Físicos rusos descubrieron que los caparazones de algas diatomeas unicelulares contienen nanoestructuras únicas que ayudan a absorber la luz de manera más eficiente. El descubrimiento, realizado por científicos de Skoltech, puede mejorar significativamente la eficiencia de las celdas solares y los dispositivos ópticos.
La investigación mostró que los caparazones de algas de la especie Coscinodiscus oculus-iridis crean un efecto conocido como efecto Talbot. Permite que la luz se enfoque en ciertos puntos dentro del caparazón, lo que probablemente contribuye a una fotosíntesis más eficiente. Según el profesor asociado Sergei Dyakov, los científicos no están seguros de cómo surgió esta estructura, pero parece que las algas la utilizan para mejorar los procesos fotosintéticos.
Actualmente, científicos de todo el mundo están estudiando materiales y mecanismos naturales que utilizan plantas y animales. Por ejemplo, los camarones mantis pueden golpear con la fuerza de una bala, y los saltamontes pueden saltar cientos de veces su longitud.
Un equipo de Skoltech, la Universidad Estatal de Moscú y otras instituciones de investigación estudió la estructura de los caparazones de diatomeas, que desempeñan un papel importante en los ecosistemas marinos, produciendo casi la mitad de toda la materia orgánica y una cuarta parte del oxígeno en la Tierra. Sus paredes rígidas de dióxido de silicio están perforadas por muchos agujeros, creando un patrón complejo.
Los investigadores descubrieron que estos agujeros causan la difracción de la luz, creando un patrón autorreplicante de manchas claras y oscuras. Esto conduce a la concentración de luz en áreas donde se encuentran los cloroplastos, lo que, a su vez, puede aumentar la eficiencia de la fotosíntesis. Los científicos sugieren que se pueden utilizar principios similares para controlar la luz en dispositivos ópticos y celdas solares, haciéndolos más eficientes y confiables.
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