Oamenii de știință finlandezi au propus o soluție neobișnuită, dar eficientă pentru protejarea panourilor solare de radiațiile ultraviolete distructive – o peliculă de nanoceluloză vopsită cu extract de coajă de ceapă roșie, scrie techxplore.com.
Un studiu publicat în revista ACS Applied Optical Materials a constatat că această alternativă ecologică la acoperirile petrochimice blochează până la 99,9% din radiația UV, menținând în același timp o transparență ridicată în spectrul vizibil și infraroșu.
În mod tradițional, celulele solare sunt protejate de radiațiile UV prin folii din PVF sau PET, materiale pe bază de ulei. Însă specialiștii de la Universitatea din Turku, împreună cu colegii de la universitățile din Aalto (Finlanda) și Wageningen (Olanda), au decis să verifice dacă polimerii biodegradabili pot fi cei mai potriviți. Ei au luat ca bază nanoceluloza – un material realizat din fibre de lemn procesate în nanofibre – și au consolidat-o cu trei tipuri de aditivi naturali: lignină, ioni de fier și extract de ceapă roșie.
Filmul cu colorant de ceapă a arătat cele mai bune rezultate:
- blocare UV până la 400 nm – 99,9%,
- Transmisia luminii în intervalul 650-1100 nm este mai mare de 80%;
- Stabilitatea proprietăților după 1000 de ore de testare la lumină intensă, ceea ce corespunde unui an de utilizare în aer liber.
În teste, biofilmele au fost aplicate celulelor solare sensibile la colorant, care sunt deosebit de vulnerabile la radiațiile ultraviolete. Rezultatele au demonstrat că nanoceluloza dopată cu colorant a fost nu numai eficientă, ci și rezistentă la decolorare și pierderea transparenței, spre deosebire, de exemplu, de filmele dopate cu fier, care și-au pierdut transparența în timp.
„Studiul nostru este primul care compară performanța pe termen lung a diferitelor biofiltre și este clar că nu tot ceea ce funcționează la început poate rezista la sarcinile din lumea reală. „Extractul de ceapă roșie s-a dovedit a fi atât eficient, cât și stabil”, a spus autorul lucrării, Rustem Nizamov.
Profesorul Kati Miettunen adaugă că materiile prime pe bază de lemn ar putea deveni o parte importantă a soluțiilor durabile în energia solară și electronică, inclusiv componente biodegradabile pentru senzori din ambalajele alimentare sau sursele de alimentare autonome.
Odată cu durabilitatea și respectarea mediului devenind cheia în tehnologie, aceste materiale reprezintă un pas către o nouă generație de electronice ecologice care poate proteja atât dispozitivele, cât și mediul.