Массив из подвижных наноантенн поглощает инфракрасное излучение

   Учёные из Национальной Лаборатории Айдахо разработали недорогой метод создания листов гибкого пластика с миллиардами наноантенн, которые способны поглощать энергию солнца и других источников тепла. По сообщению разработчиков, пластик с наноантеннами может быть как "кожей" гибридного автомобиля, так и покрытием мобильного телефона. Преимущество разработанной технологии перед обычными солнечными батареями в том, что солнечные батареи способны поглощать только видимую часть спектра, а наноантенны поглощают инфракрасную, "тепловую" часть спектра, что позволяет им работать даже ночью. Кроме того, способность наноантенн поглощать тепло позволит использовать их вместо современных кулеров. Кулерам на основе наноантенн для работы не потребуется питание, наоборот, они сами, будучи подсоединены к генератору, будут способны производить электричество.

   "В нашем индустриальном мире каждый процесс вырабатывает тепло", - говорит Стивен Новак (Steven Novack), один из физиков Национальной Лаборатории Айдахо. "Мы просто выбрасываем эту энергию."

   Наноантенны представляют собой крошечные золотые квадратики или спиральки, вделанные в очищенный полиэтилен. Эти квадратики и спиральки поглощают низкочастотную часть электромагнитного спектра, в том числе микроволны и инфракрасное излучение. Учёные изучили поведение различных материалов, в том числе золота, марганца и угля, при инфракрасном излучении, и построили компьютерную модель поведения наноантенн. С помощью этой модели были вычислены оптимальные параметры наноантенн, которые позволяют им удерживать до 92% поступающей энергии. После этого были созданы прототипы нанопластика. В зависимости от использованного материала наноантенны удержавают от 80% до 92% энергии.

   При поглощении инфракрасного излучения наноантенны вибрируют с частотой биллион раз в секунду. Сейчас учёные работают над созданием трансформатора, способного преобразовать переменный ток от наноантенн в постоянный. Современные трансформаторы не способны работать на таких высоких частотах. "Мы должны разработать нанотрансформатор, который будет гармонировать с нашими наноантеннами", - говорит Дейл Коттер (Dale Kotter), один из разработчиков. Нанотрансформатор будет в 1000 раз меньше существующих устройств, для его производства потребуются новые технологии. Другой возможный путь получения электричества от наноантенн - снижение их частоты до более удобных значений.

   Когда будут преодолены эти технические проблемы, наноантенны станут более доступным и практичным источником питания, чем солнечные батареи, так как самые эффективные модели могут поглощать не больше 20% энергии видимого спектра. Кроме того, теоретически наноантенны различной формы будут поглощать конкретные диапазоны частот инфракрасного излучения. Штамповка, используемая разработчиками для создания образцов, в промышленном масштабе может быть заменена на технологию проката.