นับเป็นครั้งแรกที่ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติสามารถแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการรับไฟฟ้าในปริมาณที่วัดได้โดยใช้ไดโอดออปติคัลโดยตรงจากความเย็นของอวกาศ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อินฟราเรดที่หันไปทางท้องฟ้าใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโลกและอวกาศเพื่อสร้างพลังงาน
“เอกภพอันกว้างใหญ่นั้นเป็นทรัพยากรทางอุณหพลศาสตร์” Shanhui Fan หนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยอธิบาย "จากมุมมองของฟิสิกส์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ มีความสมมาตรที่สวยงามมากระหว่างการสะสมของรังสีที่เข้าและออก"
ไม่เหมือนกับการใช้พลังงานที่ส่งมายังโลกอย่างที่แผงโซลาร์เซลล์แบบดั้งเดิมทำ ไดโอดออปติคอลเชิงลบช่วยให้สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้เมื่อความร้อนออกจากพื้นผิวและพุ่งกลับสู่อวกาศ เมื่อชี้อุปกรณ์ของพวกเขาไปในอวกาศซึ่งมีอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ ทีมนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถได้รับความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากพอที่จะสร้างพลังงานได้
“ปริมาณพลังงานที่เราได้รับจากการทดลองนี้ต่ำกว่าขีดจำกัดทางทฤษฎีอยู่มาก” มาซาชิ โอโนะ ผู้เขียนอีกคนหนึ่งของการศึกษากล่าวเสริม
นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าในรูปแบบปัจจุบัน อุปกรณ์ของพวกเขาสามารถผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 64 นาโนวัตต์ต่อตารางเมตร นี่เป็นพลังงานจำนวนน้อยมาก แต่ในกรณีนี้ การพิสูจน์แนวคิดนั้นมีความสำคัญ ผู้เขียนการศึกษาจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์ในอนาคตโดยการปรับปรุงคุณสมบัติควอนตัมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุที่ใช้ในไดโอด
การคำนวณแสดงให้เห็นว่าโดยคำนึงถึงผลกระทบของบรรยากาศในทางทฤษฎีหลังจากการปรับปรุงอุปกรณ์ที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นจะสามารถสร้างได้เกือบ 4 วัตต์ต่อตารางเมตรซึ่งมากกว่าที่ได้รับระหว่างการทดลองประมาณหนึ่งล้านเท่า เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องทำงานตอนกลางคืน เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แผงโซลาร์เซลล์สมัยใหม่ผลิตไฟฟ้าได้ระหว่าง 100 ถึง 200 วัตต์ต่อตารางเมตร
ในขณะที่ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ชี้ฟ้ามีประโยชน์ แต่ Shanhu Fang ชี้ให้เห็นว่าหลักการเดียวกันนี้สามารถประยุกต์ใช้ในการรีไซเคิลความร้อนที่แผ่ออกมาจากเครื่องจักร สำหรับตอนนี้ เขาและทีมกำลังมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องดนตรีของตน
การศึกษา ในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ของ American Institute of Physics (AIP)
ที่มา: 3dnews.ru