Een materiaal dat zonnestroom opwekt, overal geplaatst kan worden en er ook nog eens mooi uitziet: dat wilden de oprichters van Helioskin waarmaken. De onderzoekers hebben een vernieuwende kijk op zonne-energie en bedenken innovatieve zonnepaneeltechnieken die ‘als origami’ te vouwen zijn en misschien zelfs kunnen meebewegen met de zon.

“Bot gezegd: de meeste zonnepanelen zijn niet veel om naar te kijken. En hun platte niet-flexibele samenstelling betekent dat ze alleen bevestigd kunnen worden aan vergelijkbare structuren”, stelt een bericht van Cornell University.

De zonnepanelen die de onderzoekers ontwikkelden zijn juist heel flexibel. Ze hebben een structuur die als het ware om iedere vorm gelegd kan worden. Om dat te kunnen doen wordt het materiaal eerst in 2D geprint, want dat is goedkoop. Vervolgens kan het worden ‘gevouwen’ in de benodigde structuur.

Dat leggen de onderzoekers als volgt uit: als je een papiertje ergens omheen wilt vouwen krijg je ook allemaal kreukels. Maar als je patronen in het papier ‘knipt’ of snijdt, kan je het materiaal als het ware ergens omheen vouwen. Een tweede methode die zij hebben bedacht, is het gebruiken van textiel als materiaal, om dat vervolgens om de bedoelde bestemming heen te kunnen “rekken”.

“Het grotere doel is om brede acceptatie van zonne-energie te stimuleren en zo een maatschappelijke impact te creëren”, vertelt Helioskin projectleider Jenny Sabin aan Cornell University. “Het is aangetoond dat planten die de zon volgen een fotosynthetisch voordeel hebben. En wij denken dat dat een behoorlijk krachtige manier is om na te denken over duurzaamheid en veerkracht in architectuur.

Meebewegende zonnepanelen
Het bedrijf Helioskin is ontstaan uit een samenwerking van Sabin en een mede-onderzoeker. Naast het verder ontwikkelen van de flexibele panelen, zijn zij ook bezig met panelen die meebewegen met de zon. Voor het ontwikkelen van deze techniek keken de onderzoekers af bij de arabidopsis plant, ofwel de zandraket. De cellen aan de schaduwkant van deze zon groeien met 25 procent, waardoor de stam zo’n 90 graden kan draaien. De onderzoekers zeggen dat zij dit tracking mechanisme hebben kunnen verwerken in de software van onderzoeker Sabin, en nu gaan uitzoeken hoe deze geïntegreerd kan worden met de flexibele panelen van Helioskin.

Helioskin zou uiteindelijk bedoeld zijn voor intrekbare daken, stadiums en wolkenkrabbers. In een pilot richt Helioskin zich vooralsnog op kleinere installaties voor achtertuinen wat opgeschaald kan worden naar stadsparken. Eventueel zien de onderzoekers ook mogelijkheden voor andere toepassingen, zoals het afbeelden van advertenties, zoals stadions of op veranderende billboards.

Voordat deze flexibele panelen op grotere schaal gebruikt gaan worden, wordt het eerst nog verder ontwikkeld en verbeterd, aldus Sabin. “Het is ook compleet nieuw voor de meeste van mijn medewerkers. Ze denken niet per se na over dit niveau van toepassing en het maken van een product. De leercurve is daarom behoorlijk steil voor ons allemaal.”