Cum se convertesc undele luminoase în energie electrică cu Rectenna optică?

Octet scurt: Optical Rectenna este un dispozitiv care convertește undele luminoase în curent continuu. Rectena optică este o combinație între o antenă și o diodă redresoare folosită pentru a captura undele de lumină folosind nanotuburile de carbon atașate la aceasta. 

Conceptul de electricitate fără fir plutește de câțiva ani, dar în cele din urmă a apărut o tehnologie uluitoare, care poate caracteriza cu adevărat energia electrică fără fir în etapele sale inițiale..

Rectenna optică și, înainte ca întrebarea să apară în mintea dvs. despre ce este, mai întâi ar trebui să știți despre Rectenna. Rectenna este un tip special de antenă care este o combinație între o antenă și o diodă redresoare. Și termenul Optical este acolo pentru că este implicată lumina.

Acum, practic ceea ce face acest dispozitiv este, captează undele luminoase din împrejurimile sale cu ajutorul unor nanotuburi de carbon mici atașate la acesta. Apoi, unele redresoare oscilante sunt generate în redresor, care sunt convertite în curent continuu. Oamenii de știință sunt ocupați de patru decenii, astfel încât să poată utiliza undele luminoase în acest fel.

Potrivit unuia dintre cercetătorii Baratunde Cola de la Georgia Institute of Technology, experimentul pe care l-au făcut a fost simplu, cel puțin pentru ei. Nu, serios, nu a fost atât de simplu, deoarece au fost nevoiți să repete același experiment de aproape o mie de ori pentru a face treaba.

De asemenea, citiți: IBM Lucrează la vase în formă de floarea-soarelui pentru a genera electricitate și apă potabilă

Într-un comunicat de presă, Cola a spus: „O rectenă este practic o antenă cuplată la o diodă, dar atunci când vă deplasați în spectrul optic, aceasta înseamnă de obicei o antenă la scară nano cuplată la o diodă metal-izolator-metal. Cu cât puteți apropia antena de diodă, cu atât este mai eficientă. Deci, structura ideală folosește antena ca unul dintre metalele din diodă - care este structura pe care am realizat-o. ”

Lumina captată de un nanotub de carbon este aproape neglijabilă, deci necesită utilizarea multora dintre ele. Pentru aceasta, este nevoie de un substrat conductiv (google it), pe partea superioară a acelui substrat, nanotuburile de carbon aliniate vertical sunt cultivate într-o iarbă asemănătoare. După aceea, aceste tuburi sunt acoperite cu izolator electric de oxid de aluminiu. Apoi, unele straturi subțiri de materiale optic transparente sunt plasate deasupra lor pentru a acționa ca anod. Acest sistem este cea mai rapidă diodă din lume, funcționează la viteze petahertz în timp ce pornește și oprește.

„Este singura diodă suficient de rapidă pentru a deschide și închide poarta cu viteza energiei solare care oscilează într-o antenă”, spune Baratunde Cola

Cu toate acestea, eficiența actuală a acestui sistem este de doar 1% la sută, înseamnă că poate converti doar 1% din lumina care cade asupra acestuia în curent continuu. Dar cercetătorii au asigurat că vor crește capacitatea la aproape 40% și speră să vină cu un produs comercial în termen de un an.

În comunicat, Cola a adăugat:

„Am putea produce în cele din urmă celule solare care sunt de două ori mai eficiente, la un cost de 10 ori mai mic, și aceasta este pentru mine o oportunitate de a schimba lumea într-un mod foarte mare. Ca un detector robust, la temperaturi ridicate, aceste rectene ar putea fi o tehnologie complet perturbatoare dacă putem ajunge la o eficiență de un procent. Dacă putem ajunge la eficiențe mai mari, am putea să o aplicăm tehnologiilor de conversie a energiei și captării energiei solare. ”

Acum, pe o notă istorică, Rectenna a fost inventată în 1964 de William C. Brown, care era inginer electric cu sediul în Statele Unite. A brevetat-o ​​în 1969. Și-a demonstrat invenția cu ajutorul unui model de elicopter, pe care a atașat un receptor Rectenna și a trimis semnale cu microunde pentru a controla elicopterul. Optical Rectenna este o implementare suplimentară a invenției sale.

Citiți și: Această celulă solară două în unu poate genera mai multă energie electrică la un cost redus

Până în prezent, conceptul de electricitate fără fir nu a fost un subiect de multă conversație, dar cu tehnologiile în plină expansiune, cum ar fi Optical Rectenna, nu este mult timp când vom fi scutiți de sclavia tuturor acelor încărcătoare și cabluri..

Urmăriți acest videoclip și aflați ce au de spus cercetătorii: