Fotovoltaico: in principio furono le vespe

Uno dei primi sogni dell’uomo è stato volare. Oggi che per milioni di persone volare è diventata una necessità quotidiana, per l’uomo è diventato altrettanto necessario trovare fonti energetiche pulite e poco costose come l’energia fotovoltaica. Un’altra sfida che l’uomo è riuscito a vincere, facendo volare ininterrottamente per un giorno e una notte un velivolo alimentato solo dall’energia del sole accumulata durante le ore di volo diurne. L’esperimento si è svolto in Svizzera con un aereo progettato da Bertrand Piccard, il Solar Impulse, costruito in fibra di carbonio e con le lunghe ali ricoperte di 12mila celle fotovoltaiche al silicio che caricano una serie di batterie al litio.

La Vespa orientale vive anche nel Sud-est europeo

Uno studio realizzato da Marian Plotkin con un’equipe dell’Università di Tel-Aviv, ha dimostrato che in natura ci sono altri esseri viventi che sfruttano lo stesso principio delle celle fotovoltaiche per volare. Sono gli esemplari di Vespa orientalis. La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica tedesca Naturwissenschaftenna, partita da analisi di entomologi che avevano osservato come le vespe scavassero con maggiore intensità i loro nidi nel terreno nei momenti in cui l’esposizione ai raggi solari era maggiore, ha dimostrato che le cosiddette “vespe orientali”, caratteristiche del sud est europeo, del nord est africano e del sudest asiatico, possiedono sul proprio corpo delle vere e proprie “celle solari”.

Le vespe utilizzano come pannelli solari le due parti ben distinte gialle e marroni visibili sulla cuticola, cioè la parte esterna dell’insetto che fa anche da scheletro. Il meccanismo, un miracolo della natura, della trasformazione dell’energia solare in forza lavoro, per volare ma soprattutto per scavare il nido sotto terra, è dovuto alla melanina (la stessa presente nella pelle umana) contenuta nelle strisce marroni e alla xantoperina contenuta in quelle gialle. Insieme, melanina e xantoperina riescono a catturare il 99% delle radiazioni ultraviolette.

Un esemplare di Vespa Orientalis

Lo studio dei ricercatori israeliani ha confermato che le vespe orientali lavorano di più a elevate temperature, anche oltre i 40° centigradi, perché le stesse sono dotate di un sistema fisico di trasformazione del calore in elettricità che mantiene bassa la temperatura corporea e che, viceversa, sviluppa calore quando la temperatura esterna si abbassa.

Le analisi sulla “pelle” delle vespe sono state fatte utilizzando un potente microscopio atomico che ha permesso di esaminarne le strutture più intime della materia. Le parti marroni, formate da un insieme molto fitto di scanalature, alte 160 nanometri (un nanometro corrisponde a un milionesimo di millimetro), intrappolano maggiori quantità di luce possibili e la convogliano verso quella parte dell’addome colorata di giallo. Questa a sua volta è costituita da protuberanze intrecciate tra loro, alte 50 nanometri, che, spiegano gli scienziati, impediscono alla luce di essere riflessa e di abbandonare il corpo delle vespe; la luce accumulata filtra, poi, verso uno speciale componente chimico, la xantopterina, il pigmento che «trasforma la luce in energia elettrica» spiega Plotkin sulla rivista.