El ojo de mariposa se convirtió en un modelo para rectenos de grafeno con absorción de luz récord

Un grupo de científicos de la Universidad de Surrey (Reino Unido) anunció la creación de material 2D con niveles récord. Una película de grafeno multicapa con una estructura de recteno absorbe la luz en el 99% del rango de infrarrojo medio a ultravioleta. Si se usa una película de este tipo en paneles solares, entonces es posible generar electricidad incluso en luz difusa reflejada desde las paredes o desde el resplandor de los electrodomésticos. Es decir, los paneles solares funcionarán en interiores. Esto ni siquiera se puede llamar "baterías" cuando la película se aplica a la superficie de paredes y otros objetos. (Otra pregunta es que la habitación permanecerá casi a oscuras incluso en un día soleado)

En lugar de la frase "batería solar" en este caso, es mejor hablar de "superficie absorbente de luz".

"La capacidad de diseñar finas superficies bidimensionales para absorber la luz en un amplio rango es clave en una gran cantidad de aplicaciones, que incluyen energía, optoelectrónica y espectroscopía", escriben los desarrolladores del material en un resumen de su trabajo científico . "Aunque la absorción de luz en un amplio rango es posible en estructuras altas de nanotubos de carbono con una altura de aproximadamente un milímetro, aún no ha sido posible lograr ese resultado en estructuras nanométricas".



La película invisible absorbente de luz que genera corriente se utilizará en numerosos dispositivos de Internet de las cosas, ropa inteligente, dispositivos electrónicos portátiles, papeles pintados inteligentes, electrodomésticos, etc.

Uno de los autores del trabajo científico, el profesor Ravi Silva , explica que algunos insectos (mariposas, polillas, etc.) El ojo está organizado de acuerdo con principios completamente diferentes. Utilizan nanotecnología, es decir, superficies nanoestructuradas. En tal escala, estos elementos funcionan como rectenos (antenas rectificadoras), es decir, convierten directamente la energía del campo de la onda incidente en energía de CC. La interacción de una longitud de onda de 4 μm con una nanoantena metálica se muestra en la ilustración.



En el recuadro de la Figura B a continuación, una comparación de la superficie del material con el ojo de la mariposa Bicyclus anynana. La figura D muestra la reflectividad del material creado (gráfico negro).



"Durante años, las personas han estado buscando aplicaciones de grafeno que pueden ser omnipresentes", dice Silva. - Finalmente nos estamos acercando al punto donde tales aplicaciones comienzan a aparecer. Hicimos lo que antes se consideraba imposible: optimizamos las increíbles propiedades ópticas del grafeno ”.

Source: https://habr.com/ru/post/es390993/