Mit einer raffinierten Technik verschaffen sich Kohlweißlinge einen Startvorsprung: Während andere Insekten warten müssen, bis sie die warme Luft auf Betriebstemperatur bringt, können die weißen Schmetterlinge bereits bei kühlen Temperaturen munter umher flattern. Ein interessantes Konzept macht dies möglich, berichten die Forscher um Tapas Mallick von der University of Exeter: Vor dem Start halten die Insekten ihre Flügel V-förmig geöffnet ins Tageslicht. Auf diese Weise wird die sanfte Strahlung auf ihren schwarzen Körper konzentriert und sorgt für die Erwärmung der Flugmuskeln.
Das Schmetterlings-Konzept im Test
Durch Versuche konnten die Forscher zeigen, wie effektiv und technisch ausgereizt dieses System ist. Bei 17 Grad Öffnungswinkel wird das Licht demnach am effektivsten eingefangen und auf den Körper gelenkt: So kann sich der Schmetterling einen Wärmegewinn von 7,3 Grad Celsius verschaffen, zeigten Untersuchungen durch Infrarotaufnahmen. Zusätzlich zu diesem Optimalwinkel trägt auch die Beschichtung der Flügel zur hohen Ausbeute bei: Die feinen Schuppenstrukturen der filigranen Schwingen reflektieren das Licht optimal, berichten die Forscher.
“Geflügelte” Solarzellen
Um das Potenzial des Schmetterlings-Konzepts für die Optimierung der Solarstromausbeute zu testen, setzten die Forscher Solarzellen ins Zentrum von 17 Grad geöffneten Kohlweißlings-Flügelpaaren. Das Resultat: Die Leistung der Solarzellen stieg um satte 42,3 Prozent. Es gibt zwar bereits leistungsfähige Reflektorsysteme, die Licht auf Solarzellen fokussieren, sie sind allerdings vergleichsweise schwer. Das Konzept der Schmetterlinge ist hingegen effektiv und gleichzeitig ultraleicht. Die Forscher arbeiten nun daran, das Bio-Patent in ein Schmetterlings-inspiriertes Reflektormaterial umzusetzen.
Vom Schädling zum Vorbild
Die Natur ist wie eine geniale Abteilung für Forschung und Entwicklung, sind die Forscher überzeugt. Viele technische Errungenschaften des Menschen hatten bereits Konzepte aus dem Tier- und Pflanzenreich zum Vorbild. Nun könnte also ein Patent der Schmetterlinge die Solarzell-Technik buchstäblich beflügeln. “Wir konnten zeigen, dass der Kohlweißling nicht nur ein Schädling im Gemüseanbau ist, sondern auch ein Vorbild für die optimale Ernte von Solarenergie”, resümiert Mallick.
