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Winzige Maschinen verwandeln Sonnenlicht direkt in Arbeit
Sonnenlicht ist eine wichtige Energiequelle, von Photovoltaik und Solarthermie bis hin zu Biokraftstoffen und Wasserspaltung. Doch all diese Technologien erfordern Zwischenschritte und Infrastruktur, um die Sonnenstrahlen zu etwas zu machen, das für die Arbeit in einer Maschine genutzt werden kann.
Forscher der University of California in Berkeley haben winzige Geräte entwickelt, die Sonnenlicht direkt in Arbeit umwandeln. In einem Papier online veröffentlicht im Zeitschrift der American Chemical Society , beschreiben sie die Herstellung kleiner mechanischer Maschinen aus lichtempfindlichen Nanomaterialien. Diese winzigen Boote und Rotoren von etwa einem Zentimeter Länge werden bei Beleuchtung über Flüssigkeitsoberflächen geschleudert. Licht als Antrieb zu nutzen ist keine neue Idee. Die NASA arbeitet derzeit an einem Prototyp-Satelliten, der Sonnensegel verwenden würde, um sich fortzubewegen. Die Berkeley-Forscher stellen fest, dass, während das NASA-System auf der Übertragung des Impulses von Photonen beruht, die Berkeley-Maschinen die Energie der Photonen nutzen, die stärker ist.
Die Forschung wurde geleitet von Jean M. J. Fr Abfall , Professor für Verfahrenstechnik und Alex Zettl , Professor für Physik der kondensierten Materie. Ein weiteres skurrileres Forschungsprojekt von Zettl ist das Nanoradio, das wir in unseren 10 Emerging Technologies of 2008 vorgestellt haben.
Dieses Objekt, das aus einem Verbund aus Polymer und vertikal ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen besteht, wandelt Sonnenlicht direkt in Energie um – in diesem Fall Energie, die verwendet wird, um ein winziges Boot über ein Wasserbecken zu bewegen. Die weiße Linie zeichnet die Fahrt des Bootes ab dem unteren Bildrand nach. Jeder blaue Punkt steht für einen Zeitpunkt von zwei Sekunden. Kredit: JACS / ACS