Používat Kirigami, japonské umění řezání papíru, stavět lepší solární panely
Inženýři, kteří se pokoušejí učinit solární energii dostupnější pro průměrného uživatele, již dlouho čelili hlavolamu. Solární panely zachytí mnohem více energie, když se mohou posunout, aby sledovaly pohyb slunce po obloze. Zařízení potřebná pro pohyb panelů jsou však drahá a na šikmé střechy jsou obecně příliš těžké. Nyní si půjčili od japonského umění řezání papíru, aby se vytvořil nový druh sledovacího panelu. Ploché plastové fólie solárních článků se dělí pomocí malých řezů laserem. Při vytahování se listy otevírají do tří dimenzí a nabízejí vyvýšené povrchy směrem ke slunci. „Máme zde substrát, který je opravdu tenký. Je lehký, nemusí být nakloněn velkými podpěrami nebo stroji, “říká Max Shtein, docent univerzitních materiálů. „Jediné, co musíte udělat, je natáhnout to.“ Sluneční články kirigami jsou výsledkem spolupráce mezi týmem Shtein a. Shlian, který je známý svými futuristicky vyhlížejícími sochami z geometricky složeného, skládaného a krájeného papíru, přišel před Shteinovou laboratoří před několika lety a hledal s nimi vědce. On a Shtein ho okamžitě odhodili. Pravidelně se scházejí a snaží se zjistit, jak by bylo možné využít Shlianovy zkušenosti s manipulací s plochými povrchy v jednom ze Shteinových projektů. Jednoho dne Shlian ukázal Shteinovi formu, se kterou pracoval, kde je papír řezaný malými štěrbinami. Když Shtein táhl na koncích, expandoval do trojrozměrné sítě. „Myslel jsem si, že je to bingo, bingo!“ Vzpomíná si Shtein. To by bylo ideální pro solární panel. Tým provozoval simulaci pomocí panelů kirigami, založených na podmínkách během letního slunovratu v Arizoně. Simulace naznačila, že panel kirigami pracoval téměř stejně jako konvenční mechanicky poháněný solární panel a byl o 36% účinnější než stacionární panel. Výsledky byly uvedeny v. Panely kirigami jsou roky pryč od spotřebitele - Shtein doufá, že získá další finanční prostředky na další projekt. Mohly by však být levnější než běžné panely. Zatímco náklady na solární moduly se v průběhu let dramaticky snížily (asi 75 procent od roku 2009, podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie), cena instalace zůstala tvrdohlavě vysoká. Panely kirigami by se daly snadněji instalovat a vyžadovat méně těžké vybavení. Projekt je stále v koncepční fázi; tým ještě nevytvořil pracovní prototyp panelu. Bude třeba provést další testování, aby se zjistilo, zda jsou tenké, pružné solární panely dostatečně odolné, aby mohly být během několika let denně přetahovány do nových pozic. Pokud tým doufá, že postaví panel, který bude trvat 25 let, listy, podle Shteinova odhadu, budou muset vydržet asi 25 000 pohybů. „Může to udělat?“ Zeptá se Shtein. „Tak moc jsme to netestovali.“ Není také jasné, jaký mechanismus by se použil k natažení panelů, i když by to bylo pravděpodobně mnohem lehčí než tradiční trackery. ? Stejný vzor kirigami používaný na solárních panelech může mít aplikace daleko za sluneční energií, říká Shtein. Je možné, že vzor by mohl být užitečný v kamerách a v leteckém a automobilovém průmyslu, i když Shtein říká, že nemá svobodu dávat mnoho detailů. Origami, známější bratranec kirigamiho, se používá pro mnoho lidí, od srdcových stentů po letecké zrcadla až po automobilové airbagy. Kirigami sám byl nedávno použitý výzkumníky Cornella dělat. Řezané z grafenu (plechy o tloušťce jednoho atomu uhlíku), tranzistory by mohly být použity k vytvoření nanomachin pro libovolný počet účelů.
Používat Kirigami, japonské umění řezání papíru, stavět lepší solární panely
Inženýři, kteří se pokoušejí učinit solární energii dostupnější pro průměrného uživatele, již dlouho čelili hlavolamu. Solární panely zachytí mnohem více energie, když se mohou posunout, aby sledovaly pohyb slunce po obloze. Zařízení potřebná pro pohyb panelů jsou však drahá a na šikmé střechy jsou obecně příliš těžké. Nyní si půjčili od japonského umění řezání papíru, aby se vytvořil nový druh sledovacího panelu. Ploché plastové fólie solárních článků se dělí pomocí malých řezů laserem. Při vytahování se listy otevírají do tří dimenzí a nabízejí vyvýšené povrchy směrem ke slunci. „Máme zde substrát, který je opravdu tenký. Je lehký, nemusí být nakloněn velkými podpěrami nebo stroji, “říká Max Shtein, docent univerzitních materiálů. „Jediné, co musíte udělat, je natáhnout to.“ Sluneční články kirigami jsou výsledkem spolupráce mezi týmem Shtein a. Shlian, který je známý svými futuristicky vyhlížejícími sochami z geometricky složeného, skládaného a krájeného papíru, přišel před Shteinovou laboratoří před několika lety a hledal s nimi vědce. On a Shtein ho okamžitě odhodili. Pravidelně se scházejí a snaží se zjistit, jak by bylo možné využít Shlianovy zkušenosti s manipulací s plochými povrchy v jednom ze Shteinových projektů. Jednoho dne Shlian ukázal Shteinovi formu, se kterou pracoval, kde je papír řezaný malými štěrbinami. Když Shtein táhl na koncích, expandoval do trojrozměrné sítě. „Myslel jsem si, že je to bingo, bingo!“ Vzpomíná si Shtein. To by bylo ideální pro solární panel. Tým provozoval simulaci pomocí panelů kirigami, založených na podmínkách během letního slunovratu v Arizoně. Simulace naznačila, že panel kirigami pracoval téměř stejně jako konvenční mechanicky poháněný solární panel a byl o 36% účinnější než stacionární panel. Výsledky byly uvedeny v. Panely kirigami jsou roky pryč od spotřebitele - Shtein doufá, že získá další finanční prostředky na další projekt. Mohly by však být levnější než běžné panely. Zatímco náklady na solární moduly se v průběhu let dramaticky snížily (asi 75 procent od roku 2009, podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie), cena instalace zůstala tvrdohlavě vysoká. Panely kirigami by se daly snadněji instalovat a vyžadovat méně těžké vybavení. Projekt je stále v koncepční fázi; tým ještě nevytvořil pracovní prototyp panelu. Bude třeba provést další testování, aby se zjistilo, zda jsou tenké, pružné solární panely dostatečně odolné, aby mohly být během několika let denně přetahovány do nových pozic. Pokud tým doufá, že postaví panel, který bude trvat 25 let, listy, podle Shteinova odhadu, budou muset vydržet asi 25 000 pohybů. „Může to udělat?“ Zeptá se Shtein. „Tak moc jsme to netestovali.“ Není také jasné, jaký mechanismus by se použil k natažení panelů, i když by to bylo pravděpodobně mnohem lehčí než tradiční trackery. ? Stejný vzor kirigami používaný na solárních panelech může mít aplikace daleko za sluneční energií, říká Shtein. Je možné, že vzor by mohl být užitečný v kamerách a v leteckém a automobilovém průmyslu, i když Shtein říká, že nemá svobodu dávat mnoho detailů. Origami, známější bratranec kirigamiho, se používá pro mnoho lidí, od srdcových stentů po letecké zrcadla až po automobilové airbagy. Kirigami sám byl nedávno použitý výzkumníky Cornella dělat. Řezané z grafenu (plechy o tloušťce jednoho atomu uhlíku), tranzistory by mohly být použity k vytvoření nanomachin pro libovolný počet účelů.
Létající lampiony, Papírové lampiony