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.


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.

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…

TIN CŨ HƠN
Pin vi khuẩn

Pin vi khuẩn

Lần đầu tiên một nghiên cứu chỉ rõ cấu trúc phân tử chính xác của các protein trong vi khuẩn giúp chúng có khả năng truyền điện.

Đăng ngày: 08/12/2025
Cảm biến hình ảnh nhỏ bằng hạt cát đạt kỷ lục thế giới

Cảm biến hình ảnh nhỏ bằng hạt cát đạt kỷ lục thế giới

OmniVision, nhà phát triển các giải pháp hình ảnh kỹ thuật số tiên tiến, vừa tuyên bố họ đạt kỷ lục Guinness với cảm biến hình ảnh có tên OV6948. Đây là cảm biến hình ảnh nhỏ nhất trên thế giới với kích thước 0,575 mm x 0.575 mm.

Đăng ngày: 29/11/2025
Tìm hiểu tàu chiến hiện đại nhất của Brunei

Tìm hiểu tàu chiến hiện đại nhất của Brunei

Hải quân Brunei hiện sở hữu ba tàu hộ tống lớp Nakhoda Ragam sản xuất tại Anh với hệ thống điện tử và vũ khí tối tân.

Đăng ngày: 29/11/2025
Ba Lan: Phát triển thành công siêu máy ảnh chụp được tia X

Ba Lan: Phát triển thành công siêu máy ảnh chụp được tia X

Theo hãng tin Ba Lan (PAP), loại camera này được gắn một hệ thống có thể nhận diện tia X, có khả năng đếm được những phôton đơn lẻ và thu được tới 20.000 khung hình/giây.

Đăng ngày: 28/11/2025
Robot cứu hộ hình người của NASA

Robot cứu hộ hình người của NASA

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) mới giới thiệu một loại robot mới, có khả năng đứng bằng hai chân như người và được sử dụng để hỗ trợ cho các công việc cứu hộ.

Đăng ngày: 05/11/2025
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.

Đăng ngày: 24/10/2025
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.

Đăng ngày: 22/10/2025
Khoa Học News