光學(xué)整流天線把光直接變成直流電

科技日報(bào)北京9月29日電 （記者常麗君）最近，美國佐治亞理工學(xué)院工程師開發(fā)出一種光學(xué)整流天線,，能把光直接轉(zhuǎn)變成直流電,。研究人員認(rèn)為，這一成果有望提供一種無需制冷的光檢測新技術(shù),，也能收集廢熱轉(zhuǎn)化成電力,，并最終成為利用太陽能的一條新途徑。

該光學(xué)整流天線能在5℃到77℃的溫度下工作,，是以碳納米管作為天線,，捕獲陽光或其他光源。當(dāng)光波撞擊納米管,，產(chǎn)生的振蕩電荷會(huì)通過整流器,，整流器以千兆赫茲的頻率開關(guān),，產(chǎn)生微小的直流電。雖然目前設(shè)備的效率只有1％,，但數(shù)十億整流天線排成陣列,，就能產(chǎn)生強(qiáng)大電流。

整流天線開發(fā)于上世紀(jì)六七十年代,，一般在10微米左右的波長范圍工作,，而新的整流天線進(jìn)入到可見光范圍，要求天線和整流二極管足夠小,，并能極快地捕獲電磁振蕩,。該校喬治·伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院副教授巴拉圖德·科拉解釋說：“整流天線本質(zhì)上是一個(gè)天線配上一個(gè)二極管，但到了可見光范圍,，意味著用納米天線配上一個(gè)金屬—絕緣—金屬二極管,。天線與二極管之間離得越近，效率就越高,。所以,，理想的結(jié)構(gòu)是把天線用作二極管中的金屬——這就是我們造的結(jié)構(gòu)?！?/p>

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,，研究人員先在導(dǎo)電基質(zhì)上生長出垂直對齊的碳納米管叢，再用多種納米制造技術(shù)造出了金屬—絕緣—金屬多層結(jié)構(gòu)的整流器,。在工作中,，光的振蕩波通過鈣—鋁電極并與納米管相互作用，納米管頂端的整流器能以飛秒速度開關(guān),，讓天線產(chǎn)生的電子只從一個(gè)方向進(jìn)入電極,。

科拉說，目前造出的整流天線還需提高效率,，開放碳納米管實(shí)現(xiàn)多導(dǎo)電通道,、降低電阻等將最終造出效率是目前兩倍、成本更低的太陽能電池,。

研究人員還希望通過最優(yōu)化技術(shù)提高輸出功率,，他們相信有商業(yè)價(jià)值的整流天線可能一年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)。相關(guān)論文在線發(fā)表于9月29日（北京時(shí)間）的《自然·納米技術(shù)》上,。

總編輯圈點(diǎn)

被寄予厚望的無線充電技術(shù),，主角就是整流天線，它可以把電磁波轉(zhuǎn)化為能量,。以前，整流天線只能接收微波,；這回依靠納米技術(shù),，整流天線突破極限,，終于能夠捕獲可見光，很可能今后芯片既可用人工發(fā)送的微波供能,，又能利用太陽光能,，無限期地進(jìn)行野外工作。那時(shí)不僅網(wǎng)絡(luò)覆蓋每個(gè)角落,，手機(jī)用戶也用不著移動(dòng)電源了,。