¿Qué es una nanoantena?
Una nanoantena, o nantena, es una idea para un tipo de célula solar que, en lugar de aprovechar la luz visible para crear electricidad, utiliza la radiación infrarroja que a menudo se considera calor y existe más allá del rango visible para los humanos. La luz infrarroja es emitida por la tierra misma y una amplia gama de procesos industriales como energía de desechos, como las centrales eléctricas de carbón. Una versión de la nanoantena toma la forma de un cuadrado de oro microscópicamente pequeño o espiral de alambre de metal aproximadamente 1/25
th el diámetro de un cabello humano que está incrustado en una hoja de plástico de polietileno flexible. También se han estudiado metales como el manganeso y el cobre para la nanoantena y, en la investigación a partir de 2008, se ha demostrado que los dispositivos son tan altos como 92% eficientes para convertir las frecuencias de luz infrarroja que capturan en energía eléctrica.
La radiación solar abarca un amplio espectroMás allá del rango visible de luz. Se estima que el 44% de la luz emitida por el sol es visible con el 7% en el rango ultravioleta y el 49% en el rango de infrarrojos. Cuando la luz visible impacta con la superficie de la tierra o su atmósfera, pierde gran parte de su energía en el proceso y la mayor parte de esto luego se emite nuevamente al espacio como radiación infrarroja de longitud de onda más larga. Capturar esta energía utilizando una matriz de nanoantena podría cumplir dos propósitos importantes. La energía podría usarse para alimentar numerosos dispositivos electrónicos, y también podría alejarse de equipos como servidores de computadora y otra maquinaria para mantenerlo fresco y funcionando de manera eficiente.
Una de las limitaciones en los diseños actuales de nanoantena, sin embargo, que puede limitar la producción de un sistema de matriz de nanoantena durante algún tiempo, es la naturaleza de la luz infrarroja para oscilar a altas frecuencias. Esto hace necesario construir rectificadores en el sistema que convertiría las señales infrarrojas de corriente alterna (AC) a Dpotencia de corriente irect (DC). Un rectificador comparable para trabajar con una nanoantena tendría que reducirse por un factor de 1,000 de los modelos actuales que existen en el mercado a partir de 2011 para funcionar de manera efectiva, y esta tecnología aún no se ha desarrollado. Un enfoque alternativo sería crear una antena rectificadora en sí, que sería una combinación de una nanoantena y nano-rectificador, y que regularía naturalmente las frecuencias infrarrojas.
Las ventajas de crear componentes de células solares de tamaño nanoScópico sobre las células solares de oblea de silicio tradicional pueden convertirlos en un salto revolucionario adelante. Su eficiencia al convertir la luz es mucho más alta que las células solares fotovoltaicas estándar que varían hasta solo alrededor del 15% para las versiones minoristas a partir de 2011. Se podría configurar una célula solar de nanoantena para capturar longitudes de onda específicas de luz infrarroja y podría colocarse en ambos lados de un panel para capturar dos longitudes de onda diferentes de cada lado simultáneamente.
quizás uno de losSin embargo, los avances más importantes sobre la tecnología de células solares tradicionales son que los componentes funcionales de una nantena son lo suficientemente pequeños como para que las matrices de los dispositivos puedan integrarse en láminas de plástico flexibles. Esta lámina podría estirarse sobre una amplia variedad de superficies irregulares o dispositivos electrónicos. En un centro de investigación en el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) en los EE. UU., Ya se han creado hojas de nanoantena con cuadrados de aproximadamente 3 pulgadas por 3 pulgadas de ancho (7.6 por 7.6 centímetros) que contienen aproximadamente 260,000,000 de nantena cada una, y son posibles rollos de láminas mucho más grandes.
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