Come convertire le onde luminose in elettricità con la rettenna ottica?

Byte brevi: Optical Rectenna è un dispositivo che converte le onde luminose in corrente continua. Optical Rectenna è una combinazione di un'antenna e un diodo raddrizzatore utilizzato per catturare le onde luminose utilizzando i nanotubi di carbonio ad essa collegati. 

Il concetto di elettricità wireless è in circolazione da un paio d'anni, ma finalmente è nata una tecnologia sbalorditiva, che può davvero caratterizzare l'elettricità wireless nelle sue fasi iniziali.

Optical Rectenna, e prima che ti venga in mente la domanda su cosa sia, prima dovresti sapere di Rectenna. Rectenna è un tipo speciale di antenna che è una combinazione di un'antenna e un diodo raddrizzatore. E il termine ottico è presente perché è coinvolta la luce.

Ora, fondamentalmente ciò che fa questo dispositivo è catturare le onde luminose dall'ambiente circostante con l'aiuto di minuscoli nanotubi di carbonio ad esso collegati. Quindi alcune cariche oscillanti vengono generate nel raddrizzatore che vengono convertite in corrente continua. Gli scienziati sono stati impegnati da quattro decenni, in modo da poter utilizzare le onde luminose in questo modo.

Secondo uno dei ricercatori Baratunde Cola del Georgia Institute of Technology, l'esperimento che hanno fatto è stato semplice, almeno per loro. No, seriamente, non è stato così semplice, poiché hanno dovuto ripetere lo stesso esperimento per quasi mille volte per portare a termine il lavoro.

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In un comunicato stampa, Cola ha detto: “Una rectenna è fondamentalmente un'antenna accoppiata a un diodo, ma quando ci si sposta nello spettro ottico, ciò di solito significa un'antenna su nanoscala accoppiata a un diodo metallico-isolante-metallico. Più si avvicina l'antenna al diodo, più è efficiente. Quindi la struttura ideale utilizza l'antenna come uno dei metalli nel diodo, che è la struttura che abbiamo realizzato ".

La luce catturata da un nanotubo di carbonio è quasi trascurabile, quindi richiede l'uso di molti di essi. Per questo, è necessario un substrato conduttivo (google it), sulla parte superiore di quel substrato, i nanotubi di carbonio allineati verticalmente vengono coltivati ​​in modo simile all'erba. Successivamente, questi tubi vengono rivestiti con isolante elettrico in ossido di alluminio. Quindi alcuni strati sottili di materiali otticamente trasparenti vengono posti sopra di essi per fungere da anodo. Questo sistema è il diodo più veloce al mondo, funziona a velocità petahertz durante l'accensione e lo spegnimento.

"È l'unico diodo abbastanza veloce da aprire e chiudere il cancello alla velocità dell'energia solare che oscilla in un'antenna", Baratunde Cola

Tuttavia, l'attuale efficienza di questo sistema è solo dell'1% percento, significa che può convertire solo l'1% della luce che cade su di esso in corrente continua. Ma i ricercatori hanno assicurato che aumenteranno la capacità fino a quasi il 40% e sperano di trovare un prodotto commerciale entro un anno.

Nel comunicato stampa, Cola ha aggiunto:

“Alla fine potremmo realizzare celle solari due volte più efficienti a un costo 10 volte inferiore, e questa è per me un'opportunità per cambiare il mondo in modo molto grande. Essendo un rilevatore robusto e ad alta temperatura, queste rectenne potrebbero essere una tecnologia completamente dirompente se riusciamo a raggiungere un'efficienza dell'1%. Se riusciamo a ottenere efficienze più elevate, potremmo applicarlo alle tecnologie di conversione dell'energia e alla cattura dell'energia solare ".

Ora, in una nota storica, Rectenna è stato inventato nel 1964 da William C. Brown, che era un ingegnere elettrico con sede negli Stati Uniti. Lo brevettò nel 1969. Dimostrò la sua invenzione con l'aiuto di un modello di elicottero, sul quale attaccò un ricevitore Rectenna e inviò segnali a microonde per controllare l'elicottero. Optical Rectenna è un'ulteriore implementazione della sua invenzione.

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Finora, il concetto di elettricità wireless non è stato argomento di molte conversazioni, ma con le tecnologie in crescita come Optical Rectenna, non c'è molto tempo in cui saremo liberi dalla schiavitù di tutti quei caricabatterie e cavi.

Guarda questo video e scopri cosa hanno da dire i ricercatori: