ComputersHowto
Korte bytes: Optical Rectenna is een apparaat dat lichtgolven omzet in gelijkstroom. Optical Rectenna is een combinatie van een antenne en een gelijkrichterdiode die wordt gebruikt om lichtgolven op te vangen met behulp van de koolstofnanobuisjes die eraan zijn bevestigd.
Optical Rectenna, en voordat de vraag in je opkomt over wat het is, moet je eerst van Rectenna op de hoogte zijn. Rectenna is een speciaal soort antenne die een combinatie is van een antenne en gelijkrichterdiode. En de term optisch is er omdat het licht erbij betrokken is.
Wat dit apparaat eigenlijk doet, is dat het lichtgolven van zijn omgeving opvangt met behulp van kleine koolstofnanobuisjes die eraan zijn bevestigd. Vervolgens worden enkele oscillerende ladingen gegenereerd in de gelijkrichter die worden omgezet in gelijkstroom. Wetenschappers zijn al vier decennia bezig, zodat ze op deze manier lichtgolven kunnen gebruiken.
Volgens een van de onderzoekers Baratunde Cola van Georgia Institute of Technology, was het experiment dat ze deden eenvoudig, althans voor hen. Nee, serieus, het was niet zo eenvoudig, want ze moesten hetzelfde experiment bijna duizend keer herhalen om het werk gedaan te krijgen.
Lees ook: IBM werkt aan zonnebloemvormige gerechten om elektriciteit en drinkwater op te wekken
In een persbericht zei Cola: “Een rectenna is in feite een antenne die is gekoppeld aan een diode, maar als je naar het optische spectrum gaat, betekent dat meestal een antenne op nanoschaal die is gekoppeld aan een metaal-isolator-metalen diode. Hoe dichter u de antenne bij de diode kunt krijgen, hoe efficiënter deze is. Dus de ideale structuur gebruikt de antenne als een van de metalen in de diode - en dat is de structuur die we hebben gemaakt. "
Het licht dat door één koolstofnanobuisje wordt opgevangen, is bijna te verwaarlozen, dus er zijn er veel nodig. Hiervoor is een geleidend substraat (google it) nodig, bovenop dat substraat worden verticaal uitgelijnde koolstofnanobuisjes op een grasachtige manier gekweekt. Daarna worden deze buizen bekleed met een elektrische isolator van aluminiumoxide. Vervolgens worden enkele dunne lagen optisch transparante materialen erboven geplaatst om als anode te dienen. Dit systeem is de snelste diode ter wereld, werkt op petahertz-snelheden tijdens het in- en uitschakelen.
"Het is de enige diode die snel genoeg is om de poort te openen en te sluiten met de snelheid van zonne-energie die in een antenne oscilleert", Baratunde ColaDe huidige efficiëntie van dit systeem is echter slechts 1% procent, wat betekent dat het slechts 1% van het licht dat erop valt, kan omzetten in gelijkstroom. Maar de onderzoekers hebben verzekerd dat ze de capaciteit zullen verhogen tot bijna 40% en hopen binnen een jaar met een commercieel product op de proppen te komen.
In het persbericht voegde Cola toe:
“We zouden uiteindelijk zonnecellen kunnen maken die twee keer zo efficiënt zijn tegen tien keer lagere kosten, en dat is voor mij een kans om de wereld op een heel grote manier te veranderen. Als robuuste detector voor hoge temperaturen kunnen deze rectennes een volledig ontwrichtende technologie zijn als we een efficiëntie van één procent kunnen bereiken. Als we tot hogere efficiëntie kunnen komen, kunnen we dit toepassen op technologieën voor energieconversie en het opvangen van zonne-energie. "Nu, historisch gezien, werd Rectenna in 1964 uitgevonden door William C. Brown, een elektrotechnisch ingenieur in de Verenigde Staten. Hij patenteerde het in 1969. Hij demonstreerde zijn uitvinding met behulp van een modelhelikopter, waarop hij een Rectenna-ontvanger bevestigde en microgolfsignalen stuurde om de helikopter te besturen. Optical Rectenna is een verdere implementatie van zijn uitvinding.
Lees ook: deze twee-in-één zonnecel kan tegen lage kosten meer elektriciteit opwekken
Tot dusverre is het concept van draadloze elektriciteit niet veel onderwerp van gesprek geweest, maar met de ontluikende technologieën zoals Optical Rectenna is er niet veel tijd dat we vrij zullen zijn van de slavernij van al die laders en kabels..
Bekijk deze video en weet wat de onderzoekers te zeggen hebben: