Вполне возможно, что с этого созданного искусственного подсолнуха в миниатюрном размере начнётся новая эра солнечной энергетики. Микроструктуры, изгибающиеся в ответ на изменение положения источника света, поглощают энергию в 4 раза эффективнее классических солнечных панелей. Новую технологию открыли американские учёные: они создали биомиметический многонаправленный трекер солнечной энергии SunBOT. Эти крохотные структуры из термочувствительного материала способны сгибаться в направлении источников света, чтобы максимально эффективно ее поглощать, сообщает Naked Science.
В научном мире уже давно работают над имитацией реакций растений на солнечный свет. Реакции подобного рода, которые возникают в ответ на ненаправленное и рассеянное освещение, называются настиями. Примером подобного поведения является одуванчик: их соцветия-корзинки раскрываются при ярком солнечном освещении и закрываются, когда света становится меньше. Сымитировать настии растений при помощи синтетических материалов оказалось несложно. Куда труднее воспроизвести фототропизм — изменение положения или направления роста органов растений в зависимости от направления светового потока. Классический пример фототропизма — движение соцветий подсолнечника за солнцем в течение дня.
Материал, который может проявлять фототропизм, был бы чрезвычайно полезен при создании фотоэлектрических устройств, чтобы они могли максимально эффективно улавливать энергию от нестационарного источника. Именно поиск материала стал основным моментом в процессе создания искусственных миниатюрных подсолнухов. Исследователи перебрали несколько их видов, включая гидрогель с частицами золота, волокна светочувствительного полимера и жидкокристаллический эластомер со светопоглощающими красителями. Из каждого материала сформировали нити длиной несколько сантиметров и толщиной около миллиметра, а затем поместили их на границе раздела воды и воздуха, чтобы по количеству испаряемой жидкости определить эффективность поглощения энергии. Такие микроподсолнухи реагировали на сконцентрированный лазерный луч, изгибаясь в сторону источника излучения. Измерения пара показали, что система, состоящая из таких фототропических элементов, в 4 раза эффективнее, чем классическая неподвижная солнечная панель.
Искусственные подсолнухи SunBOT пригодятся не только в солнечной энергетике. Фототропические элементы можно использовать для создания адаптивных приёмников оптических сигналов, «умных» окон, солнечных парусов для космических кораблей, оптических систем наведения и роботизированных медицинских систем.
