13 岁少年根据斐波那契数列设计出超高效太阳能电池阵列

我们很多人都会去树林里寻找灵感。13 岁的艾丹·德怀尔 (Aidan Dwyer) 走进树林，突然灵光一现，这可能成为太阳能电池板设计的重大突破。

在一次寒冷的冬季徒步前往卡茨基尔山的途中，这位来自纽约的七年级学生注意到树枝之间的图案，并断定（正如博物学家查尔斯·博内特在 1754 年所做的那样）该图案代表斐波那契数列。艾丹想知道其中的原因，并认为这与光合作用有关。

在一项颇具创新性的实验中，这位勇敢的年轻科学家开始复制一棵橡树，将其捕捉阳光的能力与传统的屋顶太阳能电池板阵列进行比较。猜猜他发现了什么？

首先，他使用自己设计的圆柱形双量角器确定了代表橡树上树叶和树枝螺旋图案的比例。然后，他使用计算机程序复制了该图案，并用 PVC 管制作了一个橡树形状的太阳能电池阵列。接下来，他制作了一个以 45 度安装的平板阵列，就像典型的家庭屋顶阵列一样，并在每个模型上安装数据记录器以监测电压。

您可以在此处阅读艾丹的获奖论文，其中介绍了他的实验设计和结果。但简而言之，他的树形设计产生了更多的电力——尤其是在冬至期间，当太阳在天空中处于最低点时。此时，树形设计产生的电力增加了 50%，而无需对其偏角进行任何调整。

他确定树的斐波那契图案使得一些太阳能电池板能够收集阳光，即使其他太阳能电池板处于阴凉处，并防止树枝遮蔽其他树枝。

现在，艾丹正在研究其他树种，并改进他的 PVC 模型，以确定如何利用它制造更高效的太阳能电池板。他还申请了专利。艾丹的设计为他赢得了美国自然历史博物馆颁发的 2011 年青年博物学家奖。更不用说那些试图让孩子欣赏大自然的人对他的钦佩之情了。

[美国自然历史博物馆，图片来自 Slashdot]