Fotovoltaico, verso materiali a inseguimento solare autonomo

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$Zucchero bianco, un \'killer\' invisibile$

Un materiale fotovoltaico capace di inseguire automaticamente il sole, senza bisogno di energia extra e senza dispositivi meccanici, grazie a una microstruttura copiata da materiali naturali come quelli che ricoprono le zampe dei gechi.

Questa una delle possibili applicazioni delle sperimentazioni condotte da un team di scienziati della John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard. I ricercatori hanno creato un materiale, noto come elastomero a cristalli liquidi (LCE), che può essere programmato per muoversi in risposta a stimoli diversi, tra cui appunto calore e luce solare.

Siamo nell’ambito della cosiddetta biomimesi o biomimicry, cioè quel ramo della ricerca che si ispira ai processi biologici e biomeccanici della natura per migliorare le tecnologie umane. In questo caso, il modello che ha portato al nuovo materiale è derivato dalle strutture simili a setole sulla pianta delle zampe dei gechi, che possiedono una composizione altamente flessibile per consentire alla creatura di avere la nota ottima presa su così tante superfici differenti.

Gli elastomeri a cristalli liquidi oggetto della ricerca, descritti in uno studio pubblicato sul Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, possono cambiare forma in risposta a calore, luce e umidità, a seconda delle loro proprietà chimiche.

In sintesi, l’importante scoperta è che gli LCE si deformano in risposta al calore e che la forma che assumono può essere determinata esponendoli a diversi campi magnetici durante la formazione del materiale.

L’idea del pannello solare a inseguimento autonomo, elaborata autonomamente dal team di Harvard, si basa appunto su un tipo di LCE, che è stato programmato per riconfigurarsi in risposta alla luce.

“Quando la struttura è illuminata da una certa direzione, il lato rivolto verso la luce si contrae, portando l’intera forma a piegarsi verso la luce“, spiegano i ricercatori, aggiungendo: “Questo tipo di movimento autoregolato consente ai LCE di deformarsi in risposta al loro ambiente e riorientarsi continuamente per seguire autonomamente la luce”.

Oltre al FV, gli LCE, si fa presente, potrebbero avere altre possibili applicazioni, tra cui la crittografia, la robotica e i materiali adesivi.