阿卜杜拉国王科学技术大学(KAUST)的一组研究人员开发了一种使用红外辐射进行发电的设备。爱游戏ayx体育该设备将通过将四千万波信号转换为有用的电力来执行生成。研究人员说,红外热量可以每天24小时使用。废物或红外热可以视为高频电磁波以实现目标。天线的设计以正确的方式收集波,并被发送到整流器。整流器通常是半导体二极管,将交替信号转换为电流。
由于红外排放具有很小的波长,因此该团队的KAUST研究人员表示,将这些Rectenna设计付诸实践非常困难。红外排放还需要微观或纳米级天线,这些天线也很难制造和测试。红外波比典型的半导体快速振荡,并且可以通过其连接来移动电子。项目负责人阿蒂夫·沙米姆(Atif Shamim)说,“世界上没有商业二极管可以以如此高的频率运行。这就是为什么我们转向量子隧道的原因。”
从可再生能源创造的能源是产生可持续和清洁能力的绝佳选择。传统的光伏技术仅从可见的光谱范围收获能量,并使红外范围完全未爱游戏ayx体育经捕获。来自太阳的80%的辐射被大气和地面所吸收。然后再次将相同的波发射为中红外辐射。IR还来自其他来源,例如金属加热,液体加热,蒸汽产生,热处理和团聚。这些过程的温度从250 K到1500 K不等,相应的波长在中红外也有所不同。
金属绝缘体金属(MIM)二极管等隧道设备通过将电子通过小壁移动到电流中。MIM二极管可以在飞秒上处理高频信号,因为该屏障仅为一个纳米厚。研究人员使用了一个弓形形状的纳米 - 安滕纳(Nano-Antenna),该纳米 - 安特纳(Nano-Antenna)将两个金属臂之间的绝缘膜固定在彼此之间,这创造了隧道所需的田野。博士后研究员Gaurav Jayaswal说,“最具挑战性的部分是两个天线臂的纳米级重叠,这需要非常精确的对齐。尽管如此,通过将聪明的技巧与Kaust纳米制作设施的高级工具相结合,我们完成了这一步骤。”
MIM二极管可以以零施加的电压捕获红外波。它通过选择具有不同工作功能的金属来做到这一点。这是一个被动功能,可以在需要时打开设备。Bowtie能够从辐射中收集能量。没有使用热效应来收集能量。红外线实验能够证明结果。研究人员还说,这只是一个概念证明的开始。可以使用数百万此类设备来增加发电并打击整体电力短缺。