Prvič je mednarodni skupini znanstvenikov uspelo dokazati možnost pridobivanja merljive količine električne energije z uporabo optične diode neposredno iz mraza vesolja. Infrardeča polprevodniška naprava, obrnjena proti nebu, za ustvarjanje energije uporablja temperaturno razliko med Zemljo in vesoljem.
"Samo ogromno vesolje je termodinamičen vir," pojasnjuje Shanhui Fan, eden od avtorjev študije. "Z vidika optoelektronske fizike obstaja zelo lepa simetrija med zbiranjem dohodnega in odhajajočega sevanja."
Za razliko od uporabe energije, ki prihaja na Zemljo, kot to počnejo tradicionalni sončni kolektorji, negativna optična dioda omogoča ustvarjanje električne energije, ko toplota zapusti površino in se vrne nazaj v vesolje. Z usmeritvijo svoje naprave v vesolje, katerega temperatura se približuje absolutni ničli, je ekipa znanstvenikov uspela pridobiti dovolj veliko temperaturno razliko za ustvarjanje energije.
"Količina energije, ki smo jo lahko dobili s tem poskusom, je trenutno precej pod teoretično mejo," dodaja Masashi Ono, drugi avtor študije.
Znanstveniki so izračunali, da bi njihova naprava v sedanji obliki lahko ustvarila približno 64 nanovatov na kvadratni meter. To je izjemno majhna količina energije, vendar je v tem primeru pomemben sam dokaz koncepta. Avtorji študije bodo lahko napravo v prihodnosti optimizirali z izboljšanjem kvantnih optoelektronskih lastnosti materialov, ki jih uporabljajo v diodi.
Izračuni so pokazali, da bo ob upoštevanju atmosferskih vplivov teoretično po nekaj izboljšavah naprava, ki so jo ustvarili znanstveniki, lahko proizvedla skoraj 4 vate na kvadratni meter, približno milijonkrat več, kot jim je uspelo pridobiti med poskusom, in precej dovolj za napajanje majhnih naprav, ki morajo delovati ponoči. Za primerjavo, sodobni sončni kolektorji proizvedejo med 100 in 200 vatov na kvadratni meter.
Medtem ko so rezultati obetavni za naprave, ki kažejo v nebo, Shanhu Fang poudarja, da bi lahko isti princip uporabili za recikliranje toplote, ki jo oddajajo stroji. Za zdaj se on in njegova ekipa osredotočajo na izboljšanje zmogljivosti svojega instrumenta.
Raziskave v znanstveni publikaciji Ameriškega inštituta za fiziko (AIP).
Vir: 3dnews.ru