Вчені змогли телепортувати енергію Сонця


Опубликованно 10.02.2018 09:48

Вчені змогли телепортувати енергію Сонця

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 квантове тунелювання. Про це повідомляє видання Science Alert.

Велика кількість сонячного випромінювання, що надходить на Землю, поглинається поверхнею і атмосферою і перевипромінюється 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 ректеннами, виникає явище, відоме як квантове тунелювання — телепортація частинки крізь нездоланний енергетичний бар'єр.

Квантове тунелювання неможливо з точки зору класичної фізики, але воно пояснюється в рамках квантової механіки. З-за 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 потенціальну 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 границі 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 цей пристрій захоплює інфрачервоне випромінювання, конвертує його в електричний струм і підсилює його, працюючи в пасивному режимі.



Категория: Технологии