Міжнародна група вчених вперше продемонструвала, що можна виробляти вимірювану кількість електрики в діоді безпосередньо від холоду Всесвіту. Інфрачервоний напівпровідниковий пристрій звернений до неба і використовує різницю температур між Землею і космосом для виробництва електрики.
«Всесвіт є величезним термодинамічним ресурсом», - говорить Шаньху Фан, автор статті. «З точки зору оптоелектронної фізики, існує дійсно дуже красива симетрія між збором вхідного випромінювання і збором виходить випромінювання».
На відміну від використання енергії, що надходить, як це робить звичайний сонячний елемент, негативний ефект освітлення дозволяє збирати електричну енергію, коли тепло залишає поверхню. Сучасні технології, однак, не так ефективно вловлюють енергію при цих негативних перепадах температур.
Направивши свій пристрій у простір, температура якого наближається до абсолютного нуля, вчені змогли знайти досить велику різність температур для вироблення енергії.
«Кількість енергії, яку ми можемо генерувати за допомогою цього експерименту, на даний момент набагато нижче теоретичної межі», - кажуть дослідники.
Вони виявили, що їх діод з негативним освітленням генерував близько 64 нановат на квадратний метр - невелику кількість електрики, але важливе підтвердження концепції, яку автори можуть поліпшити, посиливши квантові оптоелектронні властивості матеріалів, які вони використовують.
Розрахунки, зроблені після того, як діод створив електрику, показали, що, якщо враховувати атмосферні ефекти, поточний пристрій теоретично може генерувати майже 4 Вт на квадратний метр, приблизно в мільйон разів більше, ніж генерував початковий пристрій, і достатньо, щоб допомогти механізмам живлення, які необхідні для роботи в нічний час.
Для порівняння, сучасні сонячні панелі виробляють від 100 до 200 Вт на квадратний метр.
Хоча результати показують перспективність наземних пристроїв, спрямованих у небо, Шаньху Фан каже, що той же принцип може бути використаний для рекуперації тепла від машин. На даний момент він і його група зосереджені на поліпшенні продуктивності свого пристрою.