quinta-feira, 16 de novembro de 2017

Asa de borboleta inspira célula fotovoltaica

A luz solar refletida em células solares representa um desperdício de energia. As asas da borboleta Pachliopta aristolachiae são formadas por nanoestruturas que ajudam a absorver a luz em um amplo espectro, muito melhor do em superfícies lisas. Pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) conseguiram transferir essas nanoestruturas para células solares, e com isso aumentaram a absorção de luz em até 200%.

A borboleta estudada possui uma cor negra profunda, o que significa que ela absorve perfeitamente a luz do sol e consegue gerenciar essa energia de forma otimizada. Os pesquisadores estudaram os detalhes microscópicos da constituição das asas dessas borboletas por uma técnica chamada de microscopia eletrônica de varredura. Após isso, eles realizaram simulações computacionais para testar as melhores configurações possíveis das estruturas que observaram nas asas das borboletas. O que descobriram é que a melhor configuração era justamente a que haviam observado nas borboletas, garantindo taxas de absorção de radiação mais estáveis sobre todo o espectro e em ângulos de incidência variáveis.

Como já comentamos aqui (e aqui, e aqui também), são comuns as tentativas de se tentar reproduzir as maravilhas tecnológicas encontradas na natureza. Somente com os avanços tecnológicos e científicos das últimas décadas é que foi possível amadurecer a ideia de nanotecnologia, que já faz parte da asa de borboletas há milhares de anos. Uma única evidência nesse sentido talvez não seja suficiente para fazermos afirmações sólidas. Mas quando numerosos exemplos de tecnologia microscópica começam a explodir diante de nossos olhos, faz muito sentido revermos as propostas correntes para sua origem. Todo o aparato tecnológico do qual dispomos foi construído ao longo de séculos, com inúmeros pesquisadores envolvidos, mentes entre as mais brilhantes que o mundo já conheceu. Isso exigiu muito planejamento, muitas tentativas, muitos testes, muita teoria de base etc. Parece-me contraditório olhar para nossas conquistas tecnológicas, que resultaram da ação de inúmeras mentes inteligentes, e compará-las com as maravilhas tecnológicas da natureza - que são muito superiores às nossas - concluindo, por fim, que estas últimas foram formadas sem qualquer intervenção inteligente.

Rodrigo M. Pontes


Referências:

Radwanul H. Siddique, Yidenekachew J. Donie, Guillaume Gomard, Sisir Yalamanchili, Tsvetelina Merdzhanova, Uli Lemmer, Hendrik Hölscher. Bioinspired phase-separated disordered nanostructures for thin photovoltaic absorbers. Science Advances, 2017; 3 (10): e1700232 DOI: 10.1126/sciadv.1700232

Karlsruhe Institute of Technology. "Butterfly wing inspires photovoltaics: Light absorption can be enhanced by up to 200 percent." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 November 2017. <www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171114091952.htm>.

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