Красный лук для солнечных панелей

06.09.2025

Один из ключевых элементов солнечной энергетики - панели со временем теряет эффективность под воздействием ультрафиолетового излучения. Финские ученые предложили инновационное решение этой проблемы, создав биологическую защитную пленку на основе наноцеллюлозы и экстракта из кожуры красного лука, которая способна продлить срок службы фотоэлементов и при этом снизить вредное воздействие на окружающую среду.

Традиционные УФ-защитные пленки из поливинилфторида (PVF) или полиэтилентерефталата (PET) эффективно защищают панели, но их производство и утилизация остаются экологически проблематичными. Ученые из Университета Турку в Финляндии показали, что сочетание наноцеллюлозы - материала, получаемого из растительного сырья и расщепленного до нановолокон - с натуральным пигментом из луковой кожицы обеспечивает удивительно высокую эффективность защиты.

Созданная пленка устраняет до 99,9% ультрафиолетового излучения на длинах волн до 400 нанометров. При этом биоматериал сохраняет прозрачность для видимого и ближнего инфракрасного спектра, критичного для работы солнечных элементов. По словам исследователей, эти показатели превосходят существующие коммерческие фильтры на основе PET, открывая путь к полностью биологическим и экологичным защитным покрытиям.

Баланс между защитой и пропусканием света является одной из главных задач в создании солнечных панелей. УФ-излучение с длиной волны меньше 400 нанометров разрушает элементы, тогда как видимый и ближний инфракрасный свет (от 700 до 1200 нанометров) необходим для преобразования энергии солнца в электричество. Пленка на основе наноцеллюлозы и лукового экстракта успешно решает эту задачу, защищая панели и одновременно обеспечивая достаточную прозрачность для работы фотоэлементов.

В рамках эксперимента ученые сравнили несколько вариантов пленок: обработанные луковым экстрактом, лигнином и ионами железа. Лигнин, хотя и обладает защитными свойствами, слишком темный для прозрачных покрытий и пропускает лишь около 50% света в диапазоне 400-600 нанометров. Напротив, луковый пигмент обеспечивал более 80% пропускания света на длинах волн от 650 до 1100 нанометров, что делает его идеальным для солнечных панелей.

Для проверки долговечности материалы подвергли воздействию искусственного света в течение 1000 часов, что эквивалентно примерно одному году интенсивного солнечного излучения в Центральной Европе. Тест показал, что УФ-защита и светопроницаемость пленки с луковым экстрактом практически не меняются, тогда как фильтры на основе ионов железа теряли эффективность с течением времени.

Эта технология особенно перспективна для перовскитных и органических фотоэлементов, которые особенно чувствительны к ультрафиолету. Более того, биоразлагаемые фильтры могут найти применение в других областях, например в пищевой упаковке, где они смогут одновременно служить источником энергии для встроенных сенсоров, не загрязняя окружающую среду.

Разработка финских ученых открывает новые возможности для создания долговечных, экологически безопасных солнечных панелей и других устройств, где важно сочетание защиты от УФ и прозрачности для полезного света. Использование биоматериалов, таких как наноцеллюлоза и экстракт лука, демонстрирует перспективу экологически устойчивых технологий будущего.

<< Назад: Стандарт Dolby Vision 2 07.09.2025

>> Вперед: 6K-монитор LG UltraFine 32U990A 06.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Алмазы из нефти 29.02.2020 Ученые Стэнфордского университета нашли способ быстрого изготовления алмазов из нефти. Правда, есть одно "но": полученные таким образом камни по ширине не превышают человеческий волос. Натуральные алмазы образуются из углерода глубоко в недрах Земли, при очень высоком давлении и температуре в 2-3 тысячи градусов Цельсия. Затем вулканическая активность поднимает их к поверхности. Изучая минералы, возраст которых может достигать сотен миллионов лет, ученые получают больше сведений о формировании ранней Земли. Ученые давно изучали методы получения алмазов в лаборатории. Эти камни чрезвычайно тверды, прозрачны, химически стабильны и выдерживают большой нагрев - эти свойства полезны для многих сфер, в том числе медицине и в квантовом компьютерном оборудовании. Искусственные алмазы создают уже более шестидесяти лет. Но обычные методы требуют огромного количества времени или энергии, а также нуждаются в катализаторе. "Мы хотели пронаблюдать за чистой системой, при которой вещество превращается в алмаз без катализатора", - рассказали авторы научной работы. Исследование показало, что подвид алмазоида под названием триамантан требует удивительно мало энергии, чтобы "перестроиться" в алмаз. Этот процесс происходит при температуре около 625 градусов Цельсия (температура раскаленной лавы) и при давлении, в сотни раз превышающем среднее давление атмосферы. Правда, алмаз получился крошечным, но зато, отметили авторы, они получили новые данные о создании чистых алмазов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026