Физиците от Масачузетския технологичен институт работят върху устройство, което може да трансформира съществуващите терахерц вълни навсякъде в постоянен ток. От преносимо устройство без проводници ще бъде възможно да се зареждат много домакински приспособления.

Всяко устройство, което излъчва Wi-Fi, също излъчва терахерцови вълни - електромагнитни вълни с честота между микровълните и инфрачервеното лъчение. Тези високочестотни вълни (наричани още T-лъчи) също идват от почти всичко, което има температура, включително от собствените ни тела и някои предмети около нас.

Учените заключиха, че концентрираната Т-лъчева енергия може да служи като друг алтернативен източник на енергия. Например, можете да си представите малка добавка за смартфон, която автоматично ще събира околните терахерц вълни и ще използва тяхната енергия за зареждане на приспособлението. Засега това звучи като научна фантастика - досега учените не са успели да уловят и преобразуват Т-лъчите в използваема форма.

Учените търсят начини за събиране и преобразуване на околната среда в използваема електрическа енергия от десетилетие. Повечето разработки бяха фокусирани върху токоизправители - устройства, предназначени да преобразуват електромагнитни вълни от променлив ток в постоянен ток. Повечето от тях работеха с помощта на външно електрическо поле, което насочваше радиовълните през устройството да произвежда полезна енергия на изхода. Тези изправители обаче не можаха да се адаптират към терагерцовия обхват.

Група физици от MIT поеха по друг път. Вместо да превърнат вълните в постоянен ток, действайки от външно електрическо поле, учените решиха да работят на квантово-механично ниво. Там те могат да накарат собствените електрони на материала да текат в определена посока, за да преобразуват входящите терагерцови вълни в постоянен ток.

Физиците откриха, че графенът ще помогне за създаването на нов дизайн. Оказа се, че е достатъчно чист и без примеси, за да не се губи постъпващата енергия при преодоляване на различни нередности. Електронната структура на графена обаче е толкова симетрична, че Т-лъчите, влизащи в материала, веднага биха се разпръснали в него и няма да излязат под формата на електрическа енергия. По това време Hiroki Isobe, ръководителят на научните изследвания, намери начин да насочи енергията, използвайки "облицовка" от бор нитрид. Той създава изкривяване на движението на електрони под въздействието на Т-лъчите в определена посока. Това малко извито движение направи възможно генерирането на постоянен ток.

Сега експерименталните физици от Масачузетския технологичен институт работят върху физическо устройство, което може да работи при стайна температура.

Проектът на терагерцов токоизправител е малък квадрат от графен, който е разположен върху слой от бор нитрид и заедно те са поставени вътре в антената. Антената ще събира заобикалящото терахерцово излъчване и ще усили сигнала си, достатъчен за преобразуване в постоянен ток.

Експертите сравняват устройството със слънчева батерия - само той работи в различен честотен диапазон. Hiroki Isobe отбелязва, че в близко бъдеще терагерцовите токоизправители могат да се използват например за безжично захранване на импланти в тялото на пациента. Разбира се, с помощта на Wi-Fi сигнали ще бъде възможно да се зареждат както лаптопи, така и смартфони.

Източник: COMPUTERRA.RU