Usan el Kirigami, el arte japonés de corte de papel, para construir paneles más eficientes que siguen al sol

Los ingenieros que intentan hacer que la energía solar sea más asequible para el usuario medio se han enfrentado durante mucho tiempo un enigma. Los paneles solares captan mucha más energía cuando se puede hacer girar para seguir el movimiento del sol a través del cielo. Pero los aparatos necesarios para mover los paneles son caros y generalmente demasiado pesados ​​para utilizar en tejados inclinados.

Ahora, investigadores de la Universidad de Michigan han tomado el kirigami, el arte japonés de corte de papel, para hacer un nuevo tipo de panel de seguimiento solar. Láminas de plástico planas de células solares se puntúan con pequeños cortes utilizando un láser. Al tirar de las hojas se retuercen abiertas en tres dimensiones, ofreciendo superficies elevadas para enfrentar la dirección del sol.

"Aquí tenemos un sustrato, que es muy delgado. Es ligero, no tiene que ser inclinado con grandes apoyos o máquinas ", dice Max Shtein, profesor asociado de ciencias de los materiales e ingeniería en la universidad. "Todo lo que tienes que hacer es estirarlo."

Las células solares Kirigami son el resultado de una colaboración entre el equipo de Sthein y el papel del artista Mateo Shlian. Shlian, quien es conocido por sus esculturas de aspecto futurista de papel doblado geométricamente, plisado y en rodajas, llegó al laboratorio de Shtein hace varios años, en busca de los científicos para trabajar. Él y Shtein se cayeron bien inmediatamente. Se reunían regularmente, tratando de averiguar cómo la técnica de Shlian con la manipulación de superficies planas podría ser utilizada en uno de los proyectos de Shtein. Entonces un día, Shlian mostró a Shtein una forma que había estado trabajando con, donde un papel se corta con pequeñas rendijas. Cuando Shtein tiró de los extremos, se expandió en una malla tridimensional.

El equipo realizó una simulación utilizando los paneles Kirigami durante el solsticio de verano en Arizona. Durante la simulación el panel kirigami trabajó casi tan bien como un panel solar de seguimiento de tracción mecánica convencional, y era un 36% más eficiente que un panel fijo. Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications.

Shtein espera obtener más financiación para continuar el proyecto, pero los paneles Kirigami tardarán años en llegar a los consumidores. Potencialmente podrían ser más baratos que los paneles convencionales. Si bien el costo de los módulos solares se ha reducido drásticamente en los últimos años (alrededor del 75% desde 2009, según un informe de la Agencia Internacional de Energías Renovables), el precio de la instalación se ha mantenido persistentemente alto. Los paneles Kirigami probablemente serían más fáciles de instalar y requerirían equipos menos pesados.