Die Nanoröhren-Gleichrichterantenne wandelt Licht in Gleichstrom um
Willkommen auf den iCover-Blogseiten . Höchstwahrscheinlich haben Sie von der Entwicklung von Gleichrichtungsantennen (Gleichrichtungsantennen) gehört, die Hochfrequenzstrahlung erfassen und in Gleichstrom umwandeln. Heute werden wir Ihnen über die Entwicklung von Spezialisten des Georgia Institute of Technology berichten, die eine Antenne entwickelt haben, die das gewöhnlichste Sonnenlicht in Gleichstrom umwandelt.
In den letzten vier Jahrzehnten konnten aufgrund des gesammelten Wissens und der gesammelten Erfahrungen eine Reihe von Antennenkonvertern entwickelt werden, die in Systemen, die elektronische Geräte mit geringem Stromverbrauch und Kommunikationssysteme für die Nahfeldkommunikation mit Energie versorgen, weit verbreitet sind. Trotz einiger Erfolge bei der Entwicklung von Wandlern von Wellen des Hochfrequenzbereichs in Gleichstrom sind alle Versuche, in den letzten 40 Jahren ein ähnlich wirksames Gerät für Wellen im sichtbaren Spektrum zu schaffen, gescheitert.Durch die Untersuchung der Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhren an der Schnittstelle der neuesten Produktionstechnologien konnten Spezialisten des Georgia Institute of Technology Antennen zur Begradigung von Kohlenstoff herstellen, die gewöhnliches Licht direkt in Gleichstrom umwandeln. Der Erfolg des Experiments ermöglicht es uns, über die Möglichkeit zu sprechen, Solaranlagen mit deutlich verbesserten Leistungsindikatoren zu schaffen."Jetzt ist eine großartige Zeit", sagte der Leiter des Entwicklungsteams, Professor am Georgia Institute of Technology in Baratunde Cola, ... als es eine praktische Gelegenheit gab, einige mutige konzeptionelle Ideen in die Praxis umzusetzen, indem Geräte mit neuen Technologien entwickelt wurden. " Auf diese Weise schuf das Team von Kola, Asha Sharma, Virendra Singh und Thomas Bouger mehrschichtige Kohlenstoffantennen - Nanoröhren, die es ermöglichen, die Möglichkeiten der Welle anstelle der korpuskulären Natur des Lichts zu nutzen.Der Herstellungsprozess des Konverters beginnt mit dem Wachstum von „Holz“ auf einem leitfähigen Substrat - vertikal ausgerichteten Kohlenstoffnanoröhren, auf deren Oberfläche eine dünne Schicht aus Aluminiumoxid aufgebracht wird, die als Dielektrikum wirkt. Dann wird nacheinander eine optisch transparente Calciumschicht von oben durch das Abscheidungsverfahren abgeschieden, und eine als Anode wirkende Aluminiumschicht wird auf die Oberseiten der Nanoröhren aufgebracht.Unter dem Einfluss der Photonen des einfallenden Lichts, das durch die transparente Al / Ca-Elektrode fällt, beginnen die Nanoröhren zu vibrieren und erzeugen einen hochfrequenten elektrischen Wechselstrom, der nach dem Durchgang von 10-Nanometer-Gleichrichtern mit einer Kapazität in der Größenordnung von Attofarad und einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von Petaghertz in einen konstanten Strom umgewandelt wird und von verwendet werden kann Ziel.
Die endgültige Version des Prototyps wurde zum mindestens tausendsten experimentellen Modell, sodass Forscher Daten erhalten konnten, die die theoretische Prognose bestätigen.Rektene der Cola-Gruppe werden auf harten Medien angebaut. Der Betriebstemperaturbereich eines solchen Wandlers liegt zwischen 5 und 77 Grad Celsius. Bereits in naher Zukunft erwarten die Ingenieure einen ähnlichen Effekt auf ein flexibles Material, das als aktive Schicht aus Sonnenkollektoren verwendet werden kann.Trotz der gefährdeten geringen Effizienz der experimentellen Probe sind die Entwickler überzeugt, dass sie im nächsten Jahr die Entwicklung skalieren und einen kommerziellen Konverter mit einer Leistung erhalten können, die auf 40% der absorbierten Lichtmenge verbessert wird. "... Infolgedessen werden wir doppelt so effiziente Solarmodule produzieren, die zehnmal günstiger sind, ...", sagt Kola.
Der erstellte Prototyp mit geringem Stromverbrauch wird von Cola als Beweis für das der Entwicklung zugrunde liegende Konzept angesehen . Neue, leistungsstärkere Analoga laut Wissenschaftler können erhalten werden, indem die Struktur der Antenne optimiert wird - indem der Widerstand verringert und die Anzahl der Leitungskanäle erhöht wird.Es ist erwähnenswert, dass das Projekt unter der Schirmherrschaft der DAPRA-Agenturen, des SPAWAR-Systemzentrums (Space and Naval Warfare) und des ARO-Forschungszentrums (Army Research Office) durchgeführt wird, was die Chancen der Gruppe erheblich erhöht.Wir wünschen dem Cola-Team viel Erfolg und werden die konkreten Ergebnisse weiterverfolgen, zumal sie nach den optimistischen Zusicherungen ihres Leiters nicht so lange warten müssen.Mehr über die Entwicklung der Baratunda Kol Gruppe erfahren Sie hier .Liebe Leser, wir freuen uns immer, Sie auf den iCover-Blog-Seiten zu treffen und auf Sie zu warten! Wir sind bereit, Sie weiterhin mit unseren Veröffentlichungen zu begeistern und werden alles daran setzen, dass Ihnen die mit uns verbrachte Zeit gefällt. Und vergessen Sie natürlich nicht, unsere Abschnitte zu abonnieren, und wir versprechen Ihnen, dass Sie sich nicht langweilen werden!Unsere anderen Artikel Source: https://habr.com/ru/post/de384997/
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