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 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Джордж Хоц: «Comma.ai нужна, чтобы не дать расслабиться Tesla»
Беспилотные автомобили
Умные счетчики помогут создать более эффективную энергосистему
Умный дом
Чатбот IBM Watson доказал свою рентабельность
Искусственный интеллект
Устройства умного дома приведут к расцвету «невидимых платежей»
Умный дом
Полицейские машины с ИИ смогут вычислять преступников
Полицейские технологии
Частный космос
Конкурент SpaceX совершит три космических миссии в 2018 году
Ученые МТИ ускорили кэширование данных
Микроэлектроника
Microsoft выходит на рынок умных колонок
Умный дом
Создана вакцина, способная навсегда победить пневмонию
Идеи
Инфракрасное излучение поможет искать внеземную жизнь
Жизнь в космосе
ИИ IBM Watson занялся торговлей на бирже
Фондовый рынок
Искусственный интеллект
Машинное обучение приведет к экономическому гиперросту
У человечества появился шанс преодолеть сопротивляемость антибиотикам
Медицинские разработки
Ученые скопировали дизайн для солнечной пленки у бабочек
Солнечная энергия
Walmart видит будущее в VR-шоппинге
Виртуальная реальность
IBM симулировала 56-кубитный квантовый компьютер
Квантовые компьютеры
FDA одобрила новый 5-минутный тест на аллергию по капле крови
Идеи
Фабрика 3D-печати наняла робота для ночной смены
Тренды
Инвестиции
SoftBank инвестирует $880 млрд в технологии будущего
Blockchain & Bitcoin Conference: все о блокчейне, ICO и криптовалютах
Кейсы
ВЭФ: «Доступность биотехнологий создает условия для биотерроризма»
Мнения
Tesla построит фабрику в Шанхае
Электромобили
Нейроинтерфейс NeuroPlus помогает победить синдром дефицита внимания
Нейроинтерфейс
Tesla установит Powerpack на солнечно-ветровой станции в Австралии
Хранение энергии
Visa заменит пин-коды системой распознавания лиц
Биометрия
Переход на электротранспорт только начался
Транспорт будущего
В ОАЭ появилась должность министра по ИИ
Искусственный интеллект
Технологии развлечений
Manta5 — водный эквивалент электровелосипеда
30-летний эксперимент подтвердил бесконечность эволюции
Теория эволюции
Умный дом
Представлен концепт плавучего, полностью автономного дома
Роботрактор совершит переворот в строительстве
Роботы-строители
Гигантские 3D-принтеры удешевят создание ракет в 10 раз
3D-технологии
Генная терапия для лечения лимфомы получила одобрение FDA
Генная терапия
Домашний интернет удалось ускорить до 10 Гбит/с
Идеи
Google вкладывает в Lyft $1 млрд для совместной разработки робомобилей
Кейсы
Новая технология позволит редактировать гены клеток мозга
Исследования мозга
МТИ начал выдавать дипломы на блокчейне
Блокчейн-технологии
К концу года мощность солнечной энергетики Китая достигнет 50 ГВт
Тренды
Тим Кук лично ответил поклоннику Mac mini о будущем модели
ИТ-компании
Тренды
Amazon станет первой в мире компанией, которая стоит $1 трлн
Молекулы-самоубийцы могут защитить нас от рака
Борьба с раком
Blue Origin впервые провела огневые испытания своего двигателя BE-4
Частный космос
Уникальная бетонная крыша превращает жилой дом в электростанцию
Солнечная энергетика
Toyota Sora — новый водородный автобус для гостей Олимпийских игр
Транспорт будущего
Ученые создали двумерный «идеальный» транзистор
Новая электроника
Huawei добилась 20 Гбит/с в испытаниях 5G Dual Connectivity
Переход на 5G
Сингапурские ученые делают фотоэлементы из меди, цинка и олова
Энергия солнца
Транспорт будущего
Маск купил еще одну буровую машину и роет тоннель в Вашингтон
В Швеции выбрали место для строительства конкурента Gigafactory
Тренды