Технологии
Прочее
20.08.2008, 00:00

Наносила: Батареи из антенн

Разработана простая и недорогая технология производства пластиковых панелей, покрытых мириадами наноантенн, улавливающих солнечную энергию намного эффективней традиционных солнечных батарей.
  • Стивен Новак демонстрирует пластиковую подложку с нанесенным на нее массивом бесчисленных наноантенн. Каждый квадрат на подложке заполнен примерно 260 млн. наноантенн: так наноструктуры выглядят в макромире
Item 1 of 4
1 / 4
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Правда, как заметил один ученый, «эти антенны прекрасны для улавливания энергии — но не для ее превращения» (в электричество). По подсчетам авторов технологии во главе со Стивеном Новаком (Steven Novack), каждая антенна поглощает аж до 80% всей падающей энергии солнечного света. И даже без того, чтобы получать электричество, они могут стать почти идеальным материалом для использования в охлаждающих покрытиях, снижая затраты на кондиционирование воздуха в помещениях. Уже таким косвенным образом они будут «генерировать» электричество. Но ученые намерены, все же, довести разработку до ума и через несколько лет превратить ее в солнечную батарею нового поколения.

В своей недавно вышедшей статье Новак с коллегами раскрывают некоторые детали: «Разработан процесс нанесения "нантенн" на полиэтиленовую подложку печатью... Прототип "нантенного электромагнитного коллектора" (Nantenna Electromagnetic Collector, NEC) перенесен на гибкий субстрат. Используя полуавтоматический процесс, удалось произвести набор таких массивов площадью 0,002 м², связанные между собой в единой панели».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сами по себе наноантенны представляют собой крохотные спиральки из золота, отпечатанные на полиэтиленовой подложке. Предыдущие разработки в этой области привели к созданию наноантенн из других материалов, способные улавливать энергию в сравнительно низкочастотных (а значит — низкоэнергетических) областях электромагнитного спектра. Эти же действуют в инфракрасной, намного более эффективной части.

Прежде чем прийти к этому варианту, исследователи протестировали поведение разных материалов (включая золото, марганец и медь) и форм под воздействием инфракрасных лучей, а полученные данные использовали для компьютерного моделирования наноантенн. Это позволило показать, что правильным подбором материала, формы и размеров наноантенн можно добиться того, что они смогут улавливать до 92% энергии падающих волн. Лишь затем ученые приступили к созданию реальных прототипов.

Кстати, есть и другие примеры использования нанотехнологий для создания солнечных батарей будущего — к примеру, таких, которым почти все равно, под каким углом они освещаются («Наноманхэттен»).