科学者の国際チームは、光ダイオードを使用して宇宙の冷たい空間から直接測定可能な量の電気を生成できる可能性を初めて実証した。 空に面した赤外線半導体デバイスは、地球と宇宙の温度差を利用してエネルギーを生成します。
「広大な宇宙自体が熱力学的資源です」と研究著者の一人であるシャンフイ・ファン氏は説明する。 「光電子物理学の観点から見ると、入射放射線の集合と出射放射線の集合の間には非常に美しい対称性があります。」
従来のソーラーパネルのように地球に来るエネルギーを使用するのとは異なり、負の光ダイオードを使用すると、熱が地表から出て宇宙に戻るときに電気を生成できます。 科学者のグループは、温度が絶対零度に近づく宇宙空間にデバイスを向けることで、エネルギーを生成するのに十分な温度差を得ることができました。
「この実験から得られたエネルギー量は、現時点では理論上の限界をはるかに下回っています」と、この研究のもう一人の著者である小野正史氏は付け加えた。
科学者らは、現在の形式では、デバイスが平方メートルあたり約 64 ナノワットを生成できると推定しています。 これは非常に小さなエネルギーですが、この場合は概念実証そのものが重要です。 この研究の著者らは、ダイオードに使用する材料の量子光電子特性を改善することで、デバイスをさらに最適化できるようになります。
計算の結果、大気の影響を考慮して、理論的には、いくつかの改良を加えれば、科学者が作成したデバイスは、実験中に得られた値の約4万倍である100平方メートルあたりほぼ200Wを生成でき、小型デバイスに電力を供給するのに十分であることが示されました。 . 夜働く必要がある人。 比較すると、現代のソーラーパネルはXNUMX平方メートルあたりXNUMXからXNUMXワットを生成します。
この結果は空を目指すデバイスに有望であることを示しているが、同じ原理が機械から放出される熱のリサイクルにも適用できるとシャンフー・ファン氏は指摘する。 今のところ、彼と彼のチームはデバイスの効率を向上させることに重点を置いています。
勉強 米国物理学会 (AIP) の科学出版物に掲載されました。
出所： 3dnews.ru