p A próxima geração de redes de manipulação de luz pode assumir a liderança de designs inspirados em aranhas e folhas, de acordo com um novo relatório de dois físicos do Boston College e colegas da South China Normal University. p Estruturas tão comuns como teias de aranha e venação foliar mostram que podem levar a um desempenho quase ideal quando copiadas para criar redes flexíveis e duráveis ​​que podem ser usadas em aplicações optoeletrônicas, como dispositivos fotovoltaicos e telas de exibição, a equipe de pesquisadores relatou em uma edição recente da revista Nature Communications .

p "Nossa ideia é bastante simples e abrangente, "disse o Professor Associado de Física Andrzej Herczynski, um co-autor do relatório. "Começa com a premissa de que as formas naturais oferecem soluções prontas para projetos eficientes, testado ao longo de milhões de anos por meio da seleção natural. "

p Um projeto de rede inspirado na estrutura nervurada de uma folha serviu como um eletrodo eficaz para células solares, fontes de luz e aquecedores transparentes, entre outras aplicações, a equipe relatou.

p "Esta estrutura natural foi otimizada através do processo evolutivo para entrega eficiente de nutrientes com força máxima e colheita leve, "disse o co-autor do professor de física do Boston College, Krzysztof Kempa." Em nosso aplicativo, essas propriedades se traduzem em transporte de corrente altamente eficiente, propriedades mecânicas desejáveis, e sombreamento mínimo de luz. "

p Uma segunda rede, com base nos mesmos designs que tornam as teias de aranha armadilhas eficazes para insetos e insetos, serve como uma maneira eficiente de atrair luz por meio de um dispositivo optoeletrônico. A rede pode encontrar aplicação potencial em telas sensíveis ao toque e painéis de exibição de última geração devido à sua extrema flexibilidade, resistência mecânica significativa, transparência "furtiva" e alto grau de uniformidade, disseram os pesquisadores.

p Uma das principais vantagens desses dois métodos propostos é o baixo custo e a simplicidade do processo de fabricação.

p Os pesquisadores se disseram surpresos com o desempenho superior das redes em cenários experimentais. Ambos entregaram um aumento de quatro vezes nas propriedades eletro-ópticas, ou a figura de mérito de referência. Além disso, a rede de web design spider pode ser ampliada em até 25 por cento sem qualquer perda de desempenho e vê apenas um declínio mínimo quando ampliada em até 100 por cento de seu tamanho original, a equipe relatou.

p "Nenhuma outra rede de eletrodos pode ser esticada mais do que 10 por cento, "disse Kempa. Outros membros da equipe de pesquisa incluíram o Prof. Zhifeng Ren da Universidade de Houston e o Prof. Jinwej Gao da South China Normal University e sua equipe de pesquisa.

p Os pesquisadores afirmam que os padrões de rede específicos que propuseram poderiam melhorar a eficiência das células solares e o desempenho de uma nova geração de sistemas flexíveis, telas sensíveis ao toque e visores duráveis.

p "Aumentando a eficiência das células solares, em particular, é um componente crítico na busca por fontes renováveis ​​de energia, um grande desafio ecológico e de sustentabilidade, "disse Herczynski." Monitores e telas flexíveis provavelmente se tornarão cada vez mais importantes para possíveis usos como telas vestíveis e smartphones elásticos. "