Le ali delle farfalle ispirano una nuova tecnologia che promette di raddoppiare la produzione di idrogeno a partire da acqua e luce solare. Il risultato, presentato nel congresso della Società Americana di Chimica in corso a San Diego, si deve a un gruppo di ricerca cinese coordinato da Tongxiang Fan, della Shanghai Jiao Tong University.
I ricercatori hanno preso a modello due specie di farfalle dalle ali prevalentemente nere, Troides aeacus e Papilio Helenus Linnaeus, quest’ultima chiamata anche Red Helen. Il nero è il colore che assorbe la massima quantità di luce e le ”ali nere delle farfalle – ha spiegato Fan – funzionano come un collettore naturale, ossia un dispositivo che raccoglie la luce del sole, che può essere imitato e studiato”.
Cuore della tecnologia sono infatti i collettori solari, che raccolgono l’energia solare che viene usata poi nella fotocatalisi per separare l’acqua nei suoi componenti, idrogeno e ossigeno. Per realizzare questi dispositivi i ricercatori hanno studiato nei dettagli le piccole scaglie presenti sulle ali di queste farfalle e che funzionano come collettori naturali. Grazie ad esse le farfalle che non possono generare abbastanza calore dal loro metabolismo riescono a sopravvivere anche quando fa freddo. Quando le farfalle le loro ali e le scaldano nel sole, infatti, le scaglie assorbono la luce e le riscaldano.
Per svelare i dettagli dell’architettura delle scaglie i ricercatori le hanno esaminate al microscopio elettronico e hanno visto che queste si dispongono sulle ali in modo simile alle tegole sul tetto di una casa: formano rilievi ed hanno fori molto piccoli su entrambi i lati, che si aprono su uno strato sottostante. La funzione dei rilievi, secondo i ricercatori, è aiutare la luce a incanalarsi nei fori, attraverso le loro pareti.
Imitando queste strutture i ricercatori hanno realizzato dispositivi di biossido di titanio e nanoparticelle di platino che funzionano sia da collettori per raccogliere la luce solare e sia come fotocatalizzatori per scindere, grazie alla luce del sole, le molecole d’acqua in idrogeno ed ossigeno e in grado di raddoppiare la produzione di idrogeno a partire da acqua e luce solare.
