Дослідники використовували барвник червоної цибулі для захисту сонячних елементів від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. (Зображення: Javier Zayas Photography via Getty Images)
Вчені стверджують, що барвник з червоної цибулі може бути відсутнім інгредієнтом, необхідним для посилення захисту сонячних елементів від ультрафіолетового (УФ) випромінювання.
Сонячні елементи зазвичай покривають плівкою на нафтовій основі для захисту від руйнування, спричиненого ультрафіолетовим випромінюванням. Ці плівки включають матеріали на нафтовій основі, такі як полівінілфторид (ПВФ) та поліетилентерефталат (ПЕТ).
У прагненні стимулювати впровадження плівки, виготовленої з більш стійких біологічних матеріалів, наноцелюлоза стала лідером. Наноцелюлоза виробляється з рослинних матеріалів шляхом розщеплення целюлози на нанорозмірні волокна.
Дослідники, які провели нове дослідження, виявили, що поєднання наноцелюлози з барвником, виготовленим з екстракту шкірки червоної цибулі, забезпечує «дуже ефективний захист від ультрафіолету». Команда опублікувала свої висновки 24 лютого в журналі ACS Applied Optical Materials.
У дослідженні зазначалося, що захисна плівка, виготовлена з цього матеріалу, усуває 99,9% ультрафіолетового випромінювання до довжини хвилі 400 нанометрів. Примітно, що фільтр також перевершив комерційний ультрафіолетовий фільтр на основі ПЕТ, який зараз доступний на ринку.
Вам може сподобатися
-
Лазерно-струминний «чорний метал» може зробити сонячні технології в 15 разів ефективнішими
-
Вчені винайшли фотосинтетичний «живий» матеріал, який поглинає CO2 з атмосфери
-
Китайські вчені створили різнокольорові сукуленти, що світяться в темряві та заряджаються сонячним світлом
Це являє собою «перспективний варіант у сферах застосування, де захисний матеріал має бути біологічного походження», – заявив у своїй заяві Рустем Нізамов, докторант з Університету Турку у Фінляндії.
Важливі компроміси
У дослідженні вчені порівняли довговічність чотирьох захисних плівок, виготовлених з целюлозних нановолокон. Їх по-різному обробили екстрактом цибулі, лігніном — полімером, що міститься в стінках деяких рослинних клітин, — та іонами заліза.
Хоча всі вони забезпечували належний захист від ультрафіолетового випромінювання, варіант з барвником на основі червоної цибулі виявився найефективнішим.
У дослідженні зазначається, що сонячні елементи стикаються з критичним компромісом, оскільки ультрафіолетове випромінювання нижче 400 нм виявляється шкідливим. Однак пропускання видимого світла — довжин хвиль від 700 до 1200 нм — має вирішальне значення для того, щоб елемент міг перетворювати випромінювання на електрику.
З огляду на це, розробка матеріалу, який одночасно захищає сонячний елемент і сприяє поглинанню енергії, є ключовою. Наприклад, лігнін має темно-коричневий колір, що «обмежує його використання в прозорих плівках», йдеться у заяві.
«Пропускання цих плівок, що містять лігнін, зазвичай становить 50% між 400 і 600 нм і максимум 85% вище 600 нм», – додали дослідники.
Для порівняння, наноцелюлозна плівка, оброблена барвником червоної цибулі, перевищила 80% пропускання світла на довших довжинах хвиль (від 650 до 1100 нм) і зберігала свої характеристики протягом тривалого періоду випробувань.
Протягом цього періоду випробувань оцінювали довговічність та продуктивність фільтрів, поміщаючи їх під штучне освітлення протягом 1000 годин — що еквівалентно приблизно року сонячного світла в центральноєвропейському кліматі. Нізамов зазначив, що цей період випробувань «підкреслив важливість» тривалих випробувань УФ-фільтрів. «Захист від УФ-випромінювання та світлопроникність інших біофільтрів значно змінювалися з часом», — сказав він. «Наприклад, плівки, оброблені іонами заліза, мали хорошу початкову світлопроникність, яка зменшувалася після старіння».
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
—Надтонке сонячне «покриття» може перетворити чохли для телефонів та електромобілі на міні-генератори енергії
—Прорив у наночастинках може зробити «святий Грааль» сонячної енергетики досяжним
— Нова технологія сонячних елементів може назавжди позбутися батарей у гаджетах, збираючи навколишнє світло з кімнати
Нізамов сказав, що дослідження має широке значення для низки сонячних елементів, зокрема перовскітних та органічних фотоелектричних систем, а також для інших галузей, де необхідне використання біофільтрів.
Це може включати, наприклад, упаковку харчових продуктів, де біорозкладні сонячні елементи можна було б використовувати як джерела живлення для датчиків у стерильних середовищах.
Росс Келлі
Росс Келлі — позаштатний автор для Live Science та редактор новин і аналітики в ITPro, де він відповідає за керівництво новинним випуском бренду та поглиблене висвітлення останніх подій з усього технологічного ландшафту підприємств.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Лазерно-струминний «чорний метал» може зробити сонячні технології в 15 разів ефективнішими
Вчені винайшли фотосинтетичний «живий» матеріал, який поглинає CO2 з атмосфери
Китайські вчені створили різнокольорові сукуленти, що світяться в темряві та заряджаються сонячним світлом
Крихітні пристрої, що рухаються сонячним світлом, можуть досліджувати таємничу область земної атмосфери
Вчені перетворюють «вічно існуючі хімічні речовини» у воді на фтор за допомогою нового процесу
Супутник, покритий надтемною фарбою «Vantablack», буде запущено в космос наступного року, щоб допомогти у боротьбі з серйозною проблемою.
Ви довіряєте ШІ?
Вчені кажуть, що ШІ може вийти з ладу 32 різними способами — від галюцинаційних відповідей до повної невідповідності з людством
Лінійка навушників Shokz OpenRun Bone Conduction забезпечує преміальну якість звуку та просторове сприйняття для безпечнішого прослуховування під час тренувань — знижки до 31% на ці пропозиції навушників від Amazon
Вчені щойно розробили новий штучний інтелект, змодельований за зразком людського мозку, — він перевершує LLM, такі як ChatGPT, у завданнях мислення.
Вчені втиснули цілий комп'ютер в одне волокно одягу — і його навіть можна пропустити в пральній машині
Китайська «Мавпа Дарвіна» – найбільший у світі суперкомп'ютер, натхненний роботою мозку (Новини)
2200-річний «складний та витончений» кельтський оберіг воїна свідчить про витончену металообробку залізної доби.
Катастрофічне зіткнення із сусідньою планетою може бути причиною існування життя на Землі сьогодні, натякають нові дослідження
Наукові новини цього тижня: перша у світі трансплантація легень від свині людині, і SpaceX Starship успішно здійснив випробувальний політ
«Я б ніколи не дозволив роботу інкубувати мою дитину»: Опитування щодо «роботів для вагітності» розділило читачів Live Science
Геологія, на якій тримаються Гімалаї, не така, як ми думали, виявила наукова робота
Вчені вперше спостерігають рух одного електрона під час хімічної реакції ОСТАННІ СТАТТІ
1. Перший у світі вид на Землю з Місяця — Космічне фото тижня
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-news-daily,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
