Крилатий хай-тек

Нові відкриття в галузі біоніки: «зелене світло» сонячній енергетиці.

Ідея, покладена в основу сонячної енергетики, здається досить простою: перетворення одних електромагнітних хвиль — світла на інші — електричний струм. Це тео­­ретично. На практиці ж її намагаються реалізувати не один десяток років, і досягнута ефективність ненайкраща. Аналогічний процес у природі добре відомий — він мільйони років відбувається в зелених рослинах. Останні дослідження ізраїльських учених показали, що фотосинтезувальні системи на основі хлорофілу — не єдиний «природний» приклад для вивчення та наслідування.

Нові технічні рішення пов’язують зі східним шершнем. Ентомологи давно помітили, що активність цього виду перетинчатокрилих зростає в міру того, як сонце сходить на небокраї, і досягає максимуму спекотного полудня. Питанням зацікавилися фізики, і в хід пішли більш точні формулювання. Лабораторні випробування, проведені міждисциплінарною групою під керівництвом Давида Бергмана, професора Школи фізики та астрономії Тель-Авівського університету, показали, що з безлічі кліматичних факторів, які змінюються протягом дня— температури, вологості, освітленості тощо, на поведінку шершнів впливає тільки один — рівень ультрафіолету B. Імовірно, саме цю частину спектра й «засвоює» чорно-жовте смугасте черевце комахи. Між смугами існує «розподіл праці»: чорними, вкритими борозенками з пігментом меланіном, розсіюють промені, а жовтими, всіяними мікроскопічними жолобками з іншим пігментом — ксанто­птерином, ловлять відблиски й перетворюють їх на електричний струм.

Наявність у шершнів «сонячних електростанцій» виявлено ще кілька років тому. Весь наступний час учені витратили на виготовлення «діючої моделі» — фотопере­творювального пристрою на основі ксантоптерину, з імітацією розміру, форми та рельєфу поверхні тіла шершня. Випробування показали, що штучний аналог поки програє своєму живому прообразу з ККД.

Можливо, причина меншої ефективності поля­гає в інших загадках комахи. Так, виявилося, що крім «сонячної електростанції» шершні можуть похвалитися ще одним «хай-теківським» рішенням­ — унікальною системою кондиціювання зі складно­ організованим тепловим насосом. Той весь час «відкачує» тепло з тіла комахи назовні, підтримуючи в організмі більш низьку в порівнянні з навколишнім середовищем температуру. Без цієї «обслуговувальної системи» жива електростан­ція довго б не проіснувала… Утім, автори проекту не втрачають надії — команда готується до нових досліджень й усунення недоробок.