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Ricercatori del Georgia Institute of Technology hanno sviluppato un prototipo perfettamente funzionante di rectenna ottica, un dispositivo che converte le onde elettromagnetiche in corrente continua, combinando le funzionalità di un’antenna e di un raddrizzatore a diodi. L’antenna messa a punto è in grado di convertire anche le onde elettromagnetiche nello spettro del visibile, caratteristica che potrebbe portare a una nuova generazione di celle solari molto più efficienti.
Nessuno era mai riuscito a fare funzionare questi dispositivi, noti da più di 50 anni, a lunghezze d’onda ottiche, a causa delle dimensioni particolarmente ridotte che avrebbe dovuto avere gli elementi dell’antenna che inglobano i raddrizzatori.
Nella ricerca pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology, i ricercatori della Georgia Tech sono stati in grado di superare questa sfida grazie ad una struttura con nanotubi di carbonio a parete multipla che fungono da antenne per catturare la luce; ciascuno dei nanotubi ingloba sottilissimi rettificatori in grado di convertire le oscillazioni prodotte dalle onde luminose in corrente continua.
“Sulla base della nostra esperienza e dei calcoli teorici, credo che con questi dispositivi sia possibile realizzare celle solari con un’efficienza superiore al 40 %” ha dichiarato Baratunde Cola, professore associato presso la Georgia Tech.
Attualmente l’efficienza di conversione energetica di questi dispositivi è ancora bassa, circa l’uno per cento, che va bene per rivelatori ad alta temperatura ma non per le comuni celle solari. Tuttavia, i ricercatori ritengono che con alcune tecniche di ottimizzazione allo studio, entro un anno si potrebbero produrre dispositivi commercialmente validi.
In questo video i ricercatori del Georgia Tech illustrano i risultati dei loro studi:
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