💹 👩🏻‍🔧 👎🏿 يحول هوائي مقوم الأنابيب النانوية الضوء إلى تيار مباشر 👨🏽‍🚒 🆒 💠

مرحبًا بك في صفحات مدونة iCover . على الأرجح سمعت عن تطوير هوائيات تصحيح (هوائيات تصحيح) تلتقط إشعاع التردد اللاسلكي وتحويله إلى تيار مباشر. اليوم سنخبرك عن تطور المتخصصين من معهد جورجيا للتكنولوجيا ، الذين ابتكروا هوائيًا يحول أشعة الشمس العادية إلى تيار مباشر.

على مدى العقود الأربعة الماضية ، سمحت المعرفة والخبرة المتراكمة بإنشاء عدد من محولات الهوائي ، والتي يتم استخدامها على نطاق واسع في الأنظمة التي توفر الطاقة للأجهزة الإلكترونية منخفضة الطاقة وأنظمة اتصالات الاتصالات الميدانية القريبة. ولكن ، على الرغم من بعض النجاحات في تطوير محولات موجات نطاق الترددات الراديوية إلى تيار مباشر ، فقد فشلت جميعها دون استثناء لإنشاء جهاز فعال مماثل للموجات في الطيف المرئي على مدى الأربعين عامًا الماضية.

لقد سمحت دراسة خصائص الأنابيب النانوية الكربونية عند تقاطع أحدث تقنيات الإنتاج للمتخصصين في معهد جورجيا للتكنولوجيا بإنشاء هوائيات استقامة الكربون التي تحول الضوء العادي مباشرة إلى تيار مباشر. يسمح لنا نجاح التجربة بالحديث عن إمكانية إنشاء أنظمة طاقة شمسية بمؤشرات أداء محسنة بشكل كبير.

قال رئيس فريق التطوير ، الأستاذ في معهد جورجيا للتكنولوجيا Baratunde Cola ، "الآن وقت رائع" ، عندما كانت هناك فرصة عملية لوضع بعض الأفكار المفاهيمية الجريئة موضع التنفيذ من خلال إنشاء أجهزة باستخدام تقنيات جديدة. وبهذه الطريقة ، أنشأ فريق Kola و Asha Sharma و Virendra Singh و Thomas Bowger هوائيات كربونية متعددة الطبقات - أنابيب نانوية ، مما يجعل من الممكن استخدام إمكانيات الموجة بدلاً من الطبيعة الجسدية للضوء.

تبدأ عملية إنتاج المحول بنمو "الخشب" على ركيزة موصلة - أنابيب نانوية كربونية موجهة رأسيًا ، يتم على سطحها تطبيق طبقة رقيقة من أكسيد الألومنيوم ، والتي تعمل بمثابة عازل. ثم ، بالتتابع ، يتم ترسيب طبقة شفافة من الكالسيوم بصريًا من الأعلى بطريقة الترسيب ، ويتم تطبيق طبقة ألومنيوم تعمل كأنود على قمم الأنابيب النانوية.

تحت تأثير الفوتونات للضوء الساقط الذي يمر عبر قطب Al / Ca الشفاف ، تبدأ الأنابيب النانوية بالاهتزاز ، وتولد تيارًا كهربائيًا متناوبًا عالي التردد ، والذي يمر من خلال مقومات 10 نانومتر مع سعة ترتيب atofarads وسرعة ترتيب petahertz ، ويمكن تحويله إلى تيار ثابت ويمكن استخدامه بواسطة المكان المقصود.

أصبحت النسخة النهائية من النموذج الأولي نموذجًا تجريبيًا على الأقل من الألف ، مما يسمح للباحثين بالحصول على بيانات تؤكد التوقعات النظرية.

يتم زراعة المستطيلات التي صنعتها مجموعة كولا على وسائل الإعلام الصلبة. تتراوح درجة حرارة التشغيل لمثل هذا المحول من 5 إلى 77 درجة مئوية. بالفعل في المستقبل القريب ، يتوقع المهندسون الحصول على تأثير مماثل على مادة مرنة يمكن استخدامها كطبقة نشطة من الألواح الشمسية.

على الرغم من الكفاءة المنخفضة المهددة بالانقراض للعينة التجريبية ، فإن المطورين مقتنعون أنه خلال العام المقبل سيكونون قادرين على توسيع نطاق التطوير والحصول على محول تجاري بطاقة محسنة إلى 40 ٪ من كمية الضوء الممتص. يقول كولا: "نتيجة لذلك ، سننتج ضعف الألواح الشمسية بكفاءة ، والتي ستكون في متناول 10 أضعاف ..." ،

وتعتبر كولا النموذج الأولي منخفض الطاقة كدليل على المفهوم الكامن وراء التطور . نظائر جديدة أكثر قوة ، وفقًا يمكن الحصول على العلماء من خلال تحسين هيكل الهوائي - تقليل مقاومته وزيادة عدد قنوات التوصيل.

من الجدير بالذكر أن المشروع يتم تنفيذه تحت رعاية وكالات DAPRA ومركز أنظمة الفضاء والحرب البحرية (SPAWAR) ومراكز أبحاث مكتب أبحاث الجيش (ARO) ، مما يزيد بشكل كبير من فرص المجموعة.

نتمنى لفريق كولا التوفيق ، وسنتابع نتائج محددة ، خاصة أنه طبقاً للتأكيدات المتفائلة من زعيمها ، لن يضطروا للانتظار طويلاً.

يمكنك معرفة المزيد عن تطوير مجموعة Baratunda Kol هنا .

أعزائي القراء ، يسعدنا دائمًا أن نلتقي وننتظرك على صفحات مدونة iCover! نحن على استعداد لمواصلة ابتهاجك بمنشوراتنا وسنحاول أن نبذل قصارى جهدنا لضمان أن الوقت الذي تقضيه معنا يرضيك. وبالطبع لا تنسى الاشتراك في أقسامنا ونعدك بأنك لن تشعر بالملل!

مقالاتنا الأخرى

يحول هوائي مقوم الأنابيب النانوية الضوء إلى تيار مباشر

More articles: