Νέα γενιά φωτοβολταϊκών θα συναρμολογούνται και θα επιδιορθώνονται μόνα τους

Ερευνητές του MIT ανέπτυξαν μια φωτοβολταϊκή τεχνολογία υψηλής απόδοσης που μιμείται τις βασικές ιδιότητες των φυτών: μικροσκοπικές δομές που συναρμολογούνται και επιδιορθώνονται αυτόματα ώστε να διατηρούν σταθερή την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τη λιακάδα.

Ένα σοβαρό εμπόδιο στην ανάπτυξη αποδοτικότερων συστημάτων ηλιακής ενέργειας είναι ότι η υπεριώδης ακτινοβολία του ήλιου καταστρέφει πολλά από τα υλικά με τα οποία πειραματίζονται οι επιστήμονες.

Όπως τα κύτταρα των φύλλων, τα οποία αδιάκοπα συνθέτουν και διασπούν μόρια χλωροφύλλης, το νέο σύστημα επιδιορθώνει διαρκώς τον εαυτό του χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη ένα διάλυμα διαφόρων μορίων.

Λόγω της δομής και των ιδιοτήτων τους, τα μόρια αυτά αυτοσυγκροτούνται, παίρνουν δηλαδή μόνα τους την κατάλληλη θέση στο μοριακό μηχανισμό μετατροπής της ηλιακής ενέργειας. Στην καρδιά του συστήματος βρίσκονται πρωτεΐνες παρόμοιες με τη χλωροφύλλη, οι οποίες απελευθερώνουν ηλεκτρόνια όταν εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία. Οι ευαίσθητες αυτές πρωτεΐνες βρίσκονται μέσα σε μικροσκοπικούς δίσκους από συνθετικά φωσφολιπίδια, οι οποίοι με τη σειρά τους συνδέονται αυτόματα σε νανοσωλήνες άνθρακα -κυλινδρικά μόρια πιο ανθεκτικά από το ατσάλι και πιο αγώγιμα από ό,τι ο χαλκός.
Το πειραματικό σύστημα προσφέρει απόδοση 40%, σχεδόν διπλάσια από την αποδοτικότητα της σημερινής τεχνολογίας. Με περαιτέρω βελτιώσεις, ελπίζουν οι ερευνητές, η αποδοτικότητα θα μπορούσε να προσεγγίσει το 100% με εξαιρετικά μεγάλη αντοχή του συστήματος στο χρόνο.
H πειραματική αυτή διάταξη παρουσιάζεται στο περιοδικό Nature Chemistry.