لأول مرة ، تمكن فريق دولي من العلماء من إثبات إمكانية الحصول على كمية قابلة للقياس من الكهرباء باستخدام الصمام الثنائي البصري مباشرة من برودة الفضاء الخارجي. يستخدم جهاز أشباه الموصلات بالأشعة تحت الحمراء المواجه للسماء فرق درجة الحرارة بين الأرض والفضاء لتوليد الطاقة.
يوضح Shanhui Fan ، أحد مؤلفي الدراسة: "إن الكون الشاسع بحد ذاته هو مورد ديناميكي حراري". "من وجهة نظر فيزياء الإلكترونيات الضوئية ، هناك تناسق جميل للغاية بين تجميع الإشعاع الصادر والوارد."
على عكس استخدام الطاقة القادمة إلى الأرض ، كما تفعل الألواح الشمسية التقليدية ، يسمح الصمام الثنائي البصري السالب بتوليد الكهرباء عندما تترك الحرارة السطح وتندفع عائدة إلى الفضاء. من خلال توجيه أجهزتهم إلى الفضاء الخارجي ، الذي تقترب درجة حرارته من الصفر المطلق ، تمكن فريق العلماء من الحصول على فرق في درجة الحرارة كبير بما يكفي لتوليد الطاقة.
يضيف ماساشي أونو ، مؤلف آخر للدراسة: "كمية الطاقة التي تمكنا من الحصول عليها من خلال هذه التجربة حاليًا أقل بكثير من الحد النظري".
حسب العلماء أن أجهزتهم في شكلها الحالي يمكن أن تولد حوالي 64 نانوات لكل متر مربع. هذه كمية صغيرة جدًا من الطاقة ، ولكن في هذه الحالة ، فإن إثبات المفهوم نفسه مهم. سيتمكن مؤلفو الدراسة من تحسين الجهاز في المستقبل من خلال تحسين الخصائص الإلكترونية الضوئية الكمية للمواد التي يستخدمونها في الصمام الثنائي.
أظهرت الحسابات أنه ، مع الأخذ في الاعتبار التأثيرات الجوية ، نظريًا ، بعد إجراء بعض التحسينات ، سيكون الجهاز الذي أنشأه العلماء قادرًا على توليد ما يقرب من 4 واط لكل متر مربع ، أي حوالي مليون مرة أكثر مما تمكنوا من الحصول عليه أثناء التجربة ، وهذا صحيح تمامًا. يكفي لتشغيل الأجهزة الصغيرة ، التي تحتاج إلى العمل في الليل. بالمقارنة ، تولد الألواح الشمسية الحديثة ما بين 100 و 200 واط لكل متر مربع.
بينما تظهر النتائج واعدة لأجهزة توجيه السماء ، يشير Shanhu Fang إلى أنه يمكن تطبيق نفس المبدأ لإعادة تدوير الحرارة المنبعثة من الآلات. في الوقت الحالي ، يركز هو وفريقه على تحسين أداء آلتهم.
تحقيق في منشور علمي من المعهد الأمريكي للفيزياء (AIP).
المصدر: 3dnews.ru