Pozrite si
„Rádio také silné, až to svieti.“ S takouto (nie veľmi výstižnou) definíciou laseru som sa kedysi stretol. V každom prípade svet rádiových a optických vĺn, napriek tomu, že v oboch prípadoch ide o elektromagnetické žiarenie, oddeľovala donedávna technologická priepasť. A to napriek tomu, že vysokofrekvenčné technológie už spoľahlivo zvládajú pásmo milimetrových vĺn, alebo desiatok gigahertzov. Viditeľné svetlo má však vlnovú dĺžku od 380 do 740 nm, čo zodpovedá frekvencii 790 – 405 THz.
Vedci z Georgia Institute of Technology (GIT) však dokázali, že nemožné veci neexistujú a pomocou nanokomponentrov vytvorili anténu, schopnú prijímať optické žiarenie ako rádiové vlny a pomocou diód z neho priamo získať jednosmerný elektrický prúd. Zariadenie pozostávajúce z tesného spojenia antény a usmerňovača sa nazýva recténa (angl. rectenna, zo spojenia rectifier diode – antenna).
Doc. Baratunde Cola ožaruje optickú anténu svetlom zeleného laseru.
Komponent vytvorený z viacstenných uhlíkových nanotrubičiek a drobných usmerňovačov by mal nájsť uplatnenie v oblasti fotodetektorov bez potreby chladenia, energetických kolektorov schopných meniť odpadové teplo (infračervené žiarenie) na elektrinu, a taktiež pri vývoji nových solárnych článkov účinne zachytávajúcich slnečnú energiu.
Pri novom zariadení pôsobia uhlíkové nanorúrky ako antény, schopné zachytiť svetlo zo slnka alebo z iných zdrojov. Svetelné vlny dopadajúce na nanotrubičky vytvárajú oscilujúci náboj, ktorý prechádza usmerňovačom. Tieto usmerňovače sú spínané rekordne rýchlo, s frekvenciou rádovo petahertz (1PHz = 1015 Hz = milión GHz) a vytvárajú malý jednosmerný prúd. Miliardy paralelne zapojených rectén už môžu vyrobiť vcelku slušný prúd, ale problémom zostáva ich účinnosť. Tá sa zatiaľ pohybuje pod úrovňou 1%.
Vedci však dúfajú, že pomocou optimalizačných techník sa im podarí rýchlo účinnosť zvýšiť a komerčné rectény by mohli byť k dispozícii v priebehu jedného roka. Baratunde Cola, docent na George W. Woodruff School of Mechanical Engineering pri GIT povedal, že tieto rectény by aj pri účinnosti 1% mohli znamenať prevrat v technológii vysokoteplotných fotodetektorov (pracujú pri teplotách 5 až 77 stupňov Celzia). Ak sa podarí účinnosť zvýšiť, mohlo by to znamenať prevrat v solárnych technológiách získavania elektriny.
„Mohli by sme nakoniec vyrobiť solárne bunky, ktoré sú dvakrát tak efektívne, za cenu, ktorá je desaťkrát nižšia, čo by mohlo významne zmeniť svet,“ uviedol Doc. Cola pre magazín Phys.org. Výskum je podporovaný inštitúciami ako Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), Space and Naval Warfare (SPAWAR) Systems Center a Army Research Office (ARO).