Kvantové tunelování umožňuje získávat elektrickou energii ze zemského tepla

Kvantové tunelování umožňuje získávat elektrickou energii ze zemského tepla

Jak sluneční světlo dopadá na Zemi, je absorbováno jejím povrchem, oceány a atmosférou. V důsledku tohoto ohřívání je všude kolem nás neustále emitováno infračervené záření. Vědci nyní objevili způsob, který umožňuje tuto energii (i odpadní teplo z průmyslových procesů) využívat.

Tento koncept využívá kvantové tunelování a jeho klíčovým prvkem je speciálně navržená anténa, která dokáže detekovat výše zmíněné odpadní či infračervené teplo jako vysokofrekvenční elektromagnetické vlny a odesílat je do usměrňovače – obvykle polovodičové diody – který převádí střídavé signály na stejnosměrný proud.

Protože infračervené vlnové délky jsou krátké, něco takového vyžaduje mikro- či nanoantény, které nelze snadno vyrobit ani testovat. Další problém představuje skutečnost, že tyto vlny velmi rychle oscilují. „Na světě neexistuje žádná komerční dioda, která by mohla pracovat na tak vysoké frekvenci. Proto jsme se obrátili ke kvantovému tunelování,“ uvedl vedoucí výzkumník Atif Shamim z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST).

Klepněte pro větší obrázek

Zvláštnosti kvantové fyziky umožňují elektronům pohybovat se skrz malou bariéru prostřednictvím tunelovacího zařízení jako je MIM (metal-insulator-metal) dioda, což převádí infračervené vlny na proud. Protože bariéra je pouhý nanometr tenká, MIM diody mohou zpracovávat vysokofrekvenční signály v řádech femtosekund.

Odborníci dokázali vytvořit nanoanténu sestávající z tenkého izolačního filmu umístěného mezi dvěma mírně se překrývajícími rameny ze zlata a titanu, čímž získali zařízení schopné generovat intenzivní elektrické pole potřebná pro tunelování. Nová MIM dioda umí zachycovat infračervené záření s nulovým aplikovaným napětím, takže se zapíná pouze v případě potřeby.

Anténa zatím není příliš energeticky efektivní, ale její tvůrci doufají, že se to postupem času změní. „Je to jen začátek – důkaz koncepce,“ komentoval to Shafim. „Jednoho dne bychom mohli mít k dispozici miliony takových zařízení, která podpoří celkovou výrobu elektřiny.“

Zdroj: KAUST

Diskuze (25) Další článek: Waymo a Uber zakopaly válečnou sekeru. Uber už nebude krást technologie Googlu

Témata článku: Technologie, Výzkum, Země, Fyzika, Elektřina, Energie, Postup času, Nový material, Sluneční světlo, Celková výroba, Zařízení schopný, King Abdullah, Teplo, Klíčový prvek, Zlato, Dioda, Záření, Anténa, Science and technolog, Odpadní teplo, Tunelování, Infračervené záření, Kvantové tunelování, Vysokofrekvenční signál, Tepl



40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

Vyzývavá krása, rafinovanost, nevinnost i perverzní voyeurské fantazie. Filmaři už se sexu ve filmu nebáli, a tak dala 80. léta vzniknout řadě kultovních ženských erotických symbolů.

Marek Čech
Filmy a seriály
Robotický tank TRX veze 50 sebevražedných dronů Switchblade. Tohle je zbraň nové doby

Robotický tank TRX veze 50 sebevražedných dronů Switchblade. Tohle je zbraň nové doby

** . Společnost General Dynamics Land Systems předvedla maketu svého nového robotického vozidla TRX ** To představuje unikátní mobilní systém pro 50 sebevražedných dronů Switchblade ** Vozidlo TRX je v této verzi rovněž vybaveno kvadrikoptérou

Stanislav Mihulka
VojenstvíDronyRoboti
Retro sci-fi The Invincible upoutá pozornost hutnou atmosférou v prvním teaseru

Retro sci-fi The Invincible upoutá pozornost hutnou atmosférou v prvním teaseru

Po prvních obrázcích přichází také první teaser trailer.

Michal Maliarov
FPSVideoAdventury