Click to edit Master subtitle style

Η νανοτεχνολογία είναι ένας κλάδος που μελετά υλικά με μορφολογικά χαρακτηριστικά του βασίζονται στη νανοκλίμακα. Η νανοκλίμακα συνήθως ορίζεται ως μονάδα μικρότερη από το ένα δέκατο από του μικρόμετρου σε τουλάχιστον μια διάσταση, [1], αν και ο όρος αυτός μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης για τα υλικά μικρότερα του ενός μικρομέτρου.

Υλικά που αναφέρεται ως «νανοϋλικά» εμπίπτουν γενικά σε δύο κατηγορίες: φουλερένια και ανόργανα νανοσωματίδια

Νάνο- υλικά

Νάνο- φωτοβολταικά

Ηλιακά κύτταρα νανοκλίμακας απορροφούν 10 φορές περισσότερη ενέργεια από ό, τι εθεωρείτο μέχρι σήμερα δυνατό.Η έρευνα έχει ήδη δείξει ότι σε νανοκλίμακα, η χημεία είναι διαφορετική και το ίδιο προφανώς ισχύει και για το φως, το οποίο συμπεριφέρεται διαφορετικά σε κλίμακες της τάξεως περίπου του ενός νανόμετρου.

Με τη δημιουργία ηλιακών κυψελών πιο λεπτών από το μήκος κύματος του φωτός, είναι δυνατόν να παγιδευτούν τα φωτόνια μέσα στο ηλιακό κύτταρο για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, αυξάνοντας τις πιθανότητες να απορροφηθούν, αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων.

Κατασκευάζοντας ηλιακά κύτταρα νανοκλίμακας

Η λεπτή οργανική ταινία συγκολλείται ανάμεσα σε δύο στρώματα υλικού - που αποκαλούνται στρώματα ‘’επένδυσης’’- τα οποία περιορίζουν το φως όταν αυτό περνάει από το ανώτερο στρώμα στη λεπτή οργανική ταινία. Πάνω στο ανώτερο στρώμα επικάλυψης, τοποθετείται μια επιφάνεια που αποτελείται από ένα διαμορφωμένο μοτίβο από τραχιά επιφάνειά που έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να στέλνετε το εισερχόμενο φως στο εσωτερικό σε διαφορετικές κατευθύνσεις, κατά την είσοδό του στην λεπτή ταινία.Καθώς επίσης προσφέρουν μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, τα νανοκλίμακας ηλιακά κύτταρα προσφέρουν και εξοικονόμηση κόστους υλικών αφού οι ποσότητες υλικού που απαιτούνται για τα κύτταρα είναι πολύ μικρότερες, και οι οργανικές μεμβράνες πολυμερών υλικών και τα άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι λιγότερο ακριβά από το πυρίτιο που χρησιμοποιείται έως σήμερα.

Τα οργανικά υλικά έχουν επίσης το πλεονέκτημα του ότι κατασκευάζονται ύπο χημικές αντιδράσεις, αντί να χρειάζονται υψηλές θερμοκρασίες ή διαδικασίες μεταποίησης κενού, όπως απαιτείται για την παρασκευή του πυριτίου.

(Το περιεχόμενο της παρουσίασης έχει αναρτηθεί από ομαδική εργασία του πανεπιστημίου του Στάνφορντ, της οποίας ο Yu είναι ο κύριος συντάκτης )

Ευέλικτα κύτταρα για την επέκταση εφαρμογών αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας

Ευέλικτα και αποδοτικά ηλιακά κύτταρα που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με χαμηλότερο κόστος έχουν οδηγήσει σε μια σειρά νέων εφαρμογών για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Η επιφάνεια των πάνελ αποτελείται από χιλιάδες μικροσκοπικές χάντρες πυριτίου πλεγμένες σε αλουμινόχαρτο - κάθε σφαιρίδιο λειτουργεί σαν ένα μεμονωμένο ηλιακό κύτταρο και η ανώμαλη επιφάνεια προσφέρει μια μεγαλύτερη περιοχή συλλογής του φωτός. Production costs can be kept down through the use of recycled silicon and this, coupled with efficiency comparable to standard photovoltaic cells and the versatility of a flexible material gives Spheral Solar Cells the potential to dramatically expand the use of renewable energy. Το κόστος παραγωγής μπορεί να διατηρηθεί σε χαμηλό επίπεδο με τη χρήση ανακυκλωμένου πυριτίου και αυτό, σε συνδυασμό με την συγκρίσιμη απόδοση με τα πρότυπα φωτοβολταϊκά κύτταρα και την ευελιξία ενός εύκαμπτου υλικού η εφαρμογή αυτή δίνει τη δυνατότητα να διευρυνθεί δραματικά η χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Συμπερασματικά θεωρούμε ότι ο συνδυασμός της τεχνολογίας των νανουλικών με την εφαρμογή ευέλικτων κυττάρων απορρόφησης της ηλιακής ενέργειας μπορεί να μας δώσει αποτελεσματικότερες και ποιο αποδοτικές λύσεις

NANO-VENT SKIN

Με το Nano-vent Skin εισάγετε μια εντυπωσιακή νέα εναλλακτική ιδέα ενέργειας από τον μεξικανικής καταγωγής αρχιτέκτονα Agustin Otegui, ο οποίος εργάζεται με ‘’στρατηγικές’’ σε πολύ μικρότερη κλίμακα.

Με τη χρήση νανο-τεχνολογίας,με bioengineered οργανισμούς ως μέθοδο παραγωγής, το NVS συγχωνεύει διαφορετικά είδη μικροοργανισμών που εργάζονται μαζί για να απορροφήσουν και να μετατρέψουν την φυσική ενέργεια από το περιβάλλον. Αυτό που βγαίνει από αυτή τη συγχώνευση των ζώντων οργανισμών είναι ένα δέρμα που μετατρέπει δύο από τις πιο άφθονες πηγές της πράσινης ενέργειας στη ,γη τον ήλιο και τον άνεμο, σε αξιοποιήσιμη ενέργεια. Υπάρχει και ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης ζωντανών οργανισμών:. την απορρόφηση του CO2 από την ατμόσφαιρα.

Το εξωτερικό κέλυφος απορροφά το φως του ήλιου μέσα από ένα οργανικά διαμορφωμένο δέρμα φωτοβολταϊκών και την μεταφέρει στις νανο-ίνες στο εσωτερικό των νανο- καλωδίων το οποίο στη συνέχεια αποστέλλεται σε μονάδες μνήμης στο τέλος της κάθε ομάδας κυττάρων.

Κάθε τουρμπίνα στο πάνελ παράγει ενέργεια από χημικές αντιδράσεις σε κάθε άκρο, όπου έρχεται σε επαφή με τη δομή. Πολωμένοι οργανισμοί είναι υπεύθυνοι για τη διαδικασία αυτή στην κάθε σειρά τουρμπινών.

Το εσωτερικό δέρμα του κάθε στροβίλου λειτουργεί ως φίλτρο απορρόφησης του CO2 από το περιβάλλον καθώς η αιολική ενέργεια περνά μέσα από αυτό.

Το λόγος της χρήσης νανο-βιοτεχνολογίας και νανο-κατασκευαστική, ως μέσο παραγωγής είναι να επιτευχθεί η δημιουργία ενός αποτελεσματικού μηδενικής εκπομπής υλικού το οποίο χρησιμοποιεί το σωστό είδος και την ποσότητα του υλικού, όπου χρειάζεται

Φανταστείτε το NVS όπως το ανθρώπινο δέρμα. Όταν υποφέρουμε από ένα κόψιμο, ο εγκέφαλός μας στέλνει σήματα και τους κατάλληλους πόρους στη συγκεκριμένη περιοχή για να αποκατασταθεί το ταχύτερο δυνατόν.

Το NVS λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο. Every panel has a sensor on each corner with a material reservoir. Κάθε ομάδα διαθέτει έναν αισθητήρα σε κάθε γωνιά με μια δεξαμενή υλικού. Όταν μία από τις τουρμπίνες έχει μια βλάβη ή σπάσει, ένα σήμα στέλνεται μέσω των νανο-καλωδίων στο κεντρικό σύστημα και τα οικοδομικά υλικά (μικροοργανισμοί) αποστέλλονται μέσω της κεντρικής σωλήνας για την αναζωογόνηση της εν λόγω περιοχής με ανεξάρτητη διαδικασία συναρμολόγησης.