Прорывная технология. Искусственный лист позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии более чем на 800%

Китайские исследователи разработали новый вид искусственного листа, который может отслеживать движение солнца, как настоящие листья. Способный вырабатывать электроэнергию и расщеплять воду на водород и кислород, лист может произвести революцию в производстве топлива.

Искусственный лист сочетает в себе гибкие электроды, работающие на солнечной энергии, с защитным гелевым покрытием. Он имеет инновационную несущую конструкцию из углеродных нанотрубок, встроенных в термочувствительный полимер.

Когда искусственный лист подвергается воздействию солнечного света, нанотрубки локально нагреваются, заставляя полимер сжиматься. Участки, не подверженные воздействию прямых солнечных лучей, остаются в растянутом виде, в результате чего лист «изгибается» в сторону источника света.

Этот процесс позволяет листу автоматически поворачиваться к источнику света без использования двигателей или других устройств.

Исследователи показали, что изобретение является заметным улучшением по сравнению с более традиционными жесткими системами.

При угле падения света в 45 градусов эффективность расщепления воды в устройстве на 47% выше, чем в аналогичных устройствах со стационарным управлением. Если свет падает на лист под углом 90 градусов, система слежения производит на 866% больше водорода и кислорода.

Лист был разработан с использованием новой технологии нанесения фотоактивных материалов на легкий пластик вместо стекла. Они также создали искусственную копию цитоплазмы растительных клеток, используя гидрогелевое покрытие.

Это покрытие также проницаемо, позволяя воде проникать внутрь, а «отработанным» газам выходить из системы. Во время работы фотоанод leaf (устройство, расщепляющее воду) сохранил 73% своей активности после 65 часов непрерывной работы.

Искусственный лист также хорошо работает под водой, в условиях, когда традиционные солнечные испытывают трудности. Новый лист также продемонстрировал стабильное производство водорода и кислорода за счет полного расщепления воды, при этом продукты концентрируются на каждом из электродов

Источник: https://interestingengineering.com/innovation/artificial-leaf-follows-sun-energy