纳米管整流天线将光转换为直流电

欢迎使用iCover博客页面。您最有可能听说过整流天线(整流天线)的发展,该整流天线可捕获射频辐射并将其转换为直流电。今天,我们将向您介绍佐治亚理工学院专家的发展情况,他们创造了一种将最普通的阳光转换为直流电的天线。



在过去的四十年中,积累的知识和经验允许创建许多天线转换器,这些天线转换器广泛用于向低功率电子设备和近场通信通信系统供电的系统中。但是,尽管在将射频范围的波转换为直流电的转换器方面取得了一些成功,但在过去40年中,无一例外都试图为可见光谱中的波创建类似的有效装置的尝试均告失败。

通过研究最新生产技术交界处的碳纳米管的特性,佐治亚理工学院的专家得以制造出碳矫直天线,该天线可以将普通光直接转换为直流电。实验的成功使我们可以讨论创建具有显着改进的性能指标的太阳能系统的可能性。

开发团队的负责人,乔治亚理工学院Baratunde Cola教授说:“现在是个好时机……当实际机会出现时,通过使用新技术创建设备,将一些大胆的概念变为现实。”正是通过这种方式,科拉,阿莎·沙玛,维伦德拉·辛格和托马斯·鲍格的团队创造了多层碳天线-纳米管,这使利用波的可能性而不是光的微粒性质成为可能。

转换器的生产过程始于“木材”在导电基材上的生长-垂直定向的碳纳米管,在其表面上涂有充当电介质的氧化铝薄层。然后,依次通过沉积方法从上方沉积钙的光学透明层,并且将充当阳极的铝层施加至纳米管的顶部。

在穿过透明Al / Ca电极的入射光的光子的影响下,纳米管开始振动,产生高频交流电,该高频交流电通过容量为attofarads且速度为Petahertz的10纳米整流器,转换为恒定电流,可用于目的地。



原型的最终版本至少成为千分之一的实验模型,从而使研究人员可以获得证实理论预测的数据。

可口可乐集团生产的Rectenas在硬质培养基上生长。这种转换器的工作温度范围是5至77摄氏度。工程师已经在不久的将来期望在可用作太阳能电池板活性层的柔性材料上获得类似的效果。

尽管实验样品的效率很低,但是开发人员坚信,明年他们将能够扩展开发规模,并获得功率提高到吸收光量的40%的商用转换器。



可乐说:“结果,我们将生产出效率高出两倍的太阳能电池板,价格将便宜10倍。。。” 可乐认为,所创建的低功率原型是开发基础概念的证明。通过优化天线的结构-降低其电阻并增加传导通道的数量,可以获得科学家的帮助。

值得注意的是,该项目是在DAPRA机构,太空和海战(SPAWAR)系统中心和陆军研究办公室(ARO)研究中心的赞助下实施的,这大大增加了该小组的机会。

我们希望可乐团队取得成功,我们将采取具体行动,特别是因为根据其领导人的乐观保证,他们将不必等待那么长时间。



您可以在此处了解有关Baratunda Kol集团发展的更多信息

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN384997/


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