13歳の少年がフィボナッチ数列に基づいた超高効率太陽光発電パネルを設計 13歳の少年がフィボナッチ数列に基づいた超高効率太陽光発電パネルを設計

13歳の少年がフィボナッチ数列に基づいた超高効率太陽光発電パネルを設計

13歳の少年がフィボナッチ数列に基づいた超高効率太陽光発電パネルを設計

インスピレーションを求めて森へ向かう人はたくさんいます。13歳のエイダン・ドワイヤーは森へ行き、太陽光パネル設計に大きな進歩をもたらすかもしれないひらめきを得ました。

ニューヨーク出身の中学1年生のエイダンは、キャッツキル山脈への荒涼とした冬のハイキング旅行で、木の枝に見られる模様に気づき、(博物学者シャルル・ボネが1754年にそうしたように)それがフィボナッチ数列を表していると結論づけました。エイダンはその理由を不思議に思い、光合成と何か関係があるのではないかと考えました。

非常に革新的な実験で、この勇敢な若い科学者はオークの木を複製し、その太陽光捕捉能力を従来の屋上ソーラーパネルアレイと比較しました。彼は何を発見したと思いますか?

まず、彼は独自に設計した円筒形の二重分度器を用いて、オークの木の葉と枝の螺旋模様を表す比率を決定した。次に、コンピュータプログラムを用いてその模様を写し取り、PVCパイプでオークの木の形をした太陽光発電パネルを製作した。次に、一般的な住宅の屋根に設置されるパネルと同様に、45度の角度で設置した平面パネルパネルを製作し、各モデルに電圧を監視するためのデータロガーを取り付けた。

エイダンの受賞エッセイはこちらでご覧いただけます。実験設計と結果が詳しく説明されています。簡単に言うと、彼の木の設計は、特に太陽が空で最も低い位置にある冬至の時期に、はるかに多くの電力を生成しました。その時点で、木の設計は赤緯角を調整することなく、50%多くの電力を生成しました。

PVCオークツリー
ヤングナチュラリスト賞

彼は、木のフィボナッチパターンにより、他のパネルが日陰になっても一部のパネルが太陽光を集めることができ、また、木の枝が他の枝に日陰を作らないようにできると判断した。

現在、エイダンは他の樹種を研究し、PVCモデルを改良して、より効率的な太陽光発電パネルの製作方法を探っています。特許も申請済みです。エイダンのデザインは、2011年にアメリカ自然史博物館から若手自然主義者賞を受賞しました。子供に自然への愛着を植え付けようと努力してきた人々から称賛されていることは言うまでもありません。

[アメリカ自然史博物館、Slashdot経由]