Hoa hướng dương nhân tạo có thể tự uốn cong hướng về phía ánh sáng

Dân trí Một nhóm các kỹ sư từ Mỹ vừa thiết kế thành công các tấm pin Mặt trời bắt chước khả năng hướng theo ánh sáng Mặt trời của hoa hướng dương, thông qua việc sử dụng công nghệ nano thông minh.

Bằng cách chế tạo các vật liệu đặc biệt thành các cấu trúc mỏng, các nhà khoa học đã tạo những "cọng nhỏ" có thể uốn cong về phía nguồn sáng, cung cấp một nền tảng cơ bản có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của một loạt các công nghệ năng lượng Mặt trời trong tương lai.

Hoa hướng dương nhân tạo có thể tự uốn cong hướng về phía ánh sáng - 1
Cây nhân tạo có khả năng hướng theo nguồn ánh sáng của các nhà khoa học Mỹ.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Los Angeles và Đại học bang Arizona đề cập đến hệ thống của họ như một máy theo dõi đa hướng sinh học giống như hoa hướng dương.

Về mặt sinh học, bất kỳ chuyển động chung nào để đáp ứng với những thay đổi cụ thể trong môi trường đều được mô tả như một hành vi mạnh mẽ.

Các nhà hóa học đã gặp không ít khó khăn trong việc chế tạo các vật liệu và cấu trúc dẻo dai có cơ chế đặc biệt để đáp ứng với những thay đổi về cường độ ánh sáng hoặc nhiệt độ dao động.

Nhưng thiên nhiên có một hành vi phức tạp hơn ở góc độ điều hướng sự di chuyển của các sinh vật theo hướng tốt và tránh xa các mối đe dọa. Hoa hướng dương là minh chứng cho điều đó.

Các hành động “đuổi” theo Mặt trời, sẽ rất hữu ích cho những thứ như quang điện, có hiệu quả nhất khi được tắm trong một ánh sáng dày đặc của bức xạ chiếu thẳng vào bề mặt của chúng, thay vì từ góc độ nông hơn.

Về mặt thực tế, so với các tia từ nguồn chiếu sáng trên cao, ánh sáng chiếu vào một góc khoảng 75 độ mang ít hơn 75% năng lượng.

Để giải quyết vấn đề mất mật độ năng lượng xiên này, nhóm nghiên cứu đã tìm đến các loại gel và polymer có khả năng phản ứng với ánh sáng hoặc nhiệt.

Một số vật liệu khác nhau đã được chọn làm ứng cử viên đáng để nghiên cứu kỹ hơn, bao gồm hydrogel chứa hạt nano vàng, các polymer nhạy sáng và một loại chất đàn hồi tinh thể lỏng được nhúng bằng thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng.

Khi được nhắm mục tiêu bằng tia laser, các thân cây nhân tạo nhỏ bé đã phản ứng nhanh chóng với sự ấm áp của ánh sáng, co lại ở một bên và mở rộng ở phía bên kia để làm cho sợi chỉ bị xoắn và nghiêng về phía tia laser.

Các nhà nghiên cứu đã lắp ráp một loạt các cây nhân tạo nhỏ bé và nhấn chìm chúng trong nước. Nhóm nghiên cứu sau đó xác định lượng ánh sáng được chuyển thành nhiệt bằng cách đo hơi nước mà thiết lập của họ tạo ra.

Những thay đổi về lượng hơi cho thấy các cây nhân tạo này thu năng lượng ở các góc dốc gấp 4 lần so với bề mặt tĩnh, phẳng.

Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết bị của họ có khả năng là giải pháp cho bất kỳ hệ thống nào bị mất hiệu quả do nguồn năng lượng chuyển động.

Công việc này được cho có thể hữu ích cho hàng loạt các thiết bị như máy thu tín hiệu thích ứng, cửa sổ thông minh, robot tự chế, cánh buồm mặt trời cho tàu vũ trụ cũng như phát hiện và theo dõi phát xạ mạnh mẽ bằng kính viễn vọng v.v…

Khôi Nguyên

Theo Science Alert

Tag : nhân tạo
MỚI NHẤT
Cơ hội để startup Việt kết nối với các nhà đầu tư Hàn Quốc
Cơ hội để startup Việt kết nối với các nhà đầu tư Hàn Quốc

(Dân trí) - Ngày 8/11, tại đô Seoul của Hàn Quốc, Bộ KH&CN phối hợp cùng Vietnam Sillicon Valley, Ban tổ chức Techfest Việt Nam và Vườn ươm khởi nghiệp Seoul Venture Incubator tổ chức Chương trình “Vietnam Start-up Roadshow in Korea 2019”.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:49

Sự lây lan của virus do băng biển Bắc cực tan?
Sự lây lan của virus do băng biển Bắc cực tan?

(Dân trí) - Sự suy giảm của băng biển ở Bắc Cực trong những thập kỷ gần đây đã được các nhà khoa học cho rằng dẫn đến sự lây lan của một loại virus chết chóc ở động vật có vú ở biển.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:42

Phát hiện hài cốt của loài vượn bí ẩn với "đôi chân giống người"
Phát hiện hài cốt của loài vượn bí ẩn với "đôi chân giống người"

(Dân trí) - Một loài vượn bí ẩn có tên Danuvius guggenmosi có nhiều thuộc tính rất giống với con người, bao gồm khả năng đi lại bằng hai chân.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:38

Bệnh hiếm biến rắn trông giống như… “xác ướp”
Bệnh hiếm biến rắn trông giống như… “xác ướp”

(Dân trí) - Đây là trường hợp đầu tiên của "bệnh nấm rắn" đã được phát hiện ở California (Mỹ). Căn bệnh hiếm này khiến con rắn trở nên tong teo và có lớp vảy đặc biệt.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:31

Sông băng dày nhất thế giới đang tan chảy
Sông băng dày nhất thế giới đang tan chảy

(Dân trí) - Sự suy giảm của sông băng Taku ở Alaska đã trở nên rõ ràng hơn rất nhiều trong những bức ảnh mới được công bố bởi NASA.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:27

Bảo vệ, thợ cơ khí hào hứng tham gia Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật
Bảo vệ, thợ cơ khí hào hứng tham gia Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật

(Dân trí) - Ngày 11/9 tại hội trường Đại học Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật phối hợp với Đại học huế, Liên đoàn Lao động, Sở Khoa học và Công nghệ, Tỉnh đoàn Thừa Thiên Huế đã tổ chức lễ tổng kết và trao giải Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ IX năm 2019.

Chủ nhật, 10/11/2019 - 05:22

Tìm ra sự sống ngoài Trái đất cần nhiều thời gian hơn
Tìm ra sự sống ngoài Trái đất cần nhiều thời gian hơn

(Dân trí) - Phát biểu tại Washington (Mỹ) cách đây chưa lâu, nhà thiên văn học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts Sara Seager cho biết, chúng ta sẽ mất nhiều thời gian hơn nữa trước khi tìm thấy một nền văn minh tiên tiến trong không gian.

Thứ bảy, 09/11/2019 - 07:31

Vật liệu cấy ghép có khả năng tiêu diệt tới 98% vi khuẩn
Vật liệu cấy ghép có khả năng tiêu diệt tới 98% vi khuẩn

(Dân trí) - Các nhà khoa học từ Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NUST MISiS) cùng với các đồng nghiệp Séc và Mỹ đã phát triển một loại vật liệu cấy ghép mới giúp ngăn ngừa vấn đề nhiễm trùng sau phẫu thuật.

Thứ bảy, 09/11/2019 - 07:27

Nấm "san hô tím" quý hiếm được phát hiện ở miền Bắc xứ Wales
Nấm "san hô tím" quý hiếm được phát hiện ở miền Bắc xứ Wales

(Dân trí) - Nó có thể trông giống như một sinh vật từ sâu thẳm của vịnh san hô Great Barrier, nhưng mẫu vật đầy màu sắc này thực sự được phát hiện bên cạnh một con đường ven biển ở Anh.

Thứ bảy, 09/11/2019 - 07:22

Độc đáo những bức tranh đang “sống” được vẽ bằng… vi khuẩn
Độc đáo những bức tranh đang “sống” được vẽ bằng… vi khuẩn

(Dân trí) - Những tác phẩm nghệ thuật được tạo ra bằng khoa học này thực sự đang sống theo nghĩa đen. Bằng cách vẽ đặc biệt, các chi tiết trong bức tranh sẽ dần hiện ra trước mắt chúng ta và liên tục thay đổi theo từng giây, từng phút.

Thứ bảy, 09/11/2019 - 07:17

Chế tạo kim loại nổi được trên nước nhờ bắt chước… loài nhện
Chế tạo kim loại nổi được trên nước nhờ bắt chước… loài nhện

(Dân trí) - Bằng cách bắt chước thủ thuật của kiến và nhện, các nhà khoa học đã tạo ra một loại kim loại có thể nổi trên nước, ngay cả khi bị nhấn xuống hay bị thủng, từ đó mở ra tương lai cho những chiếc thuyền không thể chìm.

Thứ bảy, 09/11/2019 - 07:12

Tìm thấy hố bẫy voi ma mút của người cổ đại
Tìm thấy hố bẫy voi ma mút của người cổ đại

(Dân trí) - Những hố khổng lồ được đào bởi người tiền sử để bẫy voi ma mút 15.000 năm trước đã được tìm thấy ở Mexico.

Thứ sáu, 08/11/2019 - 10:14

ĐÁNG QUAN TÂM
Người phụ nữ bị giun ký sinh trong mắt sau khi chạy qua… một đàn ruồi
Người phụ nữ bị giun ký sinh trong mắt sau khi chạy qua… một đàn ruồi

(Dân trí) - Lần thứ hai trong các tài liệu y khoa, một con người đã bị nhiễm giun ký sinh Thelazia gulosa hiếm gặp. Đây là một loại ký sinh trùng biến đôi mắt người thành nơi sinh sản.

Thứ sáu, 08/11/2019 - 06:53

Làm thế nào để giải quyết stress do dùng điện thoại thông minh?
Làm thế nào để giải quyết stress do dùng điện thoại thông minh?

(Dân trí) - Chỉ trong một thập kỉ vừa qua, điện thoại thông minh từ một vật dụng cần thiết đã trở thành một thứ đồ không thể không có trong cuộc sống hàng ngày của nhiều người. Chúng ta dành rất nhiều thời gian cho chiếc điện thoại, hàng nhiều giờ mỗi ngày.

Thứ sáu, 08/11/2019 - 06:47

Các nhà du hành vũ trụ thêm gia vị vào món ăn của mình như thế nào?
Các nhà du hành vũ trụ thêm gia vị vào món ăn của mình như thế nào?

(Dân trí) - Trong môi trường không trọng lực, việc rắc tiêu hoặc muối sẽ dẫn đến kết cục toàn bộ không gian bị bao phủ bởi một đám mây gia vị. Vậy các phi hành gia đã thêm gia vị vào món ăn của mình như thế nào?

Thứ sáu, 08/11/2019 - 06:38

Sinh vật đáng sợ biến con mồi thành xác sống rồi ăn sạch nội tạng
Sinh vật đáng sợ biến con mồi thành xác sống rồi ăn sạch nội tạng

(Dân trí) - Âm thầm biến con mồi thành một xác sống, hoạt động theo sự điều khiển của mình, trong khi đó âm thầm ăn sạch nội tạng của mục tiêu và cuối cùng giết chết nó để phục vụ cho mục đích sinh sản. Bạn hãy cảm thấy may mắn bởi mục tiêu của sinh vật đáng sợ này không phải là con người.

Thứ năm, 07/11/2019 - 06:12

Mười ba chiếc răng cá mập thời tiền sử được tìm thấy trong hang động Mexico
Mười ba chiếc răng cá mập thời tiền sử được tìm thấy trong hang động Mexico

(Dân trí) - Theo một báo cáo, các thợ lặn đã phát hiện mười ba chiếc răng cá mập cổ đại trong một hố chìm khổng lồ giữa vùng trung tâm Mexico.

Thứ năm, 07/11/2019 - 02:03

Khoa học cùng với bé: Do đâu mà các tấm pin mặt trời sản xuất được điện?
Khoa học cùng với bé: Do đâu mà các tấm pin mặt trời sản xuất được điện?

(Dân trí) - Mặt trời phát ra rất nhiều năng lượng. Hiện nay có rất nhiều nước khai thác nguồn năng lượng này để dần thay thế cho các nguồn khác.

Thứ năm, 07/11/2019 - 07:23

Khoa học đã xác định được mối liên hệ giữa đèn ngủ và những căn bệnh chết người
Khoa học đã xác định được mối liên hệ giữa đèn ngủ và những căn bệnh chết người

(Dân trí) - Các nhà khoa học Nhật Bản từ Đại học Y khoa Nara đã phát hiện ra rằng việc sử dụng ngay cả một chút ánh sáng trong khi ngủ có thể dẫn đến sự phát triển của bệnh tim và đột quỵ.

Thứ năm, 07/11/2019 - 07:14

Darwin có thể đã sai về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất?
Darwin có thể đã sai về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất?

(Dân trí) - Theo giả thuyết của nhà bác học Charles Darwin, sự sống có thể được hình thành trong một “hồ nước ấm áp” có chứa đầy các loại muối, ánh sáng, nhiệt độ... Nhưng giả thuyết này có thể không chính xác.

Thứ năm, 07/11/2019 - 07:07

Phát hiện xác ướp mèo kỳ lạ hàng nghìn năm tuổi có 5 chân, 3 đuôi
Phát hiện xác ướp mèo kỳ lạ hàng nghìn năm tuổi có 5 chân, 3 đuôi

(Dân trí) - Các nhà khảo cổ học vừa phát hiện ra một xác ướp hình mèo có niên đại lên đến 2.500 tuổi tại Ai Cập. Điều đặc biệt là xác ướp này sở hữu hình dạng kỳ lạ khi có đến 5 chiếc chân và 3 cái đuôi.

Thứ năm, 07/11/2019 - 06:46

Vì sao vạch qua đường màu trắng còn lốp xe lại luôn có màu đen?
Vì sao vạch qua đường màu trắng còn lốp xe lại luôn có màu đen?

(Dân trí) - Ai cũng biết rằng, đèn giao thông có ba màu: Đỏ, vàng và xanh; vạch qua đường màu trắng còn lốp xe lại luôn mang màu đen. Tuy nhiên, bạn có giải thích được lý do những màu sắc này được lựa chọn ngay từ đầu?

Thứ năm, 07/11/2019 - 06:43

Các nhà khảo cổ tìm thấy bằng chứng những người xây dựng bãi đá cổ Stonehenge
Các nhà khảo cổ tìm thấy bằng chứng những người xây dựng bãi đá cổ Stonehenge

(Dân trí) - Stonehenge cho đến nay vẫn là bí ẩn với nguồn gốc chưa được xác định. Tuy nhiên, việc phát hiện ra một khu định cư cổ đại chỉ cách Stonehenge khoảng 1,5 km cuối cùng có thể cung cấp một số câu trả lời về ai là người đã xây dựng nó.

Thứ tư, 06/11/2019 - 10:53

“Xã hội chim” phức tạp đầu tiên trên thế giới
“Xã hội chim” phức tạp đầu tiên trên thế giới

(Dân trí) - Nhiều loài động vật mang tính xã hội, nhưng chỉ một số ít có những gì mà các nhà sinh vật học gọi là xã hội phức tạp. Chúng được cho là chỉ tồn tại giữa các loài động vật có vú và các loài có bộ não lớn hơn, do đó, khi phát hiện ra một xã hội đa cấp giữa Vulturine guineafowl, một loài chim châu Phi không được biết đến chính xác về trí thông minh thì các nhà khoa học thực sự rất bất ngờ.

Thứ tư, 06/11/2019 - 10:30