أجبر العلماء الروس الجرافين على امتصاص الطاقة الضوئية

Глобальная цель наших исследований — создание ультракомпактных приборов, которые могли бы с высокой

эффективностью превращать энергию света в так называемые поверхностные плазмон-поляритоны. На их основе можно создать преобразователи световой энергии вроде солнечных батарей, только с эффективностью в разы больше.

Валентин Волков, один из авторов работы, директор Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ

Напомним, что графен является одиночным слоем атомов углерода: они соедины друг с другом химической связью. Со стороны это напоминает соты.

Для того, чтобы повысить эффективность передачи энергии света в колебания на поверхности графена до 90%, группа исследователей использовала энергетическую схему преобразования, наподобие лазерной, а также коллективные резонансные эффекты.

Оказывается, что самого сильного эффекта можно достичь тогда, когда свет сосредотачивается на двумерном материале, обладающем толщиной всего лишь в один атомарный слой. Так как подобные двумерные материалы обладают достаточно большим показателем преломления.

Группа ученых определила, что если кроме внесения дефектов в структуру самого графенового листа еще и покрыть его квантовыми точками, расположив их на четко выверенном расстоянии над поверхностью графена, то силу взаимодействия между графеном и частицами света можно повысить в несколько раз.

В результате эффективность перетекания энергии именно в плазмон-поляритоны оказывалась на уровне не выше 10%.

Ученые надеются, что дальнейшие опыты подтвердят результаты их расчетов, а также покажут, что графен можно применять для концентрирования энергии света и массы других целей.

اقرأ أيضًا:

انتهت المهمة السنوية في القطب الشمالي والبيانات مخيبة للآمال. ما الذي ينتظر البشرية؟

شاهد أقرب لقطات لسطح الشمس

لقد تعلمت فيروسات كورونا تقليد بروتينات المناعة البشرية وخداع الجسم