Учёные представили революционное нанопокрытие, которое кардинально меняет подход к сбору солнечной энергии
Команда исследователей из Корейского университета (KU-KIST) разработала уникальный материал на основе крошечных золотых наночастиц. Эти частицы самоорганизуются в микроскопические сферы, которые исследователи ласково называют «супрашарами» или плазмонными коллоидными супершарами.
Обычные солнечные системы, будь то фотоэлектрические панели или тепловые коллекторы, используют лишь часть солнечного излучения: видимый свет составляет около 40–45 %, ультрафиолет - всего 3–5 %, а основная доля (50–55 %) приходится на инфракрасный диапазон, который большинство материалов попросту пропускают или слабо поглощают.
Новое покрытие решает эту проблему благодаря хитрому сочетанию физических эффектов: поверхностного плазмонного резонанса на отдельных наночастицах и миэ-резонансов внутри самих микросфер. В результате супрашары захватывают почти весь доступный солнечный спектр - от ультрафиолета до ближнего инфракрасного излучения.
Компьютерное моделирование показало, что правильно подобранные по размеру супрашары способны поглощать более 90 % падающего солнечного излучения. Реальные лабораторные тесты с имитатором солнечного света подтвердили результат: покрытие из супрашаров поглощало в среднем около 89 % энергии, тогда как традиционное покрытие из отдельных золотых наночастиц - всего 45 %.
Особенно впечатляющий эффект проявляется в термоэлектрических генераторах: благодаря гораздо более сильному нагреву и повышенному температурному градиенту мощность таких устройств вырастает примерно в 2,4 раза по сравнению с обычными аналогами.
Важный плюс технологии - простота изготовления. Золотые наночастицы собираются в супрашары самостоятельно в растворе, без сложных и дорогих процессов. Это открывает путь к масштабируемому и относительно недорогому производству.
Пока разработка находится на стадии лабораторных экспериментов, но авторы уверены: такие плазмонные супрашары могут стать удобным универсальным покрытием для разных типов солнечных установок - от тепловых коллекторов до термоэлектрических генераторов и даже в комбинации с фотоэлементами.
Золотые микросферы, которые ловят почти всё солнце, - ещё один маленький, но очень яркий шаг к более эффективной и доступной зелёной энергетике будущего.
Ранее мы писали о том, что Обзор на проигрыватель виниловых пластинок Fender American Vintage Turntable · MoFi Electronics и Fender Musical Instruments Corporation объединили свои силы, чтобы создать нечто поистине уникальное - проигрыватель виниловых пластинок Fender American Vintage Turntable. Этот проигрыватель сочетает
