З листя магнолії зробили прозорі електроди

Розроблена німецькими вченими технологія може бути використана для створення сонячних батарей, акумуляторів, світлодіодів або дисплеїв, а в перспективі знайти і більш широке застосування.

Листя рослин діють як фотохімічні виробництва, переробляючи воду і вуглекислий газ у вуглеводи і кисень. Тонкі, схожі на мережі розгалужені структури прожилок листя забезпечують клітини водою і поживними речовинами, а також транспортують виникають в результаті фотосинтезу вуглеводи в інші частини рослини.

Дослідники з Інституту фотонних технологій імені Лейбніца звернули увагу, що ці рослинні структури і механізми мають багато спільного з електродами сонячних батарей і світлодіодів, що розподіляють електричний струм. Але якщо жилки листя продовжують працювати навіть якщо вони частково пошкоджені, то, наприклад, часткове пошкодження сонячної батареї призводить до істотного падіння її продуктивності.

«Дуже хитромудра система, створена природою, надихнула нас на те, щоб сконструювати з прожилок листя високопродуктивні і при цьому не потребують великих матеріальних витрат електроди», - розповідає керівник дослідницької групи доктор Гуобін Джіа.

Вчені розчинили хлорофіл у листях лілієцвітної магнолії, металізували прожилки за допомогою міді і пустили через них електричний струм. Тобто зробили зі «скелетів» листя прозорі електроди, що володіють при цьому високою продуктивністю: плівковий опір такого електрода виявився на два порядку нижче, ніж у широко використовуваного зараз у виробництві прозорих електродів оксиду індія-олова. Показники оптичної передачі у «листяних» електродів також виявилися на достатній висоті.

За словами розробників, застосування їх технології дозволить істотно заощадити на матеріалах. Наприклад, споживання срібла при виробництві сонячних батарей можна буде скоротити до десятої частки від сьогоднішніх обсягів. Крім того, прозорі електроди з природних матеріалів відкривають нові перспективи у виробництві акумуляторів, суперконденсаторів, світлодіодів і дисплеїв.

Однак на цьому автори дослідження не зупиняються і стверджують, що біомімікрія може знайти найширше застосування, наприклад при організації дорожнього руху, передачі даних або в створенні електромереж. «Якщо ми за допомогою математичних моделей зможемо краще зрозуміти розподільчу і транспортну функцію прожилок листя, то це допоможе нам організувати і зовсім інші, спрямовані в дві сторони транспортні процеси», - говорить доктор Гуобін.