh chứng cho điều đó.

Các hành động “đuổi” theo Mặt trời, sẽ rất hữu ích cho những thứ như quang điện, có hiệu quả nhất khi được tắm trong một ánh sáng dày đặc của bức xạ chiếu thẳng vào bề mặt của chúng, thay vì từ góc độ nông hơn.

Về mặt thực tế, so với các tia từ nguồn chiếu sáng trên cao, ánh sáng chiếu vào một góc khoảng 75 độ mang ít hơn 75% năng lượng.

Để giải quyết vấn đề mất mật độ năng lượng xiên này, nhóm nghiên cứu đã tìm đến các loại gel và polymer có khả năng phản ứng với ánh sáng hoặc nhiệt.

Một số vật liệu khác nhau đã được chọn làm ứng cử viên đáng để nghiên cứu kỹ hơn, bao gồm hydrogel chứa hạt nano vàng, các polymer nhạy sáng và một loại chất đàn hồi tinh thể lỏng được nhúng bằng thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng.

Khi được nhắm mục tiêu bằng tia laser, các thân cây nhân tạo nhỏ bé đã phản ứng nhanh chóng với sự ấm áp của ánh sáng, co lại ở một bên và mở rộng ở phía bên kia để làm cho sợi chỉ bị xoắn và nghiêng về phía tia laser.

Các nhà nghiên cứu đã lắp ráp một loạt các cây nhân tạo nhỏ bé và nhấn chìm chúng trong nước. Nhóm nghiên cứu sau đó xác định lượng ánh sáng được chuyển thành nhiệt bằng cách đo hơi nước mà thiết lập của họ tạo ra.

Những thay đổi về lượng hơi cho thấy các cây nhân tạo này thu năng lượng ở các góc dốc gấp 4 lần so với bề mặt tĩnh, phẳng.

Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết bị của họ có khả năng là giải pháp cho bất kỳ hệ thống nào bị mất hiệu quả do nguồn năng lượng chuyển động.

Công việc này được cho có thể hữu ích cho hàng loạt các thiết bị như máy thu tín hiệu thích ứng, cửa sổ thông minh, robot tự chế, cánh buồm mặt trời cho tàu vũ trụ cũng như phát hiện và theo dõi phát xạ mạnh mẽ bằng kính viễn vọng v.v…

Loading...
TIN CŨ HƠN
Sinh viên Israel nghiên cứu và sản xuất loại mật không cần ong

Sinh viên Israel nghiên cứu và sản xuất loại mật không cần ong

Các sinh viên Israel đã phát triển được công nghệ mới sản xuất mật không cần ong thông qua việc sử dụng vi khuẩn biến đổi gene.

Đăng ngày: 11/11/2019
Da người có thể phát sáng thành một chiếc đồng hồ

Da người có thể phát sáng thành một chiếc đồng hồ

Các nhà nghiên cứu từ Hiệp hội Hóa học Mỹ (ACS) đã phát triển một thiết bị phát sáng dưới da sử dụng trong thời gian lâu dài, hoạt động ở điện áp thấp và an toàn cho da người.

Đăng ngày: 10/11/2019
Món ăn tráng miệng nhẹ nhất thế giới với 96% không khí, phần còn lại chỉ nặng 1 gram

Món ăn tráng miệng nhẹ nhất thế giới với 96% không khí, phần còn lại chỉ nặng 1 gram

Món ăn siêu nhẹ này được làm dựa trên cách làm Aeroge - loại vật liệu sẽ tạo ra những bước đột phá lớn trong kỉ nguyên mới

Đăng ngày: 09/11/2019
Vì sao các tấm pin mặt trời sản xuất được điện?

Vì sao các tấm pin mặt trời sản xuất được điện?

Mặt trời phát ra rất nhiều năng lượng. Hiện nay có rất nhiều nước khai thác nguồn năng lượng này để dần thay thế cho các nguồn khác.

Đăng ngày: 08/11/2019
Canon phát triển thành công ống kính máy ảnh có khả năng tự lọc bụi

Canon phát triển thành công ống kính máy ảnh có khả năng tự lọc bụi

Các kỹ sư của Canon đã phát triển một ống kính máy ảnh có khả năng hút không khí vào, xoay luồng không khí trong thân máy và cuối cùng đẩy chúng ra khỏi máy ảnh.

Đăng ngày: 08/11/2019
Thiết kế sạc không dây mạnh có thể sạc đầy xe điện trong 20 phút

Thiết kế sạc không dây mạnh có thể sạc đầy xe điện trong 20 phút

Phương pháp không dây này bao gồm một bộ gồm hai cuộn dây sạc, một được gắn bên dưới một chiếc xe điện và cái đặt ở mặt đất.

Đăng ngày: 08/11/2019
Nhật sản xuất siêu xe bằng vật liệu nguồn gốc thiên nhiên: Nhẹ bằng 1/5 thép nhưng dẻo dai gấp 5 lần

Nhật sản xuất siêu xe bằng vật liệu nguồn gốc thiên nhiên: Nhẹ bằng 1/5 thép nhưng dẻo dai gấp 5 lần

CNF có tiềm năng trở thành vật liệu chế tạo ô tô của tương lai.

Đăng ngày: 08/11/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News