Университета Рочестера исследовательская лаборатория, которая недавно использовал лазеры, чтобы создать непотопляемый металлических конструкций продемонстрировало, насколько эта же технология может быть использована для создания высокоэффективных генераторов солнечной энергии.
В статье в свете: Наука и приложений, в лаборатории Чунлэй Гуо, профессор оптики связаны с физикой и материаловедением программы, описывает с помощью мощных фемтосекундных лазерных импульсов для травления металлических поверхностей с наноразмерной структуры, которые избирательно поглощают свет только на солнечных волнах, а не в другом месте.
Обычная металлическая поверхность была блестящей и высокой отражающей способностью. Лет назад, в лаборатории Гуо разработала черного металла технология, которая превратила блестящие металлы черные как смоль. «Но чтобы сделать идеальный поглотитель энергии Солнца», — говорит Гуо, «нам нужно больше, чем черный металл и в результате этого селективного поглотителя.»
Эта поверхность не только улучшает поглощение энергии из солнечных лучей, а также уменьшает теплоотдачу на других длинах волн, в сущности, «идеальный металлическим поглотителем солнечной энергии впервые», — говорит Гуо. «Мы также продемонстрировать использование солнечной энергии с тепловым устройством электрического генератора.»
«Это будет полезно для любой тепловой солнечной энергии, абсорбер или уборочных устройств», особенно в местах с обилием солнечного света, добавляет он.
Работа финансируется Фондом Билла и Мелинды Гейтс, исследовательский отдел армии, и Национальный научный фонд.
Исследователи экспериментировали с алюминием, медь, сталь, вольфрам, и обнаружили, что вольфрам, обычно используется в качестве теплового солнечного абсорбера, имел высочайшую эффективность поглощение солнечной энергии при обработке новых наноразмерных структур. Это обеспечивает повышение эффективности тепловой электрической генерации на 130 процентов по сравнению с необработанной вольфрама.
Соавторы включают Сохаил Джалиля, Бо лай, Мохамед Elkabbash, Цзихуа Чжан, Э. М. Garcellбыл, и Субхаш Сингх лаборатории Гуо.
В лаборатории также используется фемтосекундная лазерная технология травления для создания гидрофобного (водоотталкивающего) и superhydrophilic (притягивающим воду) металлов. В ноябре 2019 года, например, лаборатории Гуо сообщил о создании металлоконструкций, которые не тонут независимо от того, как часто они вынуждены в воде или сколько он поврежден или проколот.
Этот новый документ, однако, развивается на начальном этапе работы лаборатории с фемтосекундным лазером черного металла.
До создания притягивающего воду и отталкивает металлов, го и его помощник Анатолий Воробьев, продемонстрировано использование фемтосекундных лазерных импульсов, чтобы превратить почти любой металл черный как смоль. Поверхность структуры, созданные на металле были невероятно эффективны в захвате входящего излучения, таким как свет. Но они захватили света в широком диапазоне длин волн.
Впоследствии его команда использовали подобный процесс, чтобы изменить цвет ряда металлов в различные цвета, такие как синий, золотой, и серый, кроме черного, уже достигнута. Приложения могут включать приготовление цветных фильтров и оптических спектральных приборов, автозавод использование одного лазера для того чтобы произвести автомобили разных цветов; офорт полный цвет фотография семьи на двери холодильника, или предполагая, с золотые обручальное кольцо, которое соответствует цвету вашей невесты голубые глаза.
В лаборатории также используется начальная черного и цветного прием металла, чтобы создать уникальный комплекс нано — и микромасштабных структур на поверхности обычной вольфрамовой нити, что позволяет электрическая лампочка светиться ярче при том же потреблении энергии.
«Мы выпустили лазерный луч прямо через стекло колбы и изменил патч на нити. Когда мы зажгли лампы, мы могли бы увидеть этот патч был явно ярче, чем остальные нити», — сказал Гуо.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!