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Monday, January 07, 2008

Nano antenne ed energia solare

In un mondo in cui l'energia che ci alimenta non si sa bene quale direzione stia prendendo, e nel momento in cui il picco petrolifero è diventato l'incubo di molti, ecco che, come dal cilindro d'un prestigiatore, spuntano copiosi studi, progetti avanzati, impianti megalattici, prototipi eccellenti, ipotesi più o meno verosimili... che tentano spasmodicamente di trovare la strada giusta offrendo valide alternative energetiche ai micidiali combustibili fossili.

A tutto ciò, ovviamente, la scienza da il suo enorme contributo ma solo di recente si è aperta una lunga autostrada, della quale soltanto ora abbiamo superato il casello d'entrata: il mondo della nanotecnologia, una tecnologia a livello molecolare che ci potrà permettere di porre ogni atomo dove vogliamo che esso stia. La nanotecnologia è un mondo in cui algoritmi ed elaboratori elettronici sempre più potenti e veloci eseguono in breve tempo miliardi di calcoli, confrontando enormi quantità di dati per scovare connessioni, interazioni... sfruttando le incredibili capacità di microrganismi ingegnerizzati per creare nuovi farmaci, bonificare aree contaminate, produrre cibo ed energia...

Così, se l'altro giorno si parlava, con non poca curiosità, di nano flakes (nano fiocchi), oggi è la volta delle "nanoantennas", cioè nano antenne, un intreccio di milioni di infinitesimali fili di metallo a forma di spirale che formano minuscoli circuiti, grandi 1 / 25 della larghezza di un capello umano, i quali possono essere collocati su molti materiali, tra cui i fogli di plastica. A causa della loro dimensione, queste nanoantennas risuonano dalla interazione con i raggi infrarossi del sole, interazione che, stando alla ricerca effettuata dalla Idaho National Laboratory, la Microcontinuum Inc. (Cambridge, MA) e Patrick Pinhero della University of Missouri, può essere tradotto in energia.

Il Sole irradia un sacco di energia a infrarossi, parte della quale è assorbita dalla Terra che più tardi viene rilasciata come radiazioni nelle ore dopo il tramonto. Ebbene, le nanoantennas possono prelevare l'energia sia da sole, che dal calore della terra, con una maggiore efficienza delle attuali celle solari che riescono a convertire appena il 20% circa di energia elettrica di quanto assorbe. Inoltre, sebbene l'avvento del thin film (film sottile), faccia risparmiare abbastanza sul materiale, in quanto halo spessore cento volte minore, per produrre il silicio occorre una barca di energia, mentre questi nuovi collettori solari possono essere costruiti con molto meno.

Tuttavia... allo stato attuale non tutto riluccica come dovrebbe. Rimane un grande ostacolo da superare. Le nanoantennas sono facili da fabbricare ma una parte cruciale del processo deve ancora essere sviluppato: creare cioè, un modo di memorizzare o trasmettere energia elettrica. E anche se i raggi infrarossi creano corrente alternata nella nano antenna, la frequenza della corrente oscilla 10 mila miliardi di volte al secondo, rendendola, ad esempio, troppo veloce per gli elettrodomestici che operano con correnti che oscillano attorno alle 60 volte al secondo.

Perciò, il team della Idaho National Laboratory sta esaminando le possibilità per poter uscire da questa impasse. A questo punto, dice l'ingegnere Dale Kotter, queste antenne sono valide nel catturare l'energia, ma non lo sono altrettanto nel riconvertirla. Ma abbiamo ancora una ricerca esplorativa molto promettente in corso.

Nell'immagine sopra il ricercatore Steven Novack in possesso di un foglio di plastica nanoantenna, in cui ogni quadrato contiene circa 260 milioni di antenne.

Fonte: www.inl.gov/


Friday, January 04, 2008

Fotovoltaico e nanotecnologie

Secondo un annuncio fatto dall'Università di Copenhagen, il Dr. Martin Aagesen ha sviluppato un nuovo materiale, il nano flakes (nano fiocchi), che può rivoluzionare la trasformazione di energia solare in elettricità.

Come è noto, l'energia prodotta dal sole non può essere sfruttata da un impianto elettrico come quello usato abitualmente nelle abitazioni, in quanto è necessario trasformare questa energia attraverso un inverter. Se si risolvesse questa "lacuna", chiunque, in futuro, potrà beneficiare di elettricità solare e risparmiare denaro. Il nano flakes ha il potenziale di convertire fino al 30% di energia solare in energia elettrica.

Con le nanotecnologie gli studi si evolvono in maniera veloce. Lo studio della materia a livello micro e nano (molecole, atomi, cellule, geni) è reso possibile da sofisticati strumenti d'indagine che indirizzano lo sguardo umano sempre più in profondità. Anche quando sono applicate al fotovoltaico.

Il nano flakes permette di ridurre i costi di produzione di celle solari, in quanto, grazie all'uso di nanotecnologie, e alla sua struttura si può usare meno silicio.

Martin Aagesen (foto a lato), che è anche direttore della SunFlake Inc., dice inoltre che i nano flakes hanno anche la possibilità di sfruttare al meglio l'energia solare, nella distanza del trasporto di energia nella cella solare.

Durante il suo lavoro per la tesi di dottorato presso il Nano-Science Center and Niels Bohr Institute, Aagesen, scoprendo il nuovo materiale, non ancora catalogato, ha detto: "una perfetta struttura cristallina, a prima vista molto rara, in grado di assorbire efficacemente la luce e dal potenziale inequivocabile", che potrebbe diventare una perfetta cella solare...

La scoperta del nuovo materiale, come è ovvio, ha suscitato molta attenzione internazionale, meritando anche un articolo sulla rivista Nature.

Se le future celle di Aagesen imboccherranno la giusta strada, si rivelerà di certo, un importante passo avanti nello sfruttamento dell'energia solare.