無線電力的新發(fā)明，太赫輻射發(fā)電迎來新紀(jì)元

（文章來源：環(huán)球世界）

太赫輻射是頻率介于微波和紅外線之間的輻射波。任何有溫度的物體都在發(fā)出這種輻射。科學(xué)家找到了一種將它們收集起來，轉(zhuǎn)化為電力的技術(shù)。

太赫輻射在人們的日常生活中無處不在，包括Wi-Fi設(shè)備，甚至人體都在發(fā)出太赫輻射?？墒且郧?，它們只是四散在空間中毫無用處的能量，因?yàn)闆]有技術(shù)可以利用它們。麻省理工學(xué)院(MIT)的一份新研究，找到了能把這些輻射集中起來發(fā)電的技術(shù)，所產(chǎn)生的電力水平大約可以為手機(jī)、移動(dòng)電子設(shè)備提供電能，更有用的是，可以為人體植入式醫(yī)療設(shè)備提供電力。

在過去十年里，科學(xué)家嘗試了多種方法希望把周圍環(huán)境中“游離”的能量搜集、轉(zhuǎn)化為可用的能源。其中多數(shù)都是通過整流器，把來自交流電的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/p>

多數(shù)整流器都是將低頻波，比如無線電波，使用二極管電路產(chǎn)生電場，引導(dǎo)無線電波通過特定設(shè)備產(chǎn)生直流電。這些整流器使用的電波達(dá)不到太赫茲范圍。有一些技術(shù)實(shí)現(xiàn)了太赫輻射與直流電的轉(zhuǎn)換，可是需要非常低的環(huán)境溫度，因而不可行。

這項(xiàng)新技術(shù)避開了以往的思路，通過讓材料內(nèi)部的電子朝同一個(gè)方向流動(dòng)，引導(dǎo)收集而來的太赫波變成直流電。

研究者稱，這項(xiàng)技術(shù)對材料的純度要求高，雜質(zhì)會(huì)起到阻擋電子一致性流動(dòng)的作用。研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯是很好的起步材料。但是由于石墨烯材料自有的“對稱性”，意味著外來的能量將對內(nèi)部電子產(chǎn)生向各個(gè)方向均等的作用力，也就是對稱的作用力。

研究人員查找了大量科研文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有人通過在石墨烯材料上加一層氮化硼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)——類似由兩種原子組成的蜂窩晶格結(jié)構(gòu)，可以打破石墨烯的對稱性：靠近硼原子的電子得到一個(gè)方向的作用力，而靠近氮原子的電子得到另一個(gè)方向的作用力，其總體效果神奇地使電子都朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。

該研究組還發(fā)現(xiàn)，收集的太赫波能量越強(qiáng)，設(shè)備轉(zhuǎn)換電力的效率越高。因此這種設(shè)備應(yīng)考慮設(shè)計(jì)出盡可能集中周圍太赫輻射的能力。該研究組將這種設(shè)計(jì)名為“高頻整流器”，并注冊了專利，正與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家合作造出實(shí)用的設(shè)備。
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