Pirmą kartą tarptautinė mokslininkų komanda pademonstravo galimybę pagaminti išmatuojamus elektros kiekius naudojant optinį diodą tiesiai iš kosmoso šalčio. Į dangų nukreiptas infraraudonųjų spindulių puslaidininkinis įtaisas energijai generuoti naudoja Žemės ir kosmoso temperatūros skirtumą.
„Pati didžiulė visata yra termodinaminis išteklius“, – aiškina vienas iš tyrimo autorių Shanhui Fan. „Optoelektroninės fizikos požiūriu yra labai graži simetrija tarp gaunamos ir išeinančios spinduliuotės surinkimo.
Skirtingai nei naudojant į Žemę patenkančią energiją, kaip tai daro tradicinės saulės baterijos, neigiamas optinis diodas leidžia generuoti elektros energiją, kai šiluma palieka paviršių ir teka atgal į erdvę. Nukreipę savo prietaisą į kosmosą, kurio temperatūra artėja prie absoliutaus nulio, grupė mokslininkų sugebėjo gauti pakankamai didelį temperatūros skirtumą energijai generuoti.
„Energijos kiekis, kurį galėjome gauti iš šio eksperimento, šiuo metu yra daug mažesnis už teorinę ribą“, - priduria Masashi Ono, kitas tyrimo autorius.
Mokslininkai skaičiuoja, kad dabartine forma jų įrenginys gali generuoti apie 64 nanovatus vienam kvadratiniam metrui. Tai itin mažas energijos kiekis, tačiau šiuo atveju svarbus pats koncepcijos įrodymas. Tyrimo autoriai galės toliau optimizuoti įrenginį pagerindami jų naudojamų diodo medžiagų kvantines optoelektronines savybes.
Skaičiavimai parodė, kad, atsižvelgiant į atmosferos poveikį, teoriškai, su tam tikrais patobulinimais, mokslininkų sukurtas įrenginys gali generuoti beveik 4 W vienam kvadratiniam metrui, maždaug milijoną kartų daugiau, nei buvo gauta eksperimento metu, ir visiškai pakankamai maitinti mažus įrenginius. kuriems reikia dirbti naktimis. Palyginimui, šiuolaikinės saulės baterijos gamina nuo 100 iki 200 vatų vienam kvadratiniam metrui.
Nors rezultatai rodo, kad prietaisai, nukreipti į dangų, yra žadantys, Shanhu Fan pažymi, kad tą patį principą būtų galima taikyti ir perdirbant iš mašinų skleidžiamą šilumą. Kol kas jis ir jo komanda yra sutelkę dėmesį į savo įrenginio efektyvumo didinimą.
Tyrimas Amerikos fizikos instituto (AIP) moksliniame leidinyje.
Šaltinis: 3dnews.ru