Возобновляемые источники энергии становятся всё более актуальными, и солнечная энергия занимает в этом процессе ключевую позицию. Однако традиционные солнечные панели громоздки и не всегда вписываются в архитектурный дизайн зданий. Исследователи из Корнельского университета предложили инновационное решение этой проблемы, разработав HelioSkin — лёгкую и гибкую фотоэлектрическую "ткань", способную оборачивать сложные формы для улучшения поглощения солнечного света.
HelioSkin представляет собой тонкий и гибкий материал, способный преобразовывать солнечную энергию в электричество. В отличие от традиционных жёстких солнечных панелей, эта "ткань" может принимать форму различных поверхностей, что позволяет интегрировать её в архитектурные элементы зданий, такие как фасады, крыши и даже изогнутые конструкции.
Основой разработки послужило вдохновение от растения Arabidopsis (резуховидка). У этого растения клетки на затенённой стороне стебля увеличиваются на 25%, заставляя его сгибаться в сторону света. Подобный принцип был применён в конструкции HelioSkin, где гибкость достигается благодаря использованию техник оригами, позволяющих материалу адаптироваться к различным формам без потери эффективности.
Для создания HelioSkin используется метод рулонной печати, аналогичный тому, который применяется при производстве перовскитных фотоэлектрических элементов. Этот подход позволяет изготавливать большие объёмы материала по разумной цене, что делает технологию доступной для массового использования. Сначала печатается двухмерный лист, который затем преобразуется в трёхмерную структуру, способную оборачивать сложные формы без образования складок.
Внедрение HelioSkin может значительно снизить выбросы парниковых газов, связанные с эксплуатацией зданий. Поскольку около 40% общих выбросов CO₂ приходится на здания, использование такой технологии может сократить до 28% выбросов, связанных с отоплением, освещением и охлаждением. Гибкость и эстетичность HelioSkin делают её привлекательной для современной архитектуры, способствуя более широкому распространению солнечной энергии и переходу к устойчивым источникам энергии.
HelioSkin может найти применение не только в строительстве, но и в других областях, где требуется гибкое и эффективное решение для сбора солнечной энергии. Это может включать транспортные средства, носимые устройства и даже космические аппараты. Комбинация функциональности и эстетики открывает новые горизонты для интеграции солнечных технологий в повседневную жизнь.
