Наноматериалы для солнечных батарей ученые обнаружили в перьях птиц

Кристаллы в перьях некоторых видов птиц, которые идеально подходят для солнечных батарей, обнаружили исследователи из отдела науки йельского колледжа НУС, 7 апреля сообщает журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые обнаружили сложный трехмерный кристалл, называемый единственным гироидом, в перьях синекрылой листовки в результате исследования цвета перьев листовок — семейства сидящих птиц, эндемичных для Южной и Юго-Восточной Азии.

Сравнивая цветообразующие наноструктуры, присутствующие у родственных видов птиц, ученые обнаружили, что один из них способен непосредственно синтезировать одиночные гироидные фотонные кристаллы, которые обладают весьма желательными оптическими и электронными свойствами. Они являются идеальными для использования в фотоэлектрических элементах для выработки солнечной энергии.

Использование этого кристалла имеет потенциал не только для улучшения фотоэлектрических элементов, но и для использования в других промышленных приложениях, таких как катализ в топливных элементах и волоконной оптике. Ппроизводство подобного вида материалов в промышленных масштабах сопряжено с большими трудностями.

«В настоящее время мы не можем промышленно производить одиночные гироидные фотонные кристаллы для работы в спектре видимого света с помощью процесса самосборки, который спонтанно объединяет наноразмерные химические „лего-блоки“», — рассказал доктор Саранатан.

Более крупные кристаллы могут быть изготовлены, а затем подвергнуты термоусадке для работы с видимым светом, но пока это можно сделать только в небольших масштабах и не без дефектов. Таким образом, это открытие самособирающихся одиночных гироидных кристаллов, найденных в перьях этих листовок, ученые считают революционным.