Pour la première fois, une équipe internationale de scientifiques a démontré la possibilité de produire des quantités mesurables d’électricité à l’aide d’une diode optique directement à partir du froid de l’espace. Le dispositif semi-conducteur infrarouge orienté vers le ciel utilise la différence de température entre la Terre et l’espace pour générer de l’énergie.
"Le vaste univers lui-même est une ressource thermodynamique", explique Shanhui Fan, l'un des auteurs de l'étude. "Du point de vue de la physique optoélectronique, il existe une très belle symétrie entre la collecte des rayonnements entrants et sortants."
Contrairement à l’utilisation de l’énergie arrivant sur Terre, comme le font les panneaux solaires traditionnels, une diode optique négative permet de générer de l’électricité lorsque la chaleur quitte la surface et retourne dans l’espace. En pointant leur appareil vers l'espace, dont la température se rapproche du zéro absolu, un groupe de scientifiques a pu obtenir une différence de température suffisamment importante pour générer de l'énergie.
"La quantité d'énergie que nous avons pu obtenir grâce à cette expérience est actuellement bien inférieure à la limite théorique", ajoute Masashi Ono, un autre auteur de l'étude.
Les scientifiques estiment que sous sa forme actuelle, leur appareil peut générer environ 64 nanowatts par mètre carré. Il s’agit d’une quantité d’énergie extrêmement faible, mais dans ce cas, la preuve de concept elle-même est importante. Les auteurs de l'étude pourront optimiser davantage le dispositif en améliorant les propriétés optoélectroniques quantiques des matériaux qu'ils utilisent dans la diode.
Les calculs ont montré que, en tenant compte des effets atmosphériques, théoriquement, avec quelques améliorations, l'appareil créé par les scientifiques pourrait générer près de 4 W par mètre carré, soit environ un million de fois plus que ce qui a été obtenu au cours de l'expérience, et suffisamment pour alimenter de petits appareils. ... qui doivent travailler la nuit. En comparaison, les panneaux solaires modernes produisent entre 100 et 200 watts par mètre carré.
Si les résultats sont prometteurs pour les appareils visant le ciel, Shanhu Fan note que le même principe pourrait être appliqué pour recycler la chaleur émise par les machines. Pour l’instant, lui et son équipe se concentrent sur l’amélioration de l’efficacité de leur appareil.
Étude dans la publication scientifique de l'American Institute of Physics (AIP).
Source: 3dnews.ru