Hoa hướng dương mang lại cảm hứng mới cho các nhà khoa học khi thiết kế các hệ thống trưng thu năng lượng Mặt trời. Ảnh: wisc.edu

Lấy cảm hứng từ nguyên lý hoạt động của hoa hướng dương, các nhà khoa học về kỹ thuật điện và máy tính ở Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) đã tìm ra cách bắt chước cơ chế tìm ánh sáng của loài hoa này để ứng dụng cho các hệ thống trưng thu năng lượng Mặt trời.

Khác với các hệ thống pin quang điện khác vốn lần theo hướng của Mặt trời nhờ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và những tấm panô tái định vị có động cơ, ý tưởng của Giáo sư Hongrui Jiang là tận dụng đặc tính của các vật liệu đặc biệt để giúp các tấm pin quang điện xoay chuyển theo hướng mà nó có thể đón nhận ánh nắng nhiều nhất.

Thiết kế của giáo sư Jiang, được đăng trên tạp chí Advanced Functional Meterials (Vật liệu Chức năng Tiên tiến) và tạp chí Nature (Tự nhiên) danh tiếng, đã kết hợp chất đàn hồi tinh thể lỏng (LCE), có đặc tính teo lại khi nóng lên, với các ống nanocarbon có khả năng hấp thụ nhiều bước sóng ánh sáng. Khi Mặt trời đi ngang qua, bộ phận chứa LCE khuất nắng sẽ mát trở lại và giãn nở, trong khi bộ phận chứa LCE bị chiếu nắng sẽ co lại, giúp tấm panô luôn hướng về phía Mặt trời một góc 1800. “Ý tưởng là Mặt trời đi đến đâu, tấm panô sẽ quay theo hướng đó” – Giáo sư Jiang giải thích. Thử nghiệm cho thấy hệ thống mới giúp nâng cao hiệu quả trưng thu ánh nắng của các tấm pin Mặt trời tới 10%, so với chỉ vài % theo cơ chế cũ. Nhóm nghiên cứu hy vọng kỹ thuật này sẽ được ứng dụng tại các nhà máy quang điện trong tương lai nhằm nâng cao sản lượng sản xuất.

THẢO NGUYÊN
(Theo sciencenewsdaily)