Apšviesti saulės banguoti langai gamina energiją iš vidaus

Ryžių universiteto inžinieriai sukūrė ir pastatė langus, kurie saulės šviesą ar apšvietimą iš vidaus paverčia periferinėmis kraujo ląstelėmis. Centrinis sluoksnis yra kompozicinis polimeras, kuris yra bangolaidis. Autorius: Yilino Lee / Ryžių universitetas

Ryžių inžinieriai kuria polimerines šerdis, kurios nukreipia šviesą iš bet kurio šaltinio į saulės elementus.

Ryžių universiteto inžinieriai pasiūlė spalvingą naujos kartos energijos rinkimo sprendimą. Langų koncentratoriai (LSC) jūsų languose.

Vadovaujant Rafaeliui Verduzko, antrosios pakopos tyrėjui, vadovaujančiam autoriui Rile’o Browno inžinerijos mokyklai, Yilinas Lee sukūrė komandą, kuri tarp dviejų paprastų akrilo plokščių „pastatys kvadratinius“ langus su daugiasluoksniais mišiniais.

Tas plonas vidurinis sluoksnis yra slaptas padažas. Jis skirtas sugerti šviesą tam tikru bangos ilgiu, nukreipdamas ją į kraujo ląstelėmis iškloto skydo kraštus. Konjuguoti polimerai yra cheminiai junginiai, kurie gali būti modifikuoti specifinėmis cheminėmis ar fizinėmis savybėmis įvairiems tikslams, pavyzdžiui, laidžiosios membranos arba biomedicinos prietaisų jutikliai.

„Rice Lab“ polimero junginys vadinamas PNV (poli[naphthalene-alt-vinylene]): sugeria և skleidžia raudoną šviesą, tačiau pakoregavus molekulinius komponentus, ji sugers įvairiausių spalvų šviesą. Apgaulė yra ta, kad būdamas bangolaidis gauna šviesą iš bet kurios krypties, tačiau apriboja jos pašalinimą, sutelkdamas dėmesį į kraujo ląsteles, kurios ją paverčia elektra.

Namo langų kraštinės juostos

Rice universiteto inžinierių sukurto namo, kuriame naudojamas langų stiklas, idėja nukreipti šviesą iš vidaus į periferinius kraujo kūnelius. Autorius: Yilino Lee / Ryžių universitetas

„Šių tyrimų motyvas yra spręsti pastatų energetikos problemas pasitelkiant integruotą fotoelektrą“, – sakė Lee, pradėjęs projektą kaip „Smart Glass“ konkurso dalį. „Saulės stogai šiuo metu yra pagrindinis sprendimas, tačiau norint maksimaliai padidinti jų efektyvumą, reikia juos nukreipti saulės link.

“Mes pagalvojome, kodėl negalėtume pagaminti spalvingų, skaidrių ar permatomų kraujo surinkėjų ir naudoti juos pastatų išorėje?” jis pasakė.

Tyrimas pasirodo žurnale „Polymer International“,

Tiesa, „Rice“ komandos bandomųjų vienetų gaminamų sulčių kiekis yra daug mažesnis nei tų, kuriuos surenka net vidutiniai komerciniai kraujo kūneliai, kurie apie 20% savo šviesos reguliariai paverčia elektra.

Yilinas Lee

Ryžių universiteto doktorantė Yilin Lee parodo blizgančio lango lydyto polimero centrą, kuris tarnauja kaip bangolaidis, siunčiantis tam tikrus šviesos dažnius į kraštus, kur jis gali absorbuoti kraujo ląsteles. Autorius: Yilino Lee / Ryžių universitetas

Tačiau VPK langai niekada nenustoja veikti. Jie laimingai apdoroja šviesą pastato viduje, kai patenka į motiną. Iš tikrųjų bandymai parodė, kad jie efektyviau paverčia šviesos diodų šviesą tiesiogine saulės šviesa, nors šviesa buvo 100 kartų stipresnė.

„Net viduje, jei laikysite skydą aukštai, krašte pamatysite labai stiprų skaidrumą“, – nurodė Lee. Jo išbandytos plokštės parodė energijos konversijos efektyvumą iki 2,9% esant tiesioginiams saulės spinduliams ir 3,6% aplinkos šviesos diodų šviesoje.

Anot „Verduzco“, pastarąjį dešimtmetį buvo sukurti skirtingi luminoforų tipai, tačiau jie retai derinami su polimerais.

„Dalis konjuguotų polimerų naudojimo šiai programai yra ta problema, kad jie gali būti nepastovūs, greitai suirti“, – sakė Verduzko, cheminės biomolekulinės inžinerijos, medžiagų mokslo ir nanoinžinerijos profesorius. “Tačiau pastaraisiais metais mes daug sužinojome, kaip pagerinti konjuguotų polimerų stabilumą. Ateityje galime sukurti polimerų stabilumą ir pageidaujamas optines savybes.”

Laboratorija taip pat modeliavo 120 kvadratinių colių plokščių energijos grąžą. Jie teigė, kad šios plokštės suteiks šiek tiek mažiau energijos, tačiau jos patenkins ir šeimos poreikius.

Lee pažymėjo, kad polimerą taip pat galima reguliuoti, norint energiją iš infraraudonųjų spindulių paversti ultravioletiniais spinduliais, leidžiant plokštėms išlikti skaidrioms.

„Polimerus galima atspausdinti net ant plokščių su raštais, todėl juos galima paversti meno kūriniais“, – sakė jis.

Nuoroda. Yilin Lee, Yujian San, Yongkao hang ang, Yuxin Lee և Rafael Verduzko, „2021 m. Sausio 13 d „Polymer International“,
DOI: 10.1002 / pi.6189:

Bendraautoriai yra: Vašingtono universitetas Yujian Sun absolventas; Yongsao Hang Angas, daktaras

„Solera City Energy“ palaikė tyrimą.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.