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2025-08-14 08:01:00
レーザー、ブラックメタル、アルミニウムを組み合わせた革新的な研究は、今日のレベルと比較して太陽エネルギーの効率を最大15倍にすることを約束し、新世代のグリーンへの道を開きます テクノロジー。
イノベーションは、数年前に視覚専門家によって開発されたテクニックに基づいています Chunlei Guo、光沢のある金属を絶対に黒い表面に変換することができました。その結果、印象的な効率で熱エネルギーを電気に変換することができる日光の吸収に理想的な材料になりました。
研究チームはブラックメタルを使用して、太陽熱電発電機の新しい設計を作成しました。 ステップ。これらのデバイスは、さまざまな形式の熱を現象を介して電気に変換します Seebeck、これは、「温かい」と「冷たい」側の温度差に基づいており、半自動材料で区切られています。
有望な理論にもかかわらず、既存 ステップ 重大な制限がありました。太陽エネルギーの効率は、太陽放射の1%しか到達しなかったため、家庭の太陽光発電の約20%よりもはるかに低くなりました。何十年もの間、改善するための努力は、限られた結果が限られた半分の材料のみに焦点を合わせてきました。

ブラックメタルテクノロジーの発明で知られるグオは、他の場所に焦点を合わせることを決定しました。染色の非常に暖かく寒い表面で。 8月12日に雑誌で公開された彼の新しいアプローチ 光:科学とアプリケーション、3つの主要な構造技術を含み、すべてフェムト秒レーザーオーバーダンドを使用しています。
最初のフェーズでは、4メートルの長さのレーザーの非常に短いレーザーパルスでタングステンの処理がブラックメタルに変わることでした。このようにして、この材料は、熱損失を制限しながら、ほぼすべての日光を吸収するように設計されています。
次に、暖かい側面をプラスチックの薄いシートで覆い、最大の効率で熱を保持した小さな「温室」を作成しました。最後に、チームは再び同じレーザーを使用して、アルミニウムから特別なナノドーマを作成しました。
新しいデザインの有効性を確認するために 研究者 彼らは簡単なテストを実施しました。彼らはデバイスを使用してLEDの電源を入れました。結果は、STEGが照明のレベルが低い場合でも最大強度でLEDを照らすことができることを示し、より高い熱管理を証明しました。
印象的なパフォーマンスに加えて、このデバイスには実用的な利点もあります。小さく、軽量で、ポータブルまたはリモートのアプリケーションに統合しやすいです。研究者は、自律的な気象センサー、農業用途、「スマート」な低消費装置などの微小電子システムを供給するために使用できると主張しています。
この進捗は、効率の向上に限定されません。大量生産への道が開かれた場合、そのようなデバイスは遠隔地のエネルギーの自律性を大幅に向上させ、バッテリーの依存を減らし、純粋な技術の採用に新たな推進力を与えます。
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