Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Оптика

Инженеры Калифорнийского университета Сан-Диего разработали тонкий и гибкий светопоглощающий материал, который не дает зданиям и машинам нагреваться летом и способен увеличить производительность солнечных элементов в 3 раза.

Защитный материал абсорбирует более 87% света ближнего инфракрасного диапазона (от 1200 до 2200 нм), а на 1550 нм — длина волн волоконно-оптической связи — поглощение составляет 98%. Он способен поглощать свет, падающий под любым углом и, теоретически, его можно настроить таким образом, чтобы он пропускал определенные длины волн, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Идеальные поглотители света уже существуют, но они громоздкие и хрупкие, кроме того, их невозможно настроить на разные длины волн. Новый материал на окнах мог бы, к примеру, не пропускать ИК-излучение в комнату, но не препятствовать обычному свету и радиоволнам.

Поглотитель создан на основе оптического феномена поверхностного плазмонного резонанса, коллективного движения свободных электронов, которое происходит на поверхности металлических наночастиц при взаимодействии с определенными длинами волн света. Металлические наночастицы могут переносить много свободных электронов, поэтому проявляют сильный поверхностный плазмонный резонанс, но по большей части в видимом свете, не в инфракрасном.

UC San Diego Jacobs School of Engineering

Учные из Сан-Диего посчитали, что если смогут изменить число носителей свободных электронов, то смогут настроить поверхностный плазмонный резонанс на другие длины волн. «Если уменьшить их число, то мы сдвинем плазмонный резонанс к ИК. Если увеличить — к ультрафиолетовому региону», — говорит один из руководителей исследования, профессор Дональд Сирбьюли.

Однако, к металлам этот подход применить непросто, поэтому инженеры создали поглотитель из материалов, которые можно модифицировать так, чтобы они переносили различное число свободных электронов — из полупроводников. А именно — из оксида цинка, у которого средний уровень свободных электронов. И соединили его со сплавом алюминия и оксида цинка, который содержит высокое число свободных электронов — не так много, как в металле, но достаточно, чтобы приобрести плазмонные свойства в инфракрасном спектре, пишет Phys.org.

Затем слой этого материала был нанесен на кремниевую подложку в виде нанотрубок высотой 1730 нм и диаметром от 650 до 770 нм, после чего нанотрубки перенесли с кремния на тонкий эластичный полимер. В результате получилась гибкая и прозрачная пленка, которая может покрывать большие площади, например, окна. «Обычно наноматериалы не производятся крупнее пары сантиметров, так что это большой шаг вперед», — заявил профессор Сирбьюли.

Создавать умные окна и инфракрасное камуфляжное покрытие может позволить открытие новых свойств оптического материала с фазовым переходом — никелата самария. С его помощью исследователи смогли динамически управлять светом в более широком волновом диапазоне и с большей амплитудой модуляции, чем когда-либо прежде.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Робот-ученый открыл новое лекарство от малярии
Медицина будущего
Первые перовскитные солнечные панели появятся на рынке в этом году
Идеи
Разработаны в 100 000 раз более быстрые ДНК-нанороботы
Нанотехнологии
Apple позволит отключать замедление айфонов на новой iOS
Кейсы
Аккумуляторы
Ученые удвоили емкость литий-серных аккумуляторов
Китай тестирует систему слежки с помощью технологии распознавания лиц
Тренды
Британцы начали получать полицейские сводки на умные колонки Amazon
Голосовые помощники
МВФ: «Биткойн пора обсудить на глобальном уровне»
Блокчейн
«Мятый» графен повысит срок службы литий-ионных батарей
Аккумуляторы
Нейробиологи проследили движение мысли в мозге
Исследования мозга
Норвегия перейдет на электросамолеты к 2040 году
Идеи
Ученым впервые удалось создать стволовую клетку при помощи CRISPR
Генная инженерия
Швейцария создала рабочую группу по изучению преимуществ и рисков ICO
ICO
Искусственный интеллект
ИИ от Microsoft нарисовал птицу по текстовому описанию
Компоненты ядерного реактора для колонистов Марса прошли испытания
Миссия на Марс
Технологии чтения мыслей и воспоминаний реальнее, чем кажется
Технологии будущего
Создан простой тест качества питьевой воды ценой в $1,3
Идеи
ИИ и генная терапия: прорывные технологии 2018 года в медицине
Рейтинг лучших
Экологичные технологии
100-метровые воздухоочистительные башни избавят города Китая от смога
NASA провело испытания ракетного двигателя с напечатанными деталями
3D-печать
«Для Visa биткойн — это не деньги»
Криптовалюты
1,5 млн электрокаров и другие рекорды «чистой» энергетики в 2018 году
Мнения
Honda выпустит электроскутер со съемными батареями
Транспорт будущего
Разработаны «атомристоры» — сверхтонкие запоминающие устройства
Микроэлектроника
Mitsubishi заменит зеркала заднего вида на своих авто камерами с ИИ
Транспорт будущего
Криптовалюты
Придуманную россиянами криптовалюту раздают по монете за 1000 шагов
Обнаружен новый сверхпроводящий сплав с уникальными свойствами
Новые материалы
Стартап Plenty откроет 300 вертикальных ферм в Китае
Еда будущего
Apple вернет в США 20 тысяч рабочих мест и $350 млрд
Кейсы
ИИ для прогнозирования преступлений признали некомпетентным
Искусственный интеллект
Nomad — беспроводная универсальная зарядка для путешественников
Беспроводная зарядка
В Гарварде разработали самого маленького дельта-робота
Робототехника
ИИ может спрогнозировать будущий коррупционный скандал
Искусственный интеллект
Генпрокуроры 21 штата обжаловали отмену сетевого нейтралитета
Сетевой нейтралитет
Борьба с раком
В США впервые применят CRISPR для лечения рака
Брат Илона Маска запускает школьную программу для фермеров будущего
Умное фермерство
Электромобили
BMW выпустит конкурента Tesla Model 3 с запасом хода 700 км
Ученые приблизились к созданию прозрачных солнечных панелей
Солнечные панели
Братья Уинклвосс потеряли $600 млн своего биткойн-состояния за два дня
Биткойн
Книга заявок на предварительное ICO Telegram уже переполнена
ICO
Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя
Изменение климата
Стартап Dedrone помогает защититься от атак дронов
Беспилотники
Google запустила облачный сервис для обучения ИИ
Искусственный интеллект
Крупнейший банк Японии запускает свою криптовалюту
Криптовалюты
Samsung втайне разрабатывает 5G-модем для смартфонов
Переход на 5G
Стартап будет раздавать интернет со спутников над Афганистаном
Кейсы
Чип Blocklet позволит устройствам IoT подключаться к блокчейну
Блокчейн
Новая система научит умный дом экономить энергию
Энергосбережение
Биометрия
Visa встроила в платежные карты сканер отпечатка пальца