Крылатый хай-тек
Новые открытия в области бионики: «зеленый свет» солнечной энергетике.
Идея, положенная в основу солнечной энергетики, кажется достаточно простой: преобразование одних электромагнитных волн – света в другие – электрический ток. Это теоретически. На практике же ее пытаются реализовать не один десяток лет, и достигнутая эффективность оставляет желать лучшего. Аналогичный процесс в природе хорошо известен – он миллионы лет протекает в зеленых растениях. Последние исследования израильских ученых показали, что фотосинтезирующие системы на основе хлорофилла – не единственный «естественный» пример для изучения и подражания.
Новые технические решения связывают с восточным шершнем. Энтомологи давно подметили, что активность этого вида перепончатокрылых возрастает по мере того, как солнце поднимается на небосклоне, и достигает максимума в жаркий полдень. Вопросом заинтересовались физики, и в ход пошли более точные формулировки. Лабораторные испытания, проведенные междисциплинарной группой под руководством Давида Бергмана, профессора Школы физики и астрономии Тель-Авивского университета, показали, что из множества меняющихся в течение дня климатических факторов на поведение шершней влияет только один – уровень ультрафиолета B. Вероятно, именно эту часть спектра и «усваивает» черно-желтое полосатое брюшко насекомого. Между полосами существует «распределение труда»: черные, покрытые бороздками с пигментом меланином, рассеивают лучи, а желтые, усеянные микроскопическими ложбинками с другим пигментом – ксантоптерином, ловят отблески и преобразуют их в электрический ток.
Наличие у шершней «солнечных электростанций» обнаружено еще несколько лет назад. Все последующее время ученые потратили на изготовление «действующей модели» – фотопреобразующего устройства на основе ксантоптерина с имитацией размера, формы и рельефа поверхности тела шершня. Испытания показали, что искусственный аналог пока проигрывает своему живому прообразу по КПД.
Возможно, причина меньшей эффективности кроется в других загадках насекомого. Так, оказалось, что помимо «солнечной электростанции» шершни могут похвастаться еще одним «хай-тековским решением» – уникальной системой кондиционирования со сложно организованным тепловым насосом. Тот постоянно «откачивает» тепло из тела насекомого наружу, поддерживая в организме более низкую по сравнению с окружающей средой температуру. Без этой «обслуживающей системы» живая электростанция долго бы не протянула… Впрочем, авторы проекта не отчаиваются – команда готовится продолжить исследования и устранить недоработки.
