Strom aus der Hornisse

  • 06. January 2011

Strukturierung und Pigmente des Panzers der orientalischen Hornisse ermöglichen die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.

Da die orientalische Hornisse, welche in Erdhöhlen wohnt, ihre Grabungstätigkeit vom Stand der Sonne abhängig macht, untersuchten Zoologen und Physiker der Universität von Tel Aviv den Panzer der Insekten genauer. Abgesehen von der Signalwirkung der gelben und braunen Streifen, stießen die Forscher auf eine weitere Eigenschaft des Steifenmusters.

Die Oberfläche des Panzers ist wie ein optisches Gitter strukturiert. Dies mindert die Reflexion von Sonnenstrahlen und erhöht den Anteil des Lichtes, der in den darunterliegenden Pigmentschichten absorbiert wird. Dabei wandelt das, in den gelben Streifen vorhandene, Pigment Xanthopterin das Sonnenlicht in elektrische Energie um. Somit gibt es Tiere, welche die Sonnenenergie in eine andere Form umwandeln und sich so nutzbar machen.

Zum weiteren Studium dieses Effektes bauten die Wissenschaftler solche Strukturen nach, erhielten bisher aber nur eine relativ geringe Konversionseffizienz von 0.335%. Die dafür produzierten Solarzellen auf Basis des Xanthopterins zeigen eine Spannung von 564 mV bei einem Kurzschlussstrom von 0.86 mA/cm2.

Offen ist bisher allerdings, was die Hornisse mit der Solarzellen auf ihrem Rücken anfängt. Untersuchungen geben Grund zu der Vermutung, dass die so gewonnene Energie im Stoffwechsel des Insekts eine Rolle spielt.

 

KK

 

 

Weitere Infos:

  • M. Plotkin et al., Solar energy harvesting in the epicuticle of the oriental hornet (Vespa orientalis). Naturwissenschaften 97, 1067 (2010)
    doi: 10.1007/s00114-010-0728-1
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