Vir die eerste keer kon 'n internasionale span wetenskaplikes die moontlikheid demonstreer om 'n meetbare hoeveelheid elektrisiteit met behulp van 'n optiese diode direk uit die koue van die buitenste ruimte te verkry. Die luggerigte infrarooi halfgeleiertoestel gebruik die temperatuurverskil tussen die aarde en die ruimte om energie op te wek.
"Die groot heelal self is 'n termodinamiese hulpbron," verduidelik Shanhui Fan, een van die skrywers van die studie. "Vanuit die oogpunt van opto-elektroniese fisika is daar 'n baie mooi simmetrie tussen die versameling van inkomende en uitgaande bestraling."
In teenstelling met die gebruik van energie wat na die aarde kom, soos tradisionele sonpanele doen, laat 'n negatiewe optiese diode toe dat elektrisiteit opgewek word wanneer hitte die oppervlak verlaat en terug in die ruimte jaag. Deur hul toestel na die buitenste ruimte te wys, waarvan die temperatuur die absolute nulpunt nader, kon die span wetenskaplikes 'n temperatuurverskil kry wat groot genoeg is om energie op te wek.
"Die hoeveelheid energie wat ons met hierdie eksperiment kon kry, is tans ver onder die teoretiese limiet," voeg Masashi Ono, 'n ander skrywer van die studie, by.
Die wetenskaplikes het bereken dat hul toestel in sy huidige vorm ongeveer 64 nanowatt per vierkante meter kan opwek. Dit is 'n uiters klein hoeveelheid energie, maar in hierdie geval is die bewys van konsep self belangrik. Die skrywers van die studie sal die toestel in die toekoms kan optimaliseer deur die kwantum-opto-elektroniese eienskappe van die materiale wat hulle in die diode gebruik, te verbeter.
Berekeninge het getoon dat, met inagneming van atmosferiese effekte, teoreties, na 'n paar verbeterings, die toestel wat deur wetenskaplikes geskep is, byna 4 watt per vierkante meter sal kan genereer, ongeveer 'n miljoen keer meer as wat hulle tydens die eksperiment kon kry, en nogal genoeg om klein toestelle aan te dryf, wat snags moet werk. In vergelyking, moderne sonpanele genereer tussen 100 en 200 watt per vierkante meter.
Terwyl die resultate belofte toon vir lugwystoestelle, wys Shanhu Fang daarop dat dieselfde beginsel toegepas kan word om die hitte wat deur masjiene uitgestraal word, te herwin. Vir nou is hy en sy span daarop gefokus om die werkverrigting van hul instrument te verbeter.
studie in 'n wetenskaplike publikasie van die American Institute of Physics (AIP).
Bron: 3dnews.ru