Sluneční články se samy opraví

Živá příroda často sama nabízí recept, jak vyřešit různé technické problémy. Živé organismy a jejich funkce totiž darwinistická selekce optimalizovala k maximální účinnosti. Platí to i rostlinách, které získávají energii ze slunečního záření. Tým vědců z MIT se tentokrát poučil z toho, jak se rostlinné buňky umějí samy "opravit", a sestrojil podle jejich vzoru samo-opravující se fotovoltaické články.

Vědci, kteří pracují na vývoji slunečních článků, už nedávno napodobili přírodní fotosyntézu a také vyvinuli postup, díky kterému fotovoltaické panely vyrostou na vhodném substrátu samy. Odborníci z amerického MIT se nyní začali navíc zajímat o to, jakým způsobem se regenerují fotosyntetizující buňky rostlin. Pokud je struktura těchto buněk nějakým způsobem narušena, např. Sluncem, buňky se skutečně jakoby samy "opravují". Vědci tedy podle přírodního vzoru vytvořili syntetickou analogii zelených chloroplastů, rostlinných továren na energii.

Listy rostlin na přímém a prudkém slunečním světle totiž dost trpí, rostlina si proto velice rychle vyrábí látky, které potřebuje k jejich opravě. Inženýři z MIT ale museli vytvořit poněkud odlišný systém, který obsahuje celkem 7 molekul se schopností kolektivního sebeuspořádávání do vyšších celků. Tyto celky pak fungují jako fotovoltaické články, čili se v nich při průletu fotonů uvolňují elektrony. Mezi těmito chemickými sloučeninami figurují např. i uhlíkové nanotrubičky.

Při pokusu byl syntetický chloroplast vystaven účinku saponátu, rozložil se a změnil v poněkud beztvarou směs nanotrubiček. Pak byl pomocí speciální membrány saponát z roztoku odstraněn a jednotlivé komponenty se opět zformovaly do původní, fotovoltaicky naprosto funkční struktury. Při jakémkoliv poškození takových slunečních článků tedy stačí aplikovat tento postup se saponátem, a tak opět získáme původní, nijak nedegradovaný sluneční článek. Dotyčné syntetické chloroplasty navíc při konverzi energie vykázaly 40% účinnost.