Учені вперше телепортували енергію Сонця

09/02/2018


Вчені Університету науки і технологій в Саудівській Аравії придумали спосіб конвертації енергії інфрачервоного випромінювання, що випускається нагрітої сонячними променями Землею, в енергію електричного струму. Для цієї мети використовували квантовий туннелирование. Про це повідомляє видання Поступ.

Велика кількість сонячного випромінювання, що надходить на Землю, поглинається поверхнею і атмосферою і переизлучается у вигляді інфрачервоних хвиль. За оцінками фахівців, енергія в цій формі витікає в кількості близько мільйона гігават кожну секунду.

Для її уловлювання дослідники пропонують використовувати нанорозмірні антени і пов`язані з ними діоди, які складаються з ізоляційного шару, затиснутого між двома металевими шарами. У таких пристроях, званих ректеннамі, виникає явище, відоме як квантове тунелювання - телепортація частки крізь нездоланний енергетичний бар`єр.

Квантове тунелювання неможливо з точки зору класичної фізики, але воно пояснюється в рамках квантової механіки. Через принципу невизначеності Гейзенберга у частинки, місце розташування якої точно відомо, імпульс буде невизначеним, тобто він може приймати випадкові значення. Таким чином, частка може отримати додаткову потенційну енергію, якої вистачить для подолання бар`єру. Це явище використовується для посилення електричних полів всередині діодів.

Вчені створили дослідний зразок діода, помістивши тонкий ізоляційний шар між двома металевими кронштейнами з золота і титану. Фотони інфрачервоного випромінювання потрапляють в ректенну і вибиває електрони з металу на межі метал-ізолятор. Це призводить до появи плазмонів - узгоджених коливань електронів - і посилення електричного поля завдяки ефекту тунелювання в тому місці, де кронштейни злегка перекриваються.

Для тунелювання зазвичай необхідно прикладати напругу, проте даний пристрій захоплює інфрачервоне випромінювання, конвертує його в електричний струм і підсилює його, працюючи в пасивному режимі.

Повернутися до списку публікацій



Останні новини

Статті

Попередні публікації