Світогляд.info

На головну
2018-02-11 2018-02-11 08:16:36

Розроблено технологію перетворення ІЧ-випромінювання Землі на електрику

 


Розроблено технологію перетворення ІЧ-випромінювання Землі на електрику

Дослідники з Науково-технологічного університету ім. короля Абдалли (Саудівська Аравія) запропонували технологію збирання надлишків тепла, вироблюваного Землею у вигляді високочастотних електромагнітних хвиль, і їх трансформації в електричний заряд за допомогою квантового тунелювання.

Тепло, яке отримує Земля від сонячних променів, нагріває поверхню суші, океанів і атмосфери, а її надлишки у вигляді інфрачервоного випромінювання витрачаються даремно. Тим часом, за оцінками експертів, мова йде про мільйони гігават щомиті. Оскільки щоб зловити короткі інфрачервоні хвилі, потрібні крихітні антени. В їх розробці як раз може допомогти квантове тунелювання.

«У світі не існує комерційно доступних діодів, які могли б працювати на таких високих частотах, — говорить провідний дослідник Атіф Шамім. — Ось чому ми звернулися до квантового тунелювання». Тунельний ефект — добре вивчений феномен у квантовій фізиці, коли частинка здатна подолати бар’єр при тому, що її енергії на це не вистачає. У класичній фізиці цей ефект неможливий, як не може, наприклад, м’яч закотитися на пагорб без доброго стусана. У квантовій фізиці м’яч може піднятися на пагорб завдяки співвідношенню невизначеностей. У випадку наноантени тунельний ефект дозволяє електронам рухатися крізь невеликий бар’єр, якийсь тунельний пристрій на кшталт діода метал-діелектрик-метал (МДМ-прилад), перетворюючи інфрачервоні хвилі на струм.

Вчені змогли створити антену у формі краватки-метелика, затиснувши тонкий шар діелектрику між двома металевими «крилами» з золота і титану. Такий пристрій здатний генерувати потужні електричні поля, які необхідні для квантового тунелювання. Під час випробувань він успішно вловлював ІЧ-випромінювання при нульовій прикладеній напрузі, тобто вмикався тільки за потреби, повідомляє Science Alert.

«Це тільки початок — перевірка концепції», — говорить Шамім. Але з часом ця технологія може принести відчутну користь. «Ми могли б з’єднати мільйони таких пристроїв, щоб збільшити обсяги виробництва електроенергії», — додає він.

За матеріалами hightech.fm