Технология на непотопляемый металл и высокоэффективные солнечные панели

Технология на непотопляемый металл и высокоэффективные солнечные панели

Специалистами исследовательской лаборатории университета Рочестера, не так давно демонстрировалась разработка на основе лазеров, при помощи которой создаются непотопляемые металлические конструкции. И вот теперь, эта же группа учёных, создавших непотопляемый металл, применила лазерную технологию под создание высокоэффективных солнечных генераторов.

Структура избирательного поглощения света

Технологию мощных фемтосекундных лазерных импульсов учёные применили для травления металлических поверхностей наноразмерными структурами. Созданные таким образом структуры способны избирательно поглощать свет лишь при условии исключительно солнечного излучения.

Традиционно используемая для таких применений металлическая поверхность представляет блестящую, эффективно отражающую структуру. Несколько лет назад была разработана технология чёрного металла, применение которой позволяет превратить блестящие металлы в черную матовую поверхность.

Однако для получения действительно идеального поглотителя солнечного излучения требуется больше, чем просто чёрный металл. Настоящей разработкой учёным, по всей видимости, удалось получить такую структуру – своего рода селективный поглотитель.

Как отмечают изобретатели, поверхность нового типа не только улучшает эффект поглощения энергии солнечного света, но также уменьшает рассеивание тепла. По сути, впервые удалось создать нечто подобное — идеальный металлический солнечный поглотитель. Параллельно учёные продемонстрировали использование солнечной энергии с помощью теплового электрического генератора.

Исследовательская группа провела ряд экспериментов с разными металлами:

  • алюминием,
  • медью,
  • сталью,
  • вольфрамом.

В результате обнаружилось: металл вольфрам, обычно используемый в качестве теплового солнечного поглотителя, отметился наиболее высокой эффективностью поглощения солнечного света. Вольфрамовая поверхность, обработанная предложенными наноразмерными структурами,  показала улучшение эффективности генерации тепловой энергии до 130% по сравнению с необработанным вольфрамовым листом.

Повод для дальнейших экспериментов

На базе лаборатории также опробована технология фемтосекундного лазерного травления при создании супергидрофобных (водоотталкивающих) и супергидрофильных (притягивающих воду) металлов. Чуть ранее ноябрь месяц 2019 года отметился событием, когда из стен лаборатории вышло сообщение о создании металлических непотопляемых конструкций.

Металл действительно не тонет, независимо от того, как попадает в воду или насколько сильно повреждён физически. Между тем первоначальная техника создания уникальной структуры нано- и микро- размерных структур на поверхности обычной вольфрамовой нити, как выяснилось экспериментально, позволяет электрической лампочке светиться ярче при том же потреблении энергии. Есть повод для дальнейших экспериментов.


При помощи информации: Rochester