Gli ingegneri hanno inventato minuscole strutture ispirate alle ali di farfalla che aprono la porta a nuove tecnologie di celle solari e ad altre applicazioni che richiedono una precisa manipolazione della luce.

L'ispirazione viene dalla farfalla azzurra Morpho Didius, che ha ali con minuscole nanostrutture a forma di cono che diffondono la luce per creare una sorprendente iridescenza blu, e potrebbe portare ad altre innovazioni come applicazioni stealth e architetturali.

Il ricercatore capo, il dott. Niraj Lal della ANU Research School of Engineering, ha affermato che il team ha realizzato strutture simili su scala nanometrica e ha applicato gli stessi principi nel fenomeno delle ali di farfalla per controllare con precisione la direzione della luce negli esperimenti.

"Ci sono un sacco di potenziali nuove applicazioni che utilizzano la nostra tecnica di controllo della luce, compresa la cella solare di nuova generazione, tecnologie architettoniche e stealth, ", ha affermato il dottor Lal della ANU Research School of Engineering.

Ha detto che gli scienziati possono migliorare notevolmente l'efficienza delle celle solari con un'efficace gestione della luce.

"Tecniche per controllare finemente la dispersione, la riflessione e l'assorbimento di diversi colori della luce vengono utilizzati nella prossima generazione di pannelli solari ad altissima efficienza, " Egli ha detto.

"Essere in grado di far andare la luce esattamente dove vuoi che vada si è rivelato complicato fino ad ora."

Il dottor Lal ha detto che l'obiettivo era assorbire tutto il blu, colori verde e ultravioletto della luce solare nello strato di perovskite di una cella solare, e tutto il rosso, luce arancione e gialla nello strato di silicio, nota come cella solare tandem con strati a due piani.

I ricercatori dell'ANU hanno superato i record di efficienza del silicio con una cella del genere il mese scorso.

Ha detto che la tecnica potrebbe un giorno essere utilizzata per rendere gli oggetti opachi trasparenti a determinati colori, e viceversa, come parte di nuove applicazioni stealth.

"Siamo rimasti sorpresi dal modo in cui le nostre minuscole strutture a forma di cono funzionavano per dirigere diversi colori di luce dove volevamo che andassero, ", ha detto il dottor Lal.

Ha detto che la tecnica potrebbe essere utilizzata anche in architettura per controllare la quantità di luce e calore che passa attraverso le finestre.

"Utilizzando il nostro approccio, una finestra potrebbe essere progettata per essere trasparente per alcuni colori non trasparente e opaca per altri - quindi ci sono potenziali applicazioni molto interessanti in architettura, ", ha detto il dottor Lal.

La tecnica era molto scalabile e non richiedeva una tecnologia costosa, Egli ha detto.

"Queste intricate nanostrutture crescono e si assemblano da sole - non è per un controllo preciso con un minuscolo laser o elettroni, ", ha detto il dottor Lal.

Il documento di ricerca è pubblicato in Fotonica ACS , con i coautori Kevin Le, Andrew Thompson, Maureen Brauers, Tom White e Kylie Catchpole.