เป็นการยืนยันคุณสมบัติของโฟโตนิก เมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2545 Nature Lin, Fleming, El-Kady และนักวิจัย Sandia และ Ames คนอื่นๆ รายงานว่าวัสดุดังกล่าวปฏิเสธช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่กว้างเป็นพิเศษ (SN: 5/25/02, p. 334: มีให้สำหรับสมาชิกที่คานทังสเตนขนาดเล็กส่องเหนือแสง ) อย่างไรก็ตาม พวกเขาต้องตกใจเมื่อพบว่าคริสตัลดูดซับรังสีที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดค่อนข้างสั้นได้มากกว่าฟิล์มทังสเตนธรรมดาหลายสิบเท่านั่นเป็นความประหลาดใจที่น่ายินดีที่สุด วัสดุที่ดูดซับแรงที่ความยาวคลื่นเฉพาะเมื่อเย็นตัวจะเปล่งแสงแรงที่ความยาวคลื่นเดียวกันเมื่อได้รับความร้อน การดูดซับที่ผิดปกติของผลึกโทนิคทังสเตนบ่งบอกว่าพวกมันอาจถูกออกแบบให้เปล่งแสงอย่างเข้มข้นที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดที่ต้องการสำหรับโฟโตนิกส์และ TPV
ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อทีมตรวจวัดการปล่อยมลพิษ พวกเขามีปริมาณมากถึงสิบเท่าของปริมาณที่ฟิสิกส์ดั้งเดิมดูเหมือนจะอนุญาต
เมื่อพิจารณาจากข้อมูลการปล่อยมลพิษที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้และเนื่องจากการจดสิทธิบัตรอยู่ในระหว่างดำเนินการ นักวิจัยจึงเก็บสิ่งที่ค้นพบไว้เป็นความลับ ภายใต้คำสั่งจากผู้บริหารของ Sandia “เราจัด [ผลลัพธ์] เป็นเวลาหนึ่งปีโดยไม่ได้พูดคุยกัน” Lin กล่าว “เราทำงานส่วนใหญ่ในปีที่แล้วเพื่อยืนยัน ยืนยัน และยืนยัน” เขาเล่า
ในเดือนมิถุนายนและสิงหาคมนี้ สิทธิบัตรของสหรัฐฯ ได้รับรางวัลสำหรับ TPV และการประยุกต์ใช้วัสดุชนิดใหม่ที่มีแสงจากหลอดไส้ สิทธิบัตรเพิ่มเติมกำลังรอดำเนินการ Lin กล่าว ใน Applied Physics Lettersของวันที่ 14 และ 28 กรกฎาคมนักวิจัยได้เปิดเผยข้อมูลการปล่อยมลพิษ
จนถึงปัจจุบัน กลุ่มได้สร้างและศึกษาตัวอย่างผลึกโทนิคทังสเตนประมาณ 100 ตัวอย่าง โครงสร้างจุลภาคของทังสเตนเวอร์ชันล่าสุดเน้นการปล่อยรังสีเป็นวงประมาณ 1.5 ม. ซึ่งเป็นความยาวคลื่นอินฟราเรดที่เหมาะสำหรับการขับเซลล์ TPV
คริสตัลโทนิคดังกล่าวอาจมีประสิทธิภาพดีกว่ารูปแบบอื่นในการจ่ายไฟให้กับเซลล์ TPV
กล่าว ผู้บุกเบิกเทอร์โมโฟโตโวลตาอิก Lewis Fraas จาก JX Crystals ในเมืองอิสซาควาห์ รัฐวอชิงตัน กล่าว ในทางกลับกัน คริสตัลอาจมีราคาแพงกว่ามากในการผลิตส่วนประกอบทั่วไปสำหรับระบบ TPV ที่ยังคงทดลองอยู่ คือเขากล่าวเสริม
ความยาวคลื่น 1.5 ม. ยังเป็นเป้าหมายสำหรับโฟโตนิกส์เนื่องจากความยาวคลื่นนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายไฟเบอร์ออปติกในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ในการขับเคลื่อนวงจร การปล่อยความร้อนจะต้องถูกแปลงเป็นลำแสงความยาวคลื่นเดียวที่มีคลื่นแสงเคลื่อนที่เป็นขั้นบันได เช่นเดียวกับลำแสงเลเซอร์
Lin กล่าวว่ากลุ่มของเขาวางแผนที่จะพัฒนาผลึกโทนิคทังสเตนซึ่งรวมถึงบนไมโครชิปตัวเดียว ทั้งบริเวณที่มีความร้อนซึ่งปล่อยรังสีอินฟราเรดและบริเวณอื่นที่แปลงการปล่อยความร้อนเหล่านั้นเป็นลำแสงแบบเลเซอร์สำหรับขับเคลื่อนเครือข่ายโทรคมนาคม แหล่งกำเนิดรังสีในการสื่อสารโทรคมนาคมทุกวันนี้ “โดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่เท่ากับกล่องใส่รองเท้า . . . ของเรา [จะ] เป็นเซ็นติเมตร” Lin กล่าว
ช่องทางที่น่าทึ่งของผลึกโทนิคของพลังงานไปยังความยาวคลื่นสั้นชี้ให้เห็นถึงการใช้งานอื่นที่เป็นไปได้: เป็นเส้นใยสำหรับหลอดไส้ที่ประหยัดพลังงานเป็นพิเศษ หลอดไฟทุกวันนี้โดยทั่วไปจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ให้เป็นแสงที่มองเห็นได้ พลังงานที่เหลือจะสูญเปล่าในรูปอินฟราเรดหรือความร้อน การแผ่รังสี นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมหลอดไฟจึงร้อนเกินกว่าจะจัดการได้ El-Kady กล่าว ตอนนี้อยู่ที่ห้องทดลองของ Sandia
Lin กล่าวว่า เทคโนโลยีใหม่กว่าที่ใช้ไดโอดเปล่งแสงหรือ LED ในไฟเลี้ยวรถยนต์ ไฟหยุดจราจร และหลอดไฟประเภทอื่นๆ มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานจากไฟฟ้าสู่แสงได้ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ Lin กล่าว
ในทางตรงกันข้าม เขาประเมินว่าหลอดไฟที่มีเส้นใยคริสตัลโทนิคอาจเปลี่ยนกำลังไฟได้มากถึง 60 เปอร์เซ็นต์เป็นเอาต์พุตแสงที่มองเห็นได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หลอดไฟคริสตัลโทนิคขนาด 6, 9 และ 15 วัตต์จะให้แสงสว่างมากกว่าหลอดไฟขนาด 40, 60 และ 100 วัตต์ในปัจจุบัน
เศษโลหะทังสเตนที่ Lin ทดสอบในห้องทดลองของเขาแผ่รังสีได้น้อยในสเปกตรัมที่มองเห็นเท่านั้น เพื่อปรับปรุงการปล่อยก๊าซเหล่านั้น ขนาดของโครงสร้างจุลภาคจะต้องลดลง 15 เท่า จนกระทั่งแท่งมีความกว้างประมาณ 1,000 อะตอมเท่านั้น นั่นอาจเป็นเรื่องยาก แต่น่าจะเป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้นี้ด้วยเทคนิคการสร้างไมโครวงจร Lin กล่าว
ทีมของเขาใช้เทคนิคดังกล่าวในการสร้างโครงสร้างจุลภาคอยู่แล้ว แต่จำเป็นต้องได้รับความช่วยเหลือจากบริษัทผลิตชิปเพื่อลงลึกถึงขนาดที่เล็กเช่นนี้ เขากล่าว
อย่างไรก็ตาม Lin และเพื่อนร่วมงานต้องเผชิญกับอุปสรรคอีกประการหนึ่งที่อาจน่ากลัวกว่านั้น ที่มองเห็นได้แทนที่จะเป็นอินฟราเรด ความยาวคลื่น การดูดกลืนแสงโดยทังสเตนจะพุ่งสูงขึ้น ป้องกันการปลดปล่อย
“ทังสเตนจะไม่ทำงาน ขีดจำกัดของมันคือ 1.5 ม. แค่นั้นแหละ แต่มันพิสูจน์หลักการสำหรับเรา” El-Kady กล่าว
ตอนนี้ต้องหาวัสดุอื่น บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ El-Kady กำลังจำลองพฤติกรรมของโลหะผสมต่างๆ นอกจากคุณสมบัติทางแสงที่ถูกต้องแล้ว โลหะใหม่จะต้องแข็งแรง ทนทานต่ออุณหภูมิสูง และสะสมตัวจากไอระเหยได้ง่ายเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาค
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
