پژوهشگران موفق به ساختن مولکولهایی گردیدند که نه تنها نیروی پرتوی (نور) خورشید را جذب میکنند بلکه به خودسازی نیز میپردازند. آنها هم اکنون امیدوارند که بتوانند سلولهای خورشیدی تولید کنند که کهنه نشوند.
معمولا با گذشت زمان، بازدهی و برآیند کار (راندمان) سلولهای خورشیدی پائین میآید. این ماده نو همان روشی را بکار میبندد که گیاهان به هنگام عمل فتوسنتز از آن استفاده میکنند. به دیگر زبان مولکول جدید از مکانیزم کنشی گیاهان پیروی (تقلید) میکند.
این تکنولوژی میتواند که در آینده در زمینه تولید سلولهای خورشیدی بکار گرفته شود. اینرا مایکل استرانو Michael Strano از انستیتو تکنولوژی ماساچوست و تیم پیرامون او در کمبریج به خبرنگاران مجله علمی "Nature Chemistry". گفتند.
پرتوهای (نورهای) خورشیدی تنها انرژی نمیرسانند بلکه آنها قادر نیز هستند که خیلی از مواد را در کوتاه و یا دراز مدت نیز خراب کنند و این دلیل فرسودگی سلولهای خورشیدی پس از مدت زمانی مصرف میباشد.
تولید کنندگان سلولهای خورشیدی معمولا برای مدت بیست سال ضمانت میدهند که فرآورده هایشان دستکم هشتاد درصد توان هنگام فروش دستگاهها را حفظ نمایند.
طبیعت اما از میزان و سطح تکنولوژی بشر بسیار فراتر رفته است. کلروفیل مولکولهای گیاهی که پرتو (نور) را جذب نموده و در عمل فتو سنتز خود مورد استفاده قرار میدهد، بر اثر بکار گرفته شدن از هم گسسته میگردد اما قادر است که خودش خود را بازسازی نماید. بدینوسیله ساختارهایی که بایستی پرتوهای خورشیدی را جذب نمایند، پیوسته نو و تازه میباشند.
استرانو در مورد اینکه اندیشه انجام این پژوهش چگونه بر او گذر کرد، میگوید : بهنگامیکه در حال خواندن کتابی در مورد بیولوژی گیاهان بودم، بشدت تحت تاثیر این موضوع قرار گرفتم که چگونه گیاهان میتوانند با این سرعت و بازدهی بالا خود را ترمیم نمایند. یک برگ درخت هر چهل و پنج دقیقه فتو سلولهای خود را بازیافت مینماید.
نخستین بار برای گروه پژوهشگران پیرامون استرانو این امکان میسر گشت که در آزمایشگاه از روی این مکانیزم گیاهی تقلید نموده و مولکولهای جدیدی را بیافریند که هم نیروی پرتو خورشید را به برق تبدیل نماید و هم توسط کم و زیاد کردن مایع بخصوصی دایما خود را ترمیم نماید.
دانشمندان مولکول سینتتیکی را به صورت ورقه طراحی کردند که برای مولکولها دیگر بستری را فراهم میآورد تا توسط تحریک شدن بوسیله پرتو (نور) الکترون آزاد سازند. به اینگونه مولکولها "مراکز واکنشی" میگویند.
این ورقه ها در مایعی قرار دارند که در آن مایع میتوانند خود را به لوله های نانو بچسبانند. این لوله های نانو سبب میگردند تا ورقه ها بصورت منظم و در یک راستا کنار هم قرار بگیرند بصورتیکه تمامی "مراکز واکنشی" همزمان در معرض پرتو خورشید قرار میگیرند.
زمانیکه به این سیستم، تانسیدی ( ماده ای یا مایعی با نیروی کشش سطحی بالا) اضافه گردد یعنی ماده ای که ادغام مایعات کنار هم قرار گرفته را با یکدیگر میسر میسازد، بخشهای گوناگونی بر اثر این فعل و انفعالات از یکدیگر جدا گشته و ماده آبکی را تشکیل میدهند. بهنگام باز پس گرفتن تانسید از محلول این بخشها دوباره به یکدیگر میپیوندند و از نو تولید برق را میسر میسازند.
این مکانیزم در امر تبدیل پرتو (نور) خورشید به برق از بهترین سلولهای خورشیدی موجود، دو برابر موثرتر عمل میکند.
تاکنون تراکم "مراکز واکنشی" در داخل محلول کم بوده بطوریکه نتیجه بدست آمده از روش نامبرده بالا نیز ناچیز مانده است.
استرانو و پژوهشگرانش برآنند تا راه حلی بیابند که بتوان توسط آن بر میزان تراکم "مراکز واکنشی" در محلول بمراتب افزود و بازدهی گسترده تری را ممکن ساخت.
No comments:
Post a Comment