Инжињери који покушавају да соларну енергију учине приступачнијом за просечног корисника одавно се суочавају с загонетком. Соларни панели хватају много више енергије када се могу преусмерити да прате кретање сунца небом. Али уређаји потребни за померање плоча су скупи и обично су претешки за употребу на нагнутим крововима.
Сличан садржај
- Ова соларна ћелија може лебдјети на мјехурићу
- САД би се могле пребацити на углавном обновљиву енергију, без батерија
- Погледајте овај комад папира како се пресавија и одлази даље
Сада су истраживачи са Универзитета у Мичигену позајмили од киригама, јапанске вештине сечења папира, како би направили нову врсту панела за праћење. Равни пластични листови соларних ћелија се мере помоћу малих пресека помоћу ласера. Кад се повуку, плоче се увијају у три димензије, нудећи подигнуте површине како би се окренуле правцу сунца.
„Овде имамо супстрат, који је заиста танак. Лаган је, не мора се нагињати великим носачима или машинама “, каже Мак Схтеин, ванредни професор науке о материјалу и инжењерству на универзитету. "Све што требате учинити је некако растезати."
Соларне ћелије киригами резултат су сарадње Штеин-овог тима и уметника папира Маттхева Схлиана. Шлијан, познат по футуристичким скулптурама направљеним од геометријски пресавијеног, плисираног и исеченог папира, дошао је у Штеинову лабораторију пре неколико година, тражећи научнике са којима ће сарађивати. Он и Штеин су га одмах погодили. Они би се редовно састајали, покушавајући да схвате како се Схлианова стручност у манипулирању равним површинама може користити у једном од Схтеинових пројеката. Онда је једног дана Схлиан показао Схтеин облик с којим је радио, а где је папир исечен малим прорезима. Кад се Штеин повукао на крајевима, проширио се у тродимензионалну мрежицу.
„Мислио сам:„ ах, бинго! “, Сећа се Штеин. Ово би било савршено за соларни панел.
Тим је извео симулацију помоћу киригами плоча, заснованих на условима током летњег солстиција у Аризони. Симулација је наговештавала да киригами панел делује скоро исто као и конвенционални механички покретани соларни панел и био је 36 процената ефикаснији од стационарног панела. Резултати су објављени у часопису Натуре Цоммуницатионс .
Киригами панели су годинама удаљени од употребе потрошача - Штеин се нада да ће добити више финансирања за даљњи пројекат. Али могу бити и јефтинији од класичних плоча. Иако су трошкови соларних модула драматично опали током година (око 75 процената од 2009., према извештају Међународне агенције за обновљиву енергију), цена инсталације и даље је тврдоглаво висока. Киригами плоче би вероватно било лакше инсталирати и захтевати мање тешку опрему.
Пројекат је још увек у концептуалној фази; тим још није створио радни прототип панела. Потребно је даље тестирање да се види да ли су танке, флексибилне соларне плоче довољно издржљиве да се свакодневно могу уграђивати у нове положаје. Ако се тим нада да ће направити плочу која би могла да траје 25 година, листови ће, према Штеиновој процени, требати да издрже око 25 000 покрета.
„Може ли то?“ Пита Штеин. "Нисмо га толико тестирали."
Такође још није јасно који би механизам био кориштен за истезање плоча, мада ће вероватно бити много лакши од традиционалних трацкер-ова.
Исти облик киригамија који се користи на соларним плочама може имати апликације далеко више од соларне енергије, каже Схтеин. Могуће је да би образац могао бити користан у камерама и ваздухопловној и аутомобилској индустрији, мада Схтеин каже да није слободан дати пуно детаља.
Оригами, познатији киригамијев рођак, коришћен је за многе научне и техничке примене, од стента срца до ваздухопловних огледала до ваздушних јастука аутомобила. Истраживачи Цорнелла недавно су сами Киригами користили за израду ситних, савијајућих транзистора. Сечени од графена (листови са угљеником дебљине једног атома), транзистори би могли да се користе за прављење наномашина за било који број сврха.
