Alla scoperta dell'ispirazione per le celle solari dalle vongole giganti: approfondimenti dai ricercatori di Yale

In un colpo di scena inaspettato, l'ispirazione per aumentare l'efficienza dei pannelli solari potrebbe venire dalle vongole giganti e vivaci che popolano le acque dell'Oceano Pacifico occidentale. I ricercatori della Yale University stanno conducendo uno studio affascinante che esplora come queste creature marine potrebbero detenere la chiave per migliorare la produttività dei sistemi di celle solari.

Alison Sweeney, il responsabile dello studio, ha spiegato che il team sta attivamente cercando finanziamenti per sviluppare ulteriormente dispositivi basati sugli intriganti meccanismi trovati nelle vongole giganti. Questi molluschi, noti per le loro vistose labbra blu, possiedono una capacità unica di riflettere e dirigere la luce solare verso l'interno, verso le alghe fotosintetizzanti ospitate nei loro gusci. Questo straordinario processo genera energia, con il guscio esterno che supporta colonne di alghe che crescono verticalmente.

Meccanismi innovativi delle celle solari ispirati alla natura

Lo studio, intitolato "Sul dorso delle vongole – Un semplice meccanismo per ottenere le massime prestazioni di utilizzo della luce nella fotosintesi," pubblicato in PRX: Energia, esamina come i movimenti e le posture delle vongole ottimizzino la loro esposizione alla luce solare durante il giorno, migliorando l'efficienza fotosintetica. La ricerca introduce anche un metodo per calcolare l'efficienza massima dei meccanismi fotosintetici in base alla struttura fisica, alla mobilità e alle capacità di riflessione della luce delle vongole.

Sweeney ha sottolineato il potenziale per le collaborazioni industriali, sottolineando le ampie applicazioni di queste scoperte. Le vongole giganti offrono un modello semplice per ottenere un assorbimento quasi completo della luce ambientale a intensità ottimale, che potrebbe rivelarsi prezioso per materiali fotovoltaici organici e tecnologie correlate a biocarburante o forniture per bioraffineria. Imitando le capacità di gestione della luce della vongola, i futuri progetti di celle solari potrebbero gestire meglio il flusso solare e ridurre al minimo i danni causati dalla luce.

Eccezionale efficienza di conversione della luce

Una delle scoperte più importanti dello studio è l'eccezionale efficienza quantistica nella conversione della luce solare in energia. Considerando il movimento delle vongole e l'interazione dinamica con la luce, i ricercatori hanno scoperto che l'efficienza quantistica di queste creature ha raggiunto un impressionante 67%—un miglioramento significativo rispetto al tasso di base di 42%. Al contrario, tipico sistemi fogliari negli ambienti tropicali raggiungono solo circa Efficienza quantistica del 14%.

Questa svolta indica un percorso promettente per l'industria solare. L'incorporazione di materiali elastici o adattabili nei pannelli solari, o persino la promozione della crescita delle alghe sui pannelli, sono tra le possibili innovazioni ispirate dalla biologia unica delle vongole. Queste intuizioni fanno parte degli sforzi in corso nel Laboratorio Sweeney, che si concentra sullo sfruttamento dei sistemi naturali per sviluppare pratiche industriali più sostenibili.

Un nuovo orizzonte per la tecnologia solare

Sebbene l'idea di usare le vongole giganti come modello per le celle solari non sia del tutto nuova, queste ultime scoperte presentano interessanti opportunità da esplorare per l'industria solare. Basandosi sui progetti della natura, scienziati e ingegneri potrebbero scoprire nuovi modi per ottimizzare efficienza fotovoltaica, creando soluzioni solari più efficaci, durevoli e sostenibili.

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