Mezinárodnímu týmu vědců se poprvé podařilo prokázat možnost získat měřitelné množství elektřiny pomocí optické diody přímo z chladu vesmíru. Infračervené polovodičové zařízení směřující k obloze využívá k výrobě energie teplotní rozdíl mezi Zemí a vesmírem.
„Samotný obrovský vesmír je termodynamickým zdrojem,“ vysvětluje Shanhui Fan, jeden z autorů studie. "Z hlediska optoelektronické fyziky existuje velmi krásná symetrie mezi sběrem příchozího a odcházejícího záření."
Na rozdíl od využití energie přicházející na Zemi, jak to dělají tradiční solární panely, umožňuje záporná optická dioda generovat elektřinu, když teplo opouští povrch a spěchá zpět do vesmíru. Nasměrováním svého zařízení do vesmíru, jehož teplota se blíží absolutní nule, se týmu vědců podařilo získat teplotní rozdíl dostatečně velký na to, aby generoval energii.
„Množství energie, které jsme byli schopni tímto experimentem získat, je v současné době hluboko pod teoretickým limitem,“ dodává Masashi Ono, další autor studie.
Vědci spočítali, že v současné podobě by jejich zařízení mohlo generovat asi 64 nanowattů na metr čtvereční. Jedná se o extrémně malé množství energie, ale v tomto případě je důležitý samotný důkaz konceptu. Autoři studie budou moci v budoucnu zařízení optimalizovat zlepšením kvantových optoelektronických vlastností materiálů, které v diodě používají.
Výpočty ukázaly, že s přihlédnutím k atmosférickým vlivům bude teoreticky po určitých vylepšeních zařízení vytvořené vědci schopno generovat téměř 4 watty na metr čtvereční, asi milionkrát více, než se jim podařilo získat během experimentu, a docela dostatek pro napájení malých zařízení, která potřebují pracovat v noci. Pro srovnání, moderní solární panely generují mezi 100 a 200 watty na metr čtvereční.
Zatímco výsledky jsou slibné pro zařízení směřující na oblohu, Shanhu Fang poukazuje na to, že stejný princip by mohl být aplikován na recyklaci tepla vyzařovaného ze strojů. Zatím se on a jeho tým soustředí na zlepšení výkonu svého nástroje.
Výzkum ve vědecké publikaci American Institute of Physics (AIP).
Zdroj: 3dnews.ru