Comments 26
Чем это лучше обычных зеркал?
Или фольги?
Или фольги?
Я так понял, что «не лучше», а именно «угол установки зеркал оптимизировать надо так». Причём значительную часть статьи занимают терзания участников «у нас в команде нет математиков… а кто в мире уже подсчитал оптимальный угол?»
Мне кажется, это одно и то же. Единственное отличие — те самые шарики, которые выступают, как мне кажется, мини-концентраторами. Такой себе концентратор в концентраторе.
Идея с шариками — не нова. Где-то на заре 2010-х японец также предложил сферические солнечные ячейки, которые при расположении на плоской поверхности визуально превращали бы её в подобие пупырчатой плёнки, но она бы собирала энергии больше за счёт солнечных лучей, проходящих по касательной (относительно традиционных ФЭПов)
Идея с шариками — не нова. Где-то на заре 2010-х японец также предложил сферические солнечные ячейки, которые при расположении на плоской поверхности визуально превращали бы её в подобие пупырчатой плёнки, но она бы собирала энергии больше за счёт солнечных лучей, проходящих по касательной (относительно традиционных ФЭПов)
По сути все верно, эти ячейки они действительно обнаружили, измерили их светоотражающую способность, пришли к выводу, что они расположены послойно и их расположение (как я понял из текста авторов (http://www.nature.com/articles/srep12267 — сорри ссылка не прячется) уже оптимизировано. В целом каждый отдельный кластер = птериновая бусина (авт.) + определенный порядок их взаимного расположения совместно работают на увеличение коэффициента отражения.
У Вас 2 раза одна и та же картинка (http://www.nature.com/article-assets/npg/srep/2015/150731/srep12267/images_hires/m685/srep12267-f1.jpg)
Статья ужасная. Куча воды, мало фактов.
Понятно только что бабочка эффективно нагревает себя при помощи крыльев. В чем отличия от существующих солнечных концентраторов неясно совсем.
Понятно только что бабочка эффективно нагревает себя при помощи крыльев. В чем отличия от существующих солнечных концентраторов неясно совсем.
Уважаемый Marwin, вместо фактов здесь представлены результаты проделанных экспериментов, которые и есть те самые факты о которых вы говорите. И в чем отличие от концентраторов там тоже сказано (см. Альтернатива существующим концентраторам) — читайте внимательнее текст, и очень желательно, хоть немного сопровождайте этот процесс движением нейронов.
Вес?
«При этом вес стандартной отражающей пленки, в сравнении с крыльями Большой белой оказался в соотношении 17:1.»
Крылья с наношариками оказались в 17 раз легче используемых людьми материалов. Про сравнение эффективности и прочности — ничего не нашёл.
«При этом вес стандартной отражающей пленки, в сравнении с крыльями Большой белой оказался в соотношении 17:1.»
Крылья с наношариками оказались в 17 раз легче используемых людьми материалов. Про сравнение эффективности и прочности — ничего не нашёл.
Естественно, обрывать крылья у несчастных бабочек авторы не рекомендуют. Речь идет о создании искусственной тонкой, легкой и прочной пленки со светоотражающими характеристиками близкими, или лучше чем у Белянки. Насколько прочной — первоисточник не сообщает.
Имею в виду что указан вес в сравнении, но не указана прочность. Проще говоря — если крылья легче в 17 раз, но при этом во столько же раз более хрупкие, то выигрыгрыша — 0.
Главная цель эксперимента — определить оптические свойства слоев крыла (нано-кластеров) и использовать при создании пленки из легкого материала, который обеспечит выигрыш по светоотражению и сможет справиться со своими практическими функциями, т. е. обеспечить достаточную прочность в готовом изделии.
Подождите, а откуда мы получим прочность при лёгкости материала? Что там такого уникального в хитине бабочки что мы не можем углеволокно уже сейчас использовать, например?
Серьёзно, если мы хотим облегчить конструкцию зеркал — нам и без бабочек будет чем это делать. Вопрос — хотим ли мы вообще облегчать зеркала? Нужно ли нам, образно говоря, зеркало 1м^2 весом в 5кг за $5, или 1м^2 1кг за $50. Наверное в авиации, в космических технологиях, но на солнечных фермах я не думаю что это так уж сильно нам нужно: вертится на шарнирах — и слава богу.
А если наносферы действительно эффективней обычного зеркала, то не вижу проблем изучать и перенимать это, хотя я не очень понимаю физику явления — коэффициент отражения у обычного металлического зеркала близок к 100%, что там улучшать вообще?
Серьёзно, если мы хотим облегчить конструкцию зеркал — нам и без бабочек будет чем это делать. Вопрос — хотим ли мы вообще облегчать зеркала? Нужно ли нам, образно говоря, зеркало 1м^2 весом в 5кг за $5, или 1м^2 1кг за $50. Наверное в авиации, в космических технологиях, но на солнечных фермах я не думаю что это так уж сильно нам нужно: вертится на шарнирах — и слава богу.
А если наносферы действительно эффективней обычного зеркала, то не вижу проблем изучать и перенимать это, хотя я не очень понимаю физику явления — коэффициент отражения у обычного металлического зеркала близок к 100%, что там улучшать вообще?
Как я понял из эксперимента критическое значение имеет именно соотношение веса к мощности. С учетом возможности получения легких конструкций с большой светоотражающей способностью, что может понадобиться в системах, где вес действительно имеет значение. Другое дело, что отсутствие подобных материалов не давал возможности рассматривать более широкий спектр применения такой технологии. Первое, что приходит в голову – кончено же, космические технологии, которые вы уже назвали, электромобили на солнечных батареях (возможно), тепличное хозяйство и т. п. … Здесь конечно требуется глубокое изучение темы, но перспективы у подобных материалов безусловно просматриваются не только в космосе. Ну, что еще нельзя сбрасывать со счетов – конечная стоимость готового решения, которая потенциально может быть значительно ниже, чем при применении существующих аналогов эффективных концентраторов. ИМХО
непритязательная бабочка
Несогласен!
Красивая бабочка, белая, со строгим, но стильным невычурным окрасом и рисунком крыльев, летом всегда выделяется на зелёном фоне.
Бабочки вообще все замечательные. Просто павлиний глаз, например, еще увидеть надо — в это лето ни одну не пришлось увидеть. А капустницы, лимонницы, крапивницы — эти на глаза гораздо чаще попадаются :)
Не знал, что бабочки не могут летать в темноте
Надо сделать, чтобы комары тоже не могли в темноте летать.
Могут. Только стартовать из состояния покоя сложно. А в холоде она если сядет то остынет быстро и уже не взлетит.
Отличный пример работы нескольких областей знаний вместе. Но после прочтения возникли два вопроса:
1. Почему речь идет о 17°, если на графике пик находится немного правее, около 21°?
2. Сравнивали ток от панелей с прикрепленными «крыльями» с панелями без отражателей вовсе или какими-то другими отражателями? И если с ними, то с какими?
1. Почему речь идет о 17°, если на графике пик находится немного правее, около 21°?
2. Сравнивали ток от панелей с прикрепленными «крыльями» с панелями без отражателей вовсе или какими-то другими отражателями? И если с ними, то с какими?
1. Почему речь идет о 17°, если на графике пик находится немного правее, около 21°? — вопрос, который возник и у меня. Возможно основные расчеты были сделаны именно для этого значения, иначе объяснить не получается, потому что график действительно говорит 21 — оптим.
2. Сравнивали ток от панелей с прикрепленными «крыльями» с панелями без отражателей вовсе или какими-то другими отражателями? И если с ними, то с какими?
Поскольку по тексту авторы концентратор не указывают: We therefore attached the wings of the large white butterfly to a 1 cm × 1 cm mono-crystalline silicon solar cell to test for any increase in output power. Attaching the wings increased the maximum power by 42.3% (from 16.8 mW to 23.9 mW) and when compared to the weight of standard reflective film increased the power to weight ratio 17 fold (Fig. 4a,b).… делаю вывод, что сравнение проводилось с вариантом панели в отсутствие любого концентратора (иначе следовало бы указать)
2. Сравнивали ток от панелей с прикрепленными «крыльями» с панелями без отражателей вовсе или какими-то другими отражателями? И если с ними, то с какими?
Поскольку по тексту авторы концентратор не указывают: We therefore attached the wings of the large white butterfly to a 1 cm × 1 cm mono-crystalline silicon solar cell to test for any increase in output power. Attaching the wings increased the maximum power by 42.3% (from 16.8 mW to 23.9 mW) and when compared to the weight of standard reflective film increased the power to weight ratio 17 fold (Fig. 4a,b).… делаю вывод, что сравнение проводилось с вариантом панели в отсутствие любого концентратора (иначе следовало бы указать)
Про угол не знаю даже. А про сравнение — на приведенном в статье графике же все приведено:
Черная линия на графике — «голый» кристалл.
красная — с крыльями бабочки в качестве концентратора
зеленая — с концентратором из обычной искусственной отражающей пленки, сложенной в форме повторяющей крылья бабочки
Как видно искусственный концентратор намного эффективнее.
Преимущество крыльев только то, что они на порядок легче используемых сейчас для подобных целей материалов. Ну и в том, что «подсказали» оптимальную форму (хотя думаю ее уже дак давно вычислили при помощи моделирования).
И если где-то будет специфическая задача сделать максимально легкие солнечные батареи(для космоса может быть? или сверх-легкого самолета на электротяге типа Solar Impulse?), то крылья бабочки (или их близкая имитация) даст гораздо больший прирост эффективности на каждый грамм увеличения массы батарей чем при использовании стандартных концентраторов.
Причем судя по цитате и графику они не в 17 раз легче, в 17 раз лучше соотношение прибавка мощности/масса. (сама масса вероятно раз в 30-40 меньше, но с учетом меньшей эффективности получается выигрыш по соотношению мощность/масса в 17 раз)
Черная линия на графике — «голый» кристалл.
красная — с крыльями бабочки в качестве концентратора
зеленая — с концентратором из обычной искусственной отражающей пленки, сложенной в форме повторяющей крылья бабочки
Как видно искусственный концентратор намного эффективнее.
Преимущество крыльев только то, что они на порядок легче используемых сейчас для подобных целей материалов. Ну и в том, что «подсказали» оптимальную форму (хотя думаю ее уже дак давно вычислили при помощи моделирования).
И если где-то будет специфическая задача сделать максимально легкие солнечные батареи(для космоса может быть? или сверх-легкого самолета на электротяге типа Solar Impulse?), то крылья бабочки (или их близкая имитация) даст гораздо больший прирост эффективности на каждый грамм увеличения массы батарей чем при использовании стандартных концентраторов.
Причем судя по цитате и графику они не в 17 раз легче, в 17 раз лучше соотношение прибавка мощности/масса. (сама масса вероятно раз в 30-40 меньше, но с учетом меньшей эффективности получается выигрыш по соотношению мощность/масса в 17 раз)
Похоже, британские учёные изобрели рупор.
Sign up to leave a comment.
Как Белянка обыкновенная помогла ученым КПД солнечных батарей удвоить