L'antenne redresseur à nanotubes convertit la lumière en courant continu
Bienvenue sur les pages du blog iCover . Vous avez probablement entendu parler du développement d'antennes de redressement (antennes de redressement) qui captent le rayonnement radiofréquence et le convertissent en courant continu. Aujourd'hui, nous vous parlerons du développement des spécialistes du Georgia Institute of Technology, qui ont créé une antenne qui convertit la lumière solaire la plus ordinaire en courant continu.
Au cours des quatre dernières décennies, les connaissances et l'expérience accumulées ont permis la création d'un certain nombre de convertisseurs d'antenne, qui sont largement utilisés dans les systèmes fournissant de l'énergie aux appareils électroniques de faible puissance et aux systèmes de communication de communication en champ proche. Mais, malgré certains succès dans le développement de convertisseurs d'ondes de la gamme de radiofréquences en courant continu, tous sans exception les tentatives de créer un dispositif efficace similaire pour les ondes dans le spectre visible au cours des 40 dernières années ont échoué.L'étude des propriétés des nanotubes de carbone à la jonction des dernières technologies de production a permis aux spécialistes du Georgia Institute of Technology de créer des antennes de redressement du carbone qui convertissent la lumière ordinaire directement en courant continu. Le succès de l'expérience nous permet de parler de la possibilité de créer des systèmes d'énergie solaire avec des indicateurs de performance significativement améliorés."C'est le moment idéal", a déclaré le chef de l'équipe de développement, professeur au Georgia Institute of Technology Baratunde Cola, ... lorsque l'occasion pratique s'est présentée de mettre en pratique des idées conceptuelles audacieuses en créant des appareils utilisant les nouvelles technologies. " C'est ainsi que l'équipe de Kola, Asha Sharma, Virendra Singh et Thomas Bowger a créé des antennes carbone multicouches - nanotubes, qui permettent d'exploiter les possibilités de l'onde plutôt que la nature corpusculaire de la lumière.Le processus de production du convertisseur commence par la croissance de «bois» sur un substrat conducteur - des nanotubes de carbone orientés verticalement, à la surface desquels une fine couche d'oxyde d'aluminium, qui agit comme diélectrique, est appliquée. Ensuite, séquentiellement, une couche de calcium optiquement transparente est déposée par le haut par le procédé de dépôt, et une couche d'aluminium servant d'anode est appliquée sur les sommets des nanotubes.Sous l'influence des photons de la lumière incidente traversant l'électrode transparente Al / Ca, les nanotubes commencent à vibrer, générant un courant électrique alternatif à haute fréquence, qui, passant par des redresseurs de 10 nanomètres avec une capacité de l'ordre des attofarads et une vitesse de l'ordre du petahertz, est converti en un courant constant et peut être utilisé par destination.
La version finale du prototype est devenue au moins un millième modèle expérimental, permettant aux chercheurs d'obtenir des données confirmant les prévisions théoriques.Les rectenas fabriqués par le groupe Cola sont cultivés sur des supports durs. La plage de température de fonctionnement d'un tel convertisseur est de 5 à 77 degrés Celsius. Déjà dans un avenir proche, les ingénieurs s'attendent à obtenir un effet similaire sur un matériau flexible qui peut être utilisé comme couche active de panneaux solaires.Malgré la faible efficacité menacée de l'échantillon expérimental, les développeurs sont convaincus qu'au cours de la prochaine année, ils seront en mesure de faire évoluer le développement et d'obtenir un convertisseur commercial avec une puissance améliorée à 40% de la quantité de lumière absorbée. "... En conséquence, nous produirons deux fois plus de panneaux solaires efficaces, ce qui sera 10 fois plus abordable, ...", explique Kola.
Le prototype créé de faible puissance est considéré par Cola comme une preuve du concept sous-jacent au développement . De nouveaux analogues plus puissants, selon les scientifiques peuvent être obtenus en optimisant la structure de l'antenne - en réduisant sa résistance et en augmentant le nombre de canaux de conduction.Il convient de noter que le projet est mis en œuvre sous le patronage des agences DAPRA, du Centre des systèmes de guerre spatiale et navale (SPAWAR) et des centres de recherche du Bureau de recherche de l'armée (ARO), ce qui augmente considérablement les chances du groupe.Nous souhaitons du succès à l'équipe Cola, et nous suivrons des résultats concrets, d'autant plus que, selon les assurances optimistes de son leader, ils n'auront pas à attendre aussi longtemps.Vous pouvez en savoir plus sur le développement du groupe Baratunda Kol ici .Chers lecteurs, nous sommes toujours heureux de vous rencontrer et de vous attendre sur les pages du blog iCover! Nous sommes prêts à continuer de vous faire plaisir avec nos publications et nous ferons tout notre possible pour que le temps passé avec nous vous plaise. Et bien sûr, n'oubliez pas de vous abonner à nos rubriques et nous vous promettons que vous ne vous ennuierez pas!Nos autres articles Source: https://habr.com/ru/post/fr384997/
All Articles