變地球廢熱為電能的新突破：借助量子隧穿效應(yīng)？

根據(jù)網(wǎng)易科技今日報(bào)道，，科學(xué)家們已經(jīng)找到一種方式，借助量子隧穿效應(yīng)從地球剩余的紅外線輻射和廢熱中收獲電能。我們的地球吸收大量的陽光，從而為我們帶來了近乎恒定的紅外線輻射，科學(xué)家想要利用這些能量。

量子隧穿效應(yīng)是一種量子力學(xué)效果，當(dāng)一顆粒子穿過理論上不應(yīng)當(dāng)穿過的一種障礙物時(shí)就會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。比如說，在經(jīng)典物理學(xué)中，滾過一座山的球需要一定的能量才能爬上山頂并且到達(dá)另外一側(cè)。然而，在量子物理學(xué)中，球體能夠以較少的能量穿過這座山，也就是以隧道的形式通過障礙。

研究人員認(rèn)為，可以借助量子隧穿效應(yīng)收獲這種紅外熱量并且實(shí)現(xiàn)一天24小時(shí)發(fā)電。這一過程需要利用一種特制的天線，能夠以高頻電磁波的形式探測紅外輻射或者廢熱，并且將這些千萬億分之一秒的電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流。

由于紅外線輻射波長較小而且振蕩速度是典型半導(dǎo)體電子的數(shù)千倍，因此研究人員需要一種納米天線，但是這種天線難以制造或者測試。根據(jù)進(jìn)行這項(xiàng)研究的科學(xué)家稱，量子隧穿效應(yīng)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供突破。這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人，沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)的Atif Shamim稱：“目前世界上沒有能夠在這種高頻下運(yùn)作的商業(yè)二極管。這也是我們轉(zhuǎn)向量子隧穿效應(yīng)的原因。”

具備量子隧穿效應(yīng)的設(shè)備（MIM二極管）能夠讓電子穿過一個(gè)納米級(jí)厚度的障礙物，將紅外波轉(zhuǎn)變成為電流。為了打造形成量子隧穿效應(yīng)需要的強(qiáng)烈電場，研究人員打造了一種蝴蝶結(jié)形狀的納米天線，并且在兩個(gè)輕微重疊的金屬天線之間夾上薄的絕緣層。

一位參與這項(xiàng)研究的博士后研究員Gaurav Jayaswal稱：“最具挑戰(zhàn)性的部分就是兩個(gè)天線之間的納米級(jí)重疊，這需要非常精密的定位。盡管如此，我們?nèi)匀唤柚⒉范爬瓏蹩萍即髮W(xué)納米制造工廠的先進(jìn)工具完成了制造過程。”研究人員創(chuàng)造的MIM二極管能夠成功捕獲紅外輻射而且外加電壓為零，這一特征意味著這種設(shè)備可以在任何需要的時(shí)候打開。

小編在此與某些網(wǎng)友有個(gè)同樣的疑問，這些所謂的廢熱——額外的紅外能量真的是沒用的嗎？會(huì)不會(huì)利用完了這些能量后有引起了其他的反應(yīng)呢？比如蝴蝶效應(yīng)？

來源：網(wǎng)易科技報(bào)道