För första gången har ett internationellt team av forskare kunnat demonstrera möjligheten att få en mätbar mängd elektricitet med hjälp av en optisk diod direkt från kylan i yttre rymden. Den himmelvända infraröda halvledarenheten använder temperaturskillnaden mellan jorden och rymden för att generera energi.
"Det stora universum i sig är en termodynamisk resurs", förklarar Shanhui Fan, en av författarna till studien. "Från optoelektronisk fysiks synvinkel finns det en mycket vacker symmetri mellan insamlingen av inkommande och utgående strålning."
Till skillnad från att använda energi som kommer till jorden, som traditionella solpaneler gör, tillåter en negativ optisk diod elektricitet att genereras när värme lämnar ytan och rusar tillbaka ut i rymden. Genom att rikta sin enhet ut i rymden, vars temperatur närmar sig absolut noll, kunde forskarteamet få en temperaturskillnad som var tillräckligt stor för att generera energi.
"Mängden energi som vi kunde få med det här experimentet är för närvarande långt under den teoretiska gränsen," tillägger Masashi Ono, en annan författare till studien.
Forskarna beräknade att deras enhet i sin nuvarande form kunde generera cirka 64 nanowatt per kvadratmeter. Detta är en extremt liten mängd energi, men i det här fallet är själva proof of concept viktigt. Författarna till studien kommer att kunna optimera enheten i framtiden genom att förbättra de kvantoptoelektroniska egenskaperna hos materialen de använder i dioden.
Beräkningar har visat att, med hänsyn till atmosfäriska effekter, teoretiskt sett, efter vissa förbättringar, kommer enheten som skapats av forskare att kunna generera nästan 4 watt per kvadratmeter, ungefär en miljon gånger mer än de lyckades få under experimentet, och ganska tillräckligt för att driva små enheter, som behöver arbeta på natten. Som jämförelse genererar moderna solpaneler mellan 100 och 200 watt per kvadratmeter.
Medan resultaten visar lovande för sky-pekande enheter, påpekar Shanhu Fang att samma princip kan tillämpas för att återvinna värmen som utstrålas från maskiner. För närvarande är han och hans team fokuserade på att förbättra prestandan hos sitt instrument.
Forskning i en vetenskaplig publikation från American Institute of Physics (AIP).
Källa: 3dnews.ru