Araştırmacılar fazla olan kızılötesi ışınımı ve birikmiş atık haldeki ısıyı, elektrik enerjisine dönüştürmek için oldukça önemli bir keşif yaptı. Kısacası şu zamana kadar dünyadan yayılan ve boşa giden tüm enerji türleri elektriğe dönüşebilecek.

Kuantum tünelleme olarak adlandırılan kavram ileri seviye fizik içeriyor. Ancak bu ileri seviye fizik sayesinde atık haldeki ısı veya kızıl ötesi ışınımlar yüksek frekanslı elektomanyetik dalgalar şekilde algılanabiliyor.

Aslına bakarsanız Dünya gün içinde oldukça enerji alır. Gezegenimize çarpan güneş ışığı okyanus ve atmosfer tarafından emilir. Tabii bu süreçte de söz konusu yüzeyler ısınır. Bu ısınma da saniyede milyonlarca gigawatt kızılötesi ışınımın sızıntı yapmasına yani boşa harcanmasına yol açar. Kızılötesi dalga boyları çok kısa olduğu için bunları kullanmak için küçük süpersonik antenlere ihtiyaç duyuyoruz. Çalışmayı yürüten ekibe göre çare kuantum tünelleri.

Suudi Arabistan Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde(KAUST) araştırmacı olarak görev yapan Atif Shamim, dünyada bu denli yüksek frekansta çalışan bir sisten olmadığını ve bu nedenle de kuantum tünel açmaya yöneldiklerini açıkladı. Araştırma, Materials Today Energyde yayınlandı .

Kuantum tünelleme, kuantum fiziğinde oldukça bilindik bir yöntemdir. Kuantum fiziği, bir parçacığın yeterli enerjiye sahip olmasa bile bir bariyerden geçebileceğini açıklar. Klasik fizikte bir parçacığın harekete geçebilmesi için belli bir enerjisi olması gerekir. Ancak kuantum fiziğinde parçacık tepki boyunca çok daha az enerji ile tünelden geçebilir.

Elektronların, metal izolatör metali (MIM), diyot adı verilen parça ile aynı şekilde işler ve parçacıkların tünelleme aracılığıyla bariyerden geçmesine izin verir. Bu yolla harcadıkları kızılötesi dalgaları elektrik akımına dönüştürürler.

Bilim adamları, altın ve titanyumdan yapılan ve hafifçe birbirinin üstüne gelen metalik kollar arasındaki ince izolasyon filmi birbirine bağlayan yeni bir nano-anten oluşturmayı başardılar. Bu anten de kuantum tünellerini açmak için gerekli olan yoğun elektrik alanları üretebilen bir cihaz haline geldi.

Geleneksel solar paneller, görünür ışık spektrumunun yalnızca küçük bir bölümünü toplayabilirken, kızılötesi ışınımları enerjini hepsine dokunarak enerji üretiminde bir devrim yaratabilir. Hatta güneş santrallerinin aksine bu enerji sayesinde hava nasıl olursa olsun biçerdöverler 24 saat kesintisiz çalışabilir. Ancak araştırmacılara göre şu an teknolojinin bu şekilde çalışması için erken.

Paylaş

Cevapla