За първи път международен екип от учени успя да демонстрира възможността за получаване на измеримо количество електричество с помощта на оптичен диод директно от студа на космоса. Инфрачервеното полупроводниково устройство, обърнато към небето, използва температурната разлика между Земята и космоса, за да генерира енергия.
„Огромната вселена сама по себе си е термодинамичен ресурс“, обяснява Шанхуей Фан, един от авторите на изследването. „От гледна точка на оптоелектронната физика има много красива симетрия между събирането на входяща и изходяща радиация.“
За разлика от използването на енергия, идваща на Земята, както правят традиционните слънчеви панели, отрицателният оптичен диод позволява генерирането на електричество, когато топлината напусне повърхността и се втурне обратно в космоса. Насочвайки устройството си към открития космос, чиято температура се доближава до абсолютната нула, екипът от учени успя да получи температурна разлика, достатъчно голяма, за да генерира енергия.
„Количеството енергия, което успяхме да получим с този експеримент, в момента е доста под теоретичната граница“, добавя Масаши Оно, друг автор на изследването.
Учените са изчислили, че в сегашния си вид устройството им може да генерира около 64 нановата на квадратен метър. Това е изключително малко количество енергия, но в този случай самото доказателство за концепцията е важно. Авторите на изследването ще могат да оптимизират устройството в бъдеще, като подобрят квантовите оптоелектронни свойства на материалите, които използват в диода.
Изчисленията показват, че като се вземат предвид атмосферните ефекти, теоретично, след някои подобрения, създаденото от учените устройство ще може да генерира почти 4 вата на квадратен метър, около милион пъти повече, отколкото са успели да получат по време на експеримента, и доста достатъчно за захранване на малки устройства, които трябва да работят през нощта. За сравнение, съвременните слънчеви панели генерират между 100 и 200 вата на квадратен метър.
Въпреки че резултатите са обещаващи за устройства, насочени към небето, Shanhu Fang посочва, че същият принцип може да се приложи за рециклиране на топлината, излъчвана от машините. Засега той и екипът му са фокусирани върху подобряване на работата на техния инструмент.
проучване в научно издание на Американския институт по физика (AIP).
Източник: 3dnews.ru