Descubriendo células solares inspiradas en almejas gigantes: perspectivas de investigadores de Yale

En un giro inesperado, la inspiración para aumentar la eficiencia de los paneles solares puede provenir de las almejas gigantes y vibrantes que habitan las aguas del Océano Pacífico occidental. Investigadores de la Universidad de Yale están liderando un estudio fascinante que explora cómo estas criaturas marinas podrían ser la clave para mejorar la productividad de los sistemas de células solares.

Alison Sweeney, el responsable del estudio, explicó que el equipo está buscando activamente financiación para seguir desarrollando dispositivos basados ​​en los intrigantes mecanismos que se encuentran en las almejas gigantes. Estos moluscos, conocidos por sus llamativos labios azules, poseen una capacidad única para reflejar y dirigir la luz solar hacia el interior, hacia las algas fotosintéticas alojadas en sus conchas. Este notable proceso genera energía, ya que la concha exterior sostiene columnas de algas que crecen verticalmente.

Mecanismos innovadores de células solares inspirados en la naturaleza

El estudio, titulado "Sobre las espaldas de las almejas: un mecanismo simple para el máximo rendimiento de la fotosíntesis en el uso de la luz" publicado en PRX: Energía, examina cómo los movimientos y las posturas de las almejas optimizan su exposición a la luz solar a lo largo del día, mejorando la eficiencia fotosintética. La investigación también presenta un método para calcular la máxima eficiencia de los mecanismos fotosintéticos en función de la estructura física de las almejas, su movilidad y su capacidad para reflejar la luz.

Sweeney destacó el potencial de colaboración industrial y destacó las amplias aplicaciones de estos hallazgos. Las almejas gigantes ofrecen un modelo sencillo para lograr una absorción casi completa de la luz ambiental con una intensidad óptima, lo que podría resultar valioso para Materiales fotovoltaicos orgánicos y tecnologías relacionadas con biocombustible o Suministros para biorrefineríasAl imitar las capacidades de gestión de la luz de las almejas, los futuros diseños de células solares podrían manejar mejor el flujo solar y minimizar el fotodaño.

Excepcional eficiencia de conversión de luz

Uno de los hallazgos más destacados del estudio es la excepcionalidad de las almejas.eficiencia cuántica en la conversión de la luz solar en energía. Al tener en cuenta el movimiento de las almejas y la interacción dinámica con la luz, los investigadores descubrieron que la eficiencia cuántica de estas criaturas alcanzó un impresionante 67%—una mejora significativa con respecto a la tasa base de 42%. Por el contrario, el típico sistemas de hojas en ambientes tropicales sólo se logran alrededor de 14% de eficiencia cuántica.

Este avance señala un camino prometedor para la industria solar. La incorporación de materiales elásticos o adaptables en los paneles solares, o incluso la promoción del crecimiento de algas en los paneles, son algunas de las posibles innovaciones inspiradas en la biología única de las almejas. Estos conocimientos son parte de los esfuerzos en curso en el campo de la energía solar.Laboratorio Sweeney, que se centra en aprovechar los sistemas naturales para desarrollar prácticas industriales más sostenibles.

Un nuevo horizonte para la tecnología solar

Si bien la idea de utilizar almejas gigantes como modelo para las células solares no es completamente nueva, estos últimos hallazgos presentan oportunidades interesantes para que la industria solar las explore. Al inspirarse en los diseños de la naturaleza, los científicos e ingenieros pueden descubrir nuevas formas de optimizar eficiencia fotovoltaica, creando soluciones solares más efectivas, duraderas y sostenibles.

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