Antena retificadora nanotubo converte luz em corrente contínua
Bem-vindo às páginas do blog iCover . Provavelmente você já ouviu falar sobre o desenvolvimento de antenas retificadoras (antenas retificadoras) que capturam a radiação de radiofrequência e a convertem em corrente contínua. Hoje, falaremos sobre o desenvolvimento de especialistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia, que criaram uma antena que converte a luz solar mais comum em corrente contínua.
Nas últimas quatro décadas, o conhecimento e a experiência acumulados permitiram a criação de vários conversores de antena, amplamente utilizados em sistemas que fornecem energia a dispositivos eletrônicos de baixa potência e sistemas de comunicação de comunicação de campo próximo. Mas, apesar de alguns sucessos no desenvolvimento de conversores de ondas da faixa de radiofrequência em corrente contínua, todos, sem exceção, tentativas de criar um dispositivo eficaz semelhante para ondas no espectro visível nos últimos 40 anos falharam.O estudo das propriedades dos nanotubos de carbono na junção das mais recentes tecnologias de produção permitiu a especialistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia criar antenas de endireitamento de carbono que convertem a luz comum diretamente em corrente contínua. O sucesso do experimento nos permite falar sobre a possibilidade de criar sistemas de energia solar com indicadores de desempenho significativamente aprimorados."Agora é um ótimo momento", disse o chefe da equipe de desenvolvimento, professor do Instituto de Tecnologia da Geórgia Baratunde Cola, ... quando a oportunidade prática pareceu colocar em prática algumas idéias conceituais ousadas, criando dispositivos usando novas tecnologias ". Foi assim que a equipe de Kola, Asha Sharma, Virendra Singh e Thomas Bouger criou antenas de carbono multicamada - nanotubos, que possibilitam o uso das possibilidades da onda e não da natureza corpuscular da luz.O processo de produção do conversor começa com o crescimento da “madeira” em um substrato condutor - nanotubos de carbono orientados verticalmente, cuja superfície é depositada uma fina camada de óxido de alumínio, que atua como dielétrico. Em seguida, sequencialmente, uma camada opticamente transparente de cálcio é depositada de cima pelo método de deposição, e uma camada de alumínio agindo como ânodo é aplicada aos topos dos nanotubos.Sob a influência dos fótons da luz incidente que passa pelo eletrodo transparente de Al / Ca, os nanotubos começam a vibrar, gerando uma corrente elétrica alternada de alta frequência que, passando por retificadores de 10 nanômetros com capacitância da ordem de attofarads e uma velocidade da ordem de petahertz, é convertida em corrente constante e pode ser usada por destino.
A versão final do protótipo tornou-se pelo menos um milésimo modelo experimental, permitindo que os pesquisadores obtenham dados que confirmem a previsão teórica.As retenas produzidas pelo grupo Cola são cultivadas em mídias rígidas. A faixa de temperatura operacional desse conversor é de 5 a 77 graus Celsius. Já em um futuro próximo, os engenheiros esperam obter um efeito semelhante em um material flexível que pode ser usado como uma camada ativa de painéis solares.Apesar da baixa eficiência em risco da amostra experimental, os desenvolvedores estão convencidos de que, no próximo ano, poderão dimensionar o desenvolvimento e obter um conversor comercial com uma potência melhorada para 40% da quantidade de luz absorvida. "... Como resultado, produziremos o dobro de painéis solares eficientes, que serão 10 vezes mais acessíveis, ...", diz Kola.
O protótipo criado de baixa potência é considerado pela Cola como prova do conceito subjacente ao desenvolvimento . Análogos novos e mais poderosos, de acordo com os cientistas podem ser obtidos otimizando a estrutura da antena - reduzindo sua resistência e aumentando o número de canais de condução.Vale ressaltar que o projeto está sendo implementado sob o patrocínio das agências da DAPRA, do Centro de Sistemas de Guerra Espacial e Naval (SPAWAR) e do Centro de Pesquisa do Exército (ARO), o que aumenta significativamente as chances do grupo.Desejamos sucesso à equipe Cola e acompanharemos resultados específicos, principalmente porque, de acordo com as garantias otimistas de seu líder, eles não terão que esperar tanto tempo.Você pode aprender mais sobre o desenvolvimento do grupo Baratunda Kol aqui .Caros leitores, estamos sempre felizes em conhecê-lo e esperar por você nas páginas do blog iCover! Estamos prontos para continuar encantando você com nossas publicações e tentaremos fazer todo o possível para garantir que o tempo gasto conosco seja agradável para você. E, é claro, não esqueça de se inscrever em nossas seções e prometemos que você não ficará entediado!Nossos outros artigos Source: https://habr.com/ru/post/pt384997/
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