Primeira rectena ótica que transforma luz diretamente em corrente DC

Primeira rectena ótica que transforma luz diretamente em corrente DC

30 de Setembro de 2015 0 Por Tiago

Esta pequena placa, que mais se parece com um cartão de memória, é na verdade a primeira rectena ótica do mundo. Um pequeno dispositivo, parte díodo retificador e parte antena (daí o seu nome), capaz de converter a luz diretamente em corrente DC.

Este dispositivo foi desenvolvido por um grupo de investigadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos EUA, e utiliza nanotubos de carbono que atuam como pequenas antenas de captação de luz.

A luz cria uma corrente flutuante que atravessa os retificadores em miniatura, construídos nas paredes dos tubos. Estes ligam e desligar a uma taxa de petahertz, 1015 Hz (ou 1 milhão de vezes mais rápido que um GHz).

Num só passo, esta tecnologia cria uma corrente continua direta (muito pequena), em vez de um processo de múltiplos passos, como se verifica na maioria das células solares.

De acordo com o site PhysOrg:

“Fabricar as rectenas começa com crescimento de uma floresta de nanotubos de carbono, alinhados verticalmente num substrato condutor. Utilizando a deposição de vapor químico em camadas atómicas, os nanotubos são revestidos com um material de óxido de alumínio para os isolar. Por fim, o material de deposição de vapor é utilizado para depositar finas camadas opticamente transparentes de cálcio, em seguida, os metais de alumínio no topo da floresta de nanotubos…”

“Em operação, ondas oscilantes de luz passam através do elétrodo transparente de cálcio-alumínio e interage com os nanotubos. As junções de metal-isolante-metal nas pontas de nanotubos servem como retificadores, ligando e desligando em intervalos de femtossegundos, permitindo que os eletrões, gerados pela antena, fluam num caminho até ao topo do elétrodo.”

Através da construção de milhares de milhões de tubos, conectados entre si, será possível gerar uma corrente significativa. Contudo, existe um problema. Atualmente, os dispositivos criados pelos investigadores obtêm menos de 1% de eficiente, isto significa que muito pouca luz é convertida em eletricidade.

De momento, a equipa está a tentar desenvolver uma forma de aumentar a eficiência, o que poderá passar pela redução da resistência elétrica dentro dos dispositivos. Segundo os investigadores, esta redução poderá aumentar a sua eficiência até 40%.

Assim que estiver concluída, esta tecnologia será aplicada, essencialmente, na coleta de energia solar. Segundo Baratunde Cola, investigador desta equipa, em entrevista à PhysOrg:

“Poderemos, finalmente, fazer células solares duas vezes mais eficiente a um custo dez vezes menor.”

Fonte: Nature Nanotechnology
Via: PhysOrg
Creditos de vídeo: Georgia Tech