Nový typ solárních článků inspirovalo japonské umění papíru


Sdílejte:

Technologové z Univerzity v Michiganu se rozhodli ke stávajícímu provedení solárních článků zapracovat několik postřehů z japonského „papírového“ umění kirigami. Možná tím vyřešili problém, kterému čelí většina výrobců solárních článků.

Zatímco při práci s origami si musí umělec vystačit jen s dovednými sklady a přehyby papíru, aby vytvořil trojrozměrný objekt, při dovednostech kirigami už může použít i ostré nůžky

S pomocí několika střihů pak dokáže vytvořit nevšední členité prostorové dekorace. Jak ale souvisí staré japonské cvičení s papírem s dnes aktuálním vývojem nových solárních článků?

Články jsou totiž ploché, dvourozměrné, a tak vzhledem ke svému umístění nemohou plně sledovat dráhu Slunce po obloze. Jistě, celý solární panel může být umístěn na rameni, a chytrý počítač může zařídit, aby panel svým náklonem vyrovnával optimální úhel dopadajících paprsků. 

Jenže takové provedení je poměrně nákladné jak po technické, tak finanční stránce. Větší zátěž, poruchovost, nižší komplexita systému.

Kdyby se ale podařilo zkonstruovat takové solární články, které už podstaty svého tvaru budou vždy optimálně nakloněny, byl by to ohromný úspěch. Pochopitelně by musely někde cestou dlouhého vývoje „přibrat“ ještě jeden rozměr. 

Právě za tímto účelem oslovili inženýři z Michiganské Univerzity umělce Matthew Shliana. Jeho jméno je ve světě fyzikálních věd prakticky neznámé, protože se profesně orientoval úplně jiným směrem. Designu papíru a umění kirigami.

Shlian jednoduše rozstříhal článek na mozaiku různě pootočených vláken, jako by pracoval s papírem. Učinil tak vlastně první krok na dlouhé cestě, která by mohla vést k „univerzálně orientovaným“ solárním panelům. 

Pochopitelně, že rozstříhaný článek by nefungoval podle plánu, ale nápad zaujal docenta Aarona Lamoureuxe, který myšlenku dále rozpracoval.

Použil Shlianův vzor na kirigami - rozstříhání tenké Kaptonovy plastové destičky, ve které již byly solární články zabudovány. Výsledkem byla trojrozměrná struktura, vzniklá z dvourozměrného článku. 

Takto sestavený panel je ale vůči Slunci putujícímu po obloze vždy správně natočen. Zařízení funguje i v praxi. Při testech v Arizonské poušti si kirigami články vedly o 36 % lépe než jejich tradiční provedení.

Motorizované solární panely vybavené monitorem pohybu Slunce a upravující cíleně svůj náklon vycházejí z takového srovnání stále nejlépe. Dokáží být totiž až o 40 % efektivnější než panely nehybné. 

Jenže nákladnost takového systému hovoří v neprospěch čtyřprocentního rozdílu. Lamoureux si proto myslí, že má prokazatelný potenciál a možnost využití v řadě aplikací.

Témata:
Sdílejte:

Doporučujeme

To nejlepší, co jsme podle čtenářů v roce 2016 napsali

Podívejte se na nejlépe hodnocené a nejčtenější články z minulého roku.