Los discos Blu-Ray pueden mejorar el rendimiento de las celdas solares
¿Quién iba a creer que los discos Blu-ray resultarían ser más útiles? quizás una de las mejores formas de almacenar películas de alta definición y shows de tv debido a su alta densidad de almacenamiento de datos, además de ello, los discos Blu-ray también mejoran el rendimiento de las celdas solares – sugiriendo un segundo uso para los discos que ya no se necesitan – eso de acuerdo a una nueva investigación de la universidad Northwestern.
Un equipo interdisciplinario de investigadores han descubierto que el patrón de información escrita en los discos Blu-ray – sin importar qué tipo de información sea – funciona perfectamente para mejorar la absorción de la luz a través del espectro solar. Incluso mejor todavía, los investigadores saben el por qué.
“Teníamos un presentimiento de que los discos Blu-ray podrían funcionar para mejorar las celdas solares, y para nuestro deleite, descubrimos que los patrones existentes desde ya son muy buenos,” dijo Jiaxing Huang, químico de materiales y profesor asociado sobre materiales ciencia e ingeniería de McCormick School of Engineering and Applied Science. “Es como si los ingenieros eléctricos y los científicos de computadores que desarrollaron la tecnología Blu-ray estuvieron haciendo subconscientemente nuestro trabajo, también."
Los discos Blu-ray contienen una densidad muy alta de datos comparada con los DVDs o CDs, y es precisamente sus patrones cuasi aleatorios, perfeccionado por los ingenieros a lo largo de las décadas dirigido para el almacenamiento de datos, que, cuando se transfieren a la superficie de las celdas solares, ofrece la textura correcta para mejorar la absorción de la luz y mejora el rendimiento sin importar el contenido anteriormente almacenado en el disco. Todos funcionaban de forma igual, mejorando la absorción de la luz.
Los resultados fueron publicados ayer en el Journal Nature Communications.
En el campo de celdas solares, se conoce que si una textura es colocada sobre la superficie de una celda solar, la luz es recolectada con mayor efectividad, incrementando la eficiencia de la celda. Los científicos estuvieron investigando por mucho tiempo la forma más efectiva de textura que sea de un costo de fabricación razonable.
Los investigadores de Northwestern demostraron que los discos Blu-ray con sus cadenas de código binario 0s y 1s, plasmadas en el disco, ofrecen a las celdas solares la textura ideal (casi óptima) para mejorar la absorción del amplio espectro de la luz solar.
En sus estudios, los investigadores primero seleccionaron la película de Jackie Chan “SuperCop”. “Descubrimos que los patrones aleatorios o textura funciona mucho mejor que sin patrones, pero los patrones de los discos Blu-ray son los mejores,” mencionó Huang. “Entonces me pregunté, ¿por qué funcionó? si no entiendes el por qué, no es ciencia buena."
Huang pasó un tiempo tratando de encontrar la respuesta. Un día, su esposa, Shaorong Liu, una ingeniera de base de datos en IBM, le sugirió que quizás tenga que ver con la compresión de datos. Esa fue la pista que Huang necesitaba.
Huang y Sun entonces buscaron a su colega Dongning Guo, un experto en teoría de la información, para investigar la idea. Gua es un profesor asociado de la Electrical Engineering and Computer Science.
Los investigadores observaron detenidamente los algoritmos de procesamiento de datos en los discos Blu-ray estándar y notaron que los algoritmos servían dos propósitos mayores:
– Obtener un grado de compresión los más alto posible al convertir las señales de vídeo en una secuencia de 0s y 1s aleatorios; e
– Incrementar la tolerancia de error al agregar redundancia controlada en la secuencia de datos, lo cual también limita el número de 0s y 1s consecutivos.
Estos dos propósitos, dijeron los investigadores, ofrecieron un resultado cuasi-aleatorio de arrays de 0s y 1s que llegaban a tamaños de entre 150 y 525 nanometros. Y este rango, resultó ser el adecuado para atrapar la luz sobre el espectro completo de la luz solar.
En conclusión, la absorción del espectro solar a través de los discos Blu-ray fue medida y se obtuvo 21.8%, reportaron los investigadores.
“En adición a la mejora de celdas solares de polímero, nuestra simulación sugiere que los patrones Blu-ray pueden ser aplicados ampliamente para atrapar la luz en otros tipos de celdas solares, “ dijo Sun.
“Fue algo inesperado y en verdad emocionante el poder ver resultados de la combinación de la teoría de información, nanophotonics y ciencia de los materiales,” dijo Huang.
Fuente: http://www.livescience.com/48907-blu-ray-discs-solar-cells.html
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