Egy nemzetközi tudóscsoport most először mutatta be annak lehetőségét, hogy optikai diódával közvetlenül a világűr hidegéből mérhető mennyiségű elektromos áramot állítsanak elő. Az ég felé néző infravörös félvezető eszköz a Föld és az űr közötti hőmérséklet-különbséget használja fel energia előállítására.
„Maga a hatalmas univerzum egy termodinamikai erőforrás” – magyarázza Shanhui Fan, a tanulmány egyik szerzője. "Optoelektronikai fizika szempontjából nagyon szép szimmetria van a bejövő és a kimenő sugárzás gyűjteménye között."
Ellentétben a Földre érkező energia felhasználásával, ahogyan a hagyományos napelemek teszik, a negatív optikai dióda lehetővé teszi az elektromosság előállítását, amikor a hő elhagyja a felszínt és visszaáramlik az űrbe. Azáltal, hogy eszközüket a világűrbe irányították, amelynek hőmérséklete az abszolút nullához közelít, tudósok egy csoportja elég nagy hőmérséklet-különbséget tudott elérni ahhoz, hogy energiát termeljen.
„A kísérletből nyert energia mennyisége jelenleg messze az elméleti határ alatt van” – teszi hozzá Masashi Ono, a tanulmány másik szerzője.
A tudósok becslése szerint jelenlegi formájában készülékük négyzetméterenként körülbelül 64 nanowattot tud termelni. Ez rendkívül kis energiamennyiség, de ebben az esetben maga a koncepció bizonyítása fontos. A tanulmány készítői a diódában használt anyagok kvantum-optoelektronikai tulajdonságainak javításával tovább optimalizálhatják majd az eszközt.
A számítások azt mutatták, hogy a légköri hatásokat figyelembe véve elméletileg, némi fejlesztéssel a tudósok által megalkotott készülék négyzetméterenként közel 4 W-ot tudott termelni, ami körülbelül egymilliószor nagyobb, mint amit a kísérlet során kaptunk, és eléggé elegendő kisméretű eszközök táplálására. akiknek éjszaka kell dolgozniuk. Összehasonlításképpen: a modern napelemek négyzetméterenként 100-200 wattot termelnek.
Míg az eredmények ígéretesnek mutatkoznak az ég felé irányuló eszközök esetében, Shanhu Fan megjegyzi, hogy ugyanezt az elvet lehetne alkalmazni a gépek által kibocsátott hő újrahasznosítására is. Ő és csapata egyelőre arra koncentrál, hogy javítsa készüléke hatékonyságát.
Kutatás az American Institute of Physics (AIP) tudományos publikációjában.
Forrás: 3dnews.ru