Наноантенны заменят солнечные батареи

Ученые из Национальной лаборатории штата Айдахо при министерстве энергетики США разработали концепцию поглощающих избыточное тепло пластиковых пленок, покрытых миллиардами наноантенн. По мнению исследователей, в будущем такие наноантенны смогут заменить современные солнечные батареи, а также стать источником электропитания как для гибридных автомобилей, так и для портативной электроники.

Наноантенны представляют собой крошечные квадратики или спирали, установленные в особым образом обработанный полиэтилен. Они поглощают энергию инфракрасных лучей, испускаемых нагретыми предметами. Ранее уже удавалось разработать похожие наноантенны, однако они работали с другими, менее распространенными частями электромагнитного спектра, в частности, с микроволнами.

По расчетам ученых, наноантенны могут собирать до 92 процентов энергии инфракрасных лучей. Если расчеты подтвердятся на практике, новая технология позволит увеличить эффективность солнечных батарей вдвое. Прототипы поглощали до 80 процентов энергии. Наноантенны могут поглощать не только тепло от Cолнца, но также и других источников, например, электронных компонентов или работающих на угле электростанций.

Недостаток  данной концепции состоит в том, что ученые пока не знают способа преобразовать переменный ток в наноантенне в постоянный, и тем самым использовать собранную наноантеннами тепловую энергию.

Попадая на такую антенну, инфракрасный луч порождает переменные токи с частотой колебаний в несколько триллионов раз в секунду. Для получения постоянного тока в состав наноустройства должен входить выпрямитель, который смог бы преобразовать переменный ток в постоянный. Однако размеры современных выпрямителей, способных работать с такими частотами, пока в тысячу раз больше требуемых. Одним из возможных решений проблемы является снижение частоты колебаний.