Версия для слабовидящих
Создана первая выпрямляющая антенна, которая преобразует свет прямо в постоянный электрический ток Печать Email
Новости об инновациях
09.10.2015

Выпрямляющие антенны (Rectifying antennas) уже некоторое время используются в различных технологиях для поглощения радиочастотного излучения и преобразования его в постоянный электрический ток, пригодный для дальнейшего использования. Однако, создание подобных устройств, способных поглощать свет и выпрямлять сверхвысокочастотный электрический ток, было раньше практически невозможным. Но появление углеродных нанотрубок, исследования их экзотических свойств и последние достижения технологий микропроизводства позволили ученым из Технологического института Джорджии создать выпрямляющие антенны, преобразовывающие свет непосредственно в постоянный электрический ток. И такие технологии могут стать революционным прорывом, который позволит увеличить эффективность систем солнечной энергетики.

Первые выпрямляющие антенны были созданы чуть более 40 лет назад и они были способны работать с электромагнитным излучением с длиной волны не короче 10 микрон (инфракрасный диапазон). С того момента эти технологии были значительно усовершенствованны и получили распространение в системах снабжения энергией малопотребляющих электронных устройств и коммуникационных систем ближнего радиуса действия (near-field communications, NFC). Были попытки создания подобных антенн, работающих и в диапазоне видимого света, но они все без исключения не привели к значительным успехам в этом направлении.

Современные технологии позволили исследователям вырастить миллиарды вертикально расположенных углеродных нанотрубок на кремниевом основании. Каждая из нанотрубок была покрыта защитной пленкой из оксида алюминия, обладающего диэлектрическими свойствами, и весь этот «лес» был покрыт монолитным слоем прозрачного кальция. После этого на тонкий слой кальция был напылен слой алюминия, который выступал в качестве анода.

20150930_3_2.jpg Рис. 1.

Углеродные нанотрубки, заключенные в защитных оболочках, начинают колебаться, когда на них попадают фотоны света. Эти колебания производят высокочастотный переменный электрический ток, который пройдя через выпрямитель, превращается в постоянный ток. Быстродействие выпрямителей (туннельных диодов из углеродных нанотрубок) очень велико, они способны работать на частотах порядка петагерца (квадриллиона колебаний в секунду). Электроны, из которых состоит выпрямленный ток, туннелируются на внешний алюминиевый электрод, откуда этот ток можно направить в любом необходимом направлении.

20150930_3_1.jpg Рис. 2.

Несмотря на громкие заявления о солнечной энергетике, прозвучавшие в начале, эффективность работы выпрямляющей антенны оставляет пока желать лучшего, опытный образец способен преобразовать в электрический ток около одного процента от энергии падающего света. Однако ученые и инженеры, задействованные в этом проекте, уже имеют некоторые планы насчет оптимизации структуры антенны, что позволит поднять ее эффективность до уровня, который позволит использовать их в устройствах получения электрической энергии, другими словами, в солнечных батареях.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2015/sozdana-pervaya-vypryamlyayushchaya-antenna-kotoraya-preobrazuet-svet-pryamo-v-postoya

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта