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2021-05-25 08:44 |
新型光整流天線收集能量效率提高百倍
在近日出版的《自然·通訊》雜志上，介紹了一項(xiàng)能源研究的新進(jìn)展：美國科羅拉多博爾德大學(xué)科學(xué)家利用電子神奇的“共振隧穿”效應(yīng)，設(shè)計(jì)出一種能從環(huán)境中捕獲多余熱量并將其轉(zhuǎn)化為可用電力的設(shè)備。 X+G*Q}5
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研究人員將這種新設(shè)備稱為“光整流天線”（optical rectennas），雖然非常小，但其效率大約是類似能量收集設(shè)備的100倍。達(dá)到如此高的效率，正是利用了“共振隧穿”效應(yīng)——電子在不消耗任何能量的情況下穿過固體物質(zhì)。這項(xiàng)成果使光整流天線朝著更加實(shí)用的方向邁出了重要一步。 ?VHwYD.B
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整流天線開發(fā)于上世紀(jì)六七十年代，由吸收輻射的天線和將能量轉(zhuǎn)化為直流電流的二極管組成。為了捕獲熱輻射，整流管必須足夠小。然而設(shè)備越小，其電阻就越高，這會(huì)縮小功率輸出。因此，讓整流天線不僅具有非常低的電阻，還能捕獲光一直是此類設(shè)備研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)。 u\\niCNA
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此次，研究人員設(shè)計(jì)了迄今首個(gè)能夠發(fā)電的整流天線。該研究論文主要作者阿米娜·貝爾卡迪說：“我們首次證明了，在能量收集整流天線中電子發(fā)生了共振隧穿。” ?&bVe __
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貝爾卡迪解釋說，在傳統(tǒng)整流天線中，電子必須通過絕緣體才能發(fā)電。這些絕緣體給設(shè)備增加了很大電阻，減少了可輸出電量。 p!5JO4F$
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