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Ingeniería
Polillas y Cigarras Inspiran Mejoras Técnicas en
Células Solares
30
de
Noviembre de 2007.
 Diseñar
mejores células solares puede parecer una tarea exclusiva de la
electrónica o de la química, pero para un ingeniero de la Universidad de
Florida es una labor que se fundamenta en estudiar insectos.
 Menéame
Peng Jiang, profesor de ingeniería química, se está inspirando en los
ojos de las polillas y en las alas de las cigarras para crear un raro
recubrimiento antirreflectante y repelente al agua. Los revestimientos
de esta clase parecen tener el potencial de hacer aumentar la eficacia
energética de las células solares y además dotarlas de una buena
capacidad de autolimpieza. También se podrían mejorar los vidrios de los
automóviles y las viviendas, los monitores de ordenador y otros
productos de electrónica de consumo, gracias a este recubrimiento
transparente.
La investigación de Jiang se enfoca hacia una nueva técnica para
fabricar un revestimiento cuya estructura microscópica se parece mucho a
la de los ojos de la polilla.
La mayor parte de los ojos de las polillas están formados por sectores
adyacentes hexagonales. Cada sector está lleno con miles de filas
ordenadas de minúsculos abultamientos o prominencias semejantes a
pezones. Aunque formados tan perfectamente que casi parecen
manufacturados, cada abultamiento mide menos de 300 nanómetros, tamaño
que los hace invisibles a todos los medios menos a los microscopios
electrónicos más potentes.
Cuando las polillas encuentran luz, estas series ordenadas de
abultamientos interfieren con su transmisión y reflexión. Los biólogos
creen que esta característica evolucionó en las polillas, que son a
menudo nocturnas, porque impide a sus ojos reflejar la luz de la luna o
de las estrellas. Tales reflejos las convertirían en blancos más fáciles
de localizar para sus depredadores.
Los ingenieros han tratado de reproducir la estructura microscópica de
estos ojos utilizando una técnica de impresión denominada litografía,
pero es cara e inapropiada para crear las filas sumamente diminutas de
abultamientos que hacen tan eficaces a los ojos de la polilla. Para
resolver este problema, Jiang desarrolló una técnica especial no
litográfica.
Jiang utilizó con éxito esta técnica, de tecnología comparativamente
baja, para crear sobre sustratos de vidrio y plástico una capa
antirreflectante del tipo de la presente en los ojos de una polilla.
Pero el investigador ha ido más allá, aplicando la misma técnica a la
superficie de una oblea de silicio para agregar una propiedad única de
las alas de la cigarra.
Éstas son increíblemente efectivas para desprenderse con rapidez del
agua y de la suciedad, al parecer porque los insectos necesitan volar
frecuentemente en ambientes húmedos. Las alas de la cigarra tienen una
estructura basada también en partículas, muy similar a la de los ojos de
la polilla, excepto que en lugar de desviar la luz, diminutas bolsas de
aire alrededor de cada abultamiento hacen flotar a las gotas de agua.
Jiang, Chih-Hung Sun y Nicholas Linn, así como Bin Jiang de la
Universidad Estatal de Portland en Oregón, han reproducido ahora esta
estructura en una oblea de silicio.
Información adicional en:
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