Солнечные батареи из глаза мухи

// // Новое //

Очередное достижение в области копирования биологических структур совершили ученые из университета Пенсильвании. Ими разработана методика создания шаблонов, которые позволяют создавать поверхность, копирующую наноструктуру фасеток глаза мясной мухи. Такие материалы могут оказаться востребованными, например, при создании солнечных батарей нового поколения.

«Копирование биоструктур началось в 2001 году» - говорит  Аклеш Лахатла, профессор кафедры прикладной науки и техники университета Пенсильвании. «Все существующие в настоящее время технологии не предполагают массового копирования. Во многих случаях можно сделать много копий одной структуры, но для каждой понадобится отдельное насекомое, но такой подход также не годится для массового производства.

Как заявляет сам профессор, ему и его ученикам удалось разработать метод производства шаблонов и штампов, которые позволяют создавать наноструктуры.  Основой для них послужили глаза мясной мухи, которые представляют собой полусферы, составленные из множества шестиугольных фасеток. Структура этих фасеток задает определенные свойства на наноуровне и, по словам исследователей, перспективна для разработки солнечных фотоэлементов, поскольку поглощает гораздо больше света, чем плоская поверхность. Для правильной работы, однако, необходимо, чтобы изготавливаемые по живому образцу элементы сохраняли все мельчайшие элементы его структуры.

В процессе работы ученые закрепили  роговицу глаза  на стеклянной подложке и заполнили  ее внутреннюю часть органическом полимером на кремниевой основе, так, чтобы наносимое металлическое покрытие не проникало под поверхность. Затем на поверхность был нанесен никель с помощью технологии, известную в англоязычной специальной литературе, как Conformal-Evaporated-Film-by-Rotation (CEFR), то есть  равномерное напыление пленки в процессе вращения. Материал, которым должна покрываться форма, испаряется в вакуумной камере, в которой помещен и объект напыления, каждые две секунды совершающий оборот.

Ученые покрыли  группу из девяти глаз мясной мухи никелевым слоем 250 нм толщиной, после чего методом электроосаждения нанесли никель на внутреннюю сторону формы, получив эталонный шаблон полмилиметра толщиной. Этот шаблон можно использовать и как форму и как штамп, причем изготавливать можно не только изделия но и новые шаблоны, таким образом увеличивая площадь создаваемого материала.

В настоящее время многие ученые занимаются исследованием различных живых тканей на наноуровне, чтобы выявить их уникальные свойства и научиться применять их в производстве. Например, исследователей интересует, каким образом крылья бабочки создают удивительную цветовую палитру без всяких пигментов.

На правах рекламы: Купить клееный брус на сайте компании "НЛК Домостроение"