Am y tro cyntaf, mae tîm rhyngwladol o wyddonwyr wedi dangos y posibilrwydd o gynhyrchu symiau mesuradwy o drydan gan ddefnyddio deuod optegol yn uniongyrchol o oerfel y gofod allanol. Mae'r ddyfais lled-ddargludyddion isgoch sy'n wynebu'r awyr yn defnyddio'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y Ddaear a'r gofod i gynhyrchu ynni.
“Mae’r bydysawd helaeth ei hun yn adnodd thermodynamig,” eglura Shanhui Fan, un o awduron yr astudiaeth. “O safbwynt ffiseg optoelectroneg, mae cymesuredd hardd iawn rhwng y casgliad o ymbelydredd sy'n dod i mewn ac allan.”
Yn wahanol i ddefnyddio'r ynni sy'n dod i'r Ddaear, fel y mae paneli solar traddodiadol yn ei wneud, mae deuod optegol negyddol yn caniatáu i drydan gael ei gynhyrchu wrth i wres adael yr wyneb a llifo yn ôl i'r gofod. Trwy bwyntio eu dyfais i'r gofod allanol, y mae ei dymheredd yn agosáu at sero absoliwt, llwyddodd grŵp o wyddonwyr i gael gwahaniaeth tymheredd digon mawr i gynhyrchu ynni.
“Ar hyn o bryd mae faint o egni yr oeddem yn gallu ei gael o’r arbrawf hwn ymhell islaw’r terfyn damcaniaethol,” ychwanega Masashi Ono, awdur arall yr astudiaeth.
Mae gwyddonwyr yn amcangyfrif, yn ei ffurf bresennol, y gall eu dyfais gynhyrchu tua 64 nanowat fesul metr sgwâr. Mae hwn yn swm bach iawn o ynni, ond yn yr achos hwn mae'r prawf cysyniad ei hun yn bwysig. Bydd awduron yr astudiaeth yn gallu gwneud y gorau o'r ddyfais ymhellach trwy wella priodweddau optoelectroneg cwantwm y deunyddiau y maent yn eu defnyddio yn y deuod.
Dangosodd cyfrifiadau, o ystyried effeithiau atmosfferig, yn ddamcaniaethol, gyda rhai gwelliannau, y gallai'r ddyfais a grëwyd gan wyddonwyr gynhyrchu bron i 4 W fesul metr sgwâr, tua miliwn o weithiau'n fwy na'r hyn a gafwyd yn ystod yr arbrawf, ac yn eithaf digon i bweru dyfeisiau bach. ■ sydd angen gweithio yn y nos. Mewn cymhariaeth, mae paneli solar modern yn cynhyrchu rhwng 100 a 200 wat fesul metr sgwâr.
Er bod y canlyniadau'n dangos addewid ar gyfer dyfeisiau sydd wedi'u hanelu at yr awyr, mae Shanhu Fan yn nodi y gellid cymhwyso'r un egwyddor i ailgylchu gwres a allyrrir o beiriannau. Am y tro, mae ef a'i dîm yn canolbwyntio ar wella effeithlonrwydd eu dyfais.
Astudiaeth yng nghyhoeddiad gwyddonol Sefydliad Ffiseg America (AIP).
Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru