结合天线和太阳能电池板;创建使用metasurfaces全息图与纳米天线。
在本周出版的权力/性能部分我们观察两种不同类型的天线,在一个案例中,一个组合天线和太阳能板和第二nanoantennas可以创建全息图。
结合天线和太阳能电池板
卫星时重量是一切,历史上通信天线和太阳能电池从来没有真正很好的合作,因为他们必须彼此独立的功能,以避免干扰。卫星,必须足够大的表面积对天线系统中,发射和接收数据,和太阳能电池板,供应电力。瑞士洛桑联邦理工,但研究人员(EPFL)成功结合天线和太阳能电池一起工作以前所未有的效率。
菲利普·德雷尔,朱利安Perruisseau-Carrier集团的一部分,与透明导电氧化物(tco),这是光伏发电的一部分和薄膜电子实验室(PV-Lab),开发了一种混合功能表面。除了使用卫星,它也可以用于移动和自主通信系统,往往需要与人保持联系的自然灾害。这种新技术将使这些系统更轻,因此更容易携带。“我们的设备也可以支持灵活的实现。它可以折叠起来,这样它不是直到救援部署区域已经达到,”朱利安Perruisseau-Carrier,监督项目。
一个基本结构
图的后续
在他们的研究中,研究人员使用所谓reflectarray (RA)天线,持平的优势,相对廉价和高效。这些天线结合薄膜非晶硅太阳能电池由PV-Lab开发。
的装置,一组导体(谐振器)放置在太阳能电池。这个分层使细胞保持高达90%的光电效率。
它已经不是第一次,科学家们试图合并太阳能电池和天线,但这种方法的优点是它保存性能良好的天线和太阳能光伏发电系统,同时保留完整的太阳能电池的原始结构。你只需要把现有的太阳能电池,并添加一个导电层。
设备开发了两种不同类型的天线:一个铜导体,可以让没有光线通过金属沉积,但保证天线效率很高,和一个所谓的透明导体(tco)为主的太阳能电池的效率。
薄膜非晶硅太阳能电池,在研究PV-Lab 20多年,有明显的好处:他们是光和抗辐射。“他们的效率比传统的多结太阳能电池低,但是他们允许更好的功率/重量表演”,克利斯朵夫Ballif和莫妮卡莫拉莱斯马西,PV-Lab。
新创建微型Nanoantennas全息图技术
迁移从非常大非常小,普渡大学的研究人员使用“metasurface”创建微型全息图能够高效的控制光,代表一个潜在的新技术先进的传感器,高分辨率显示和信息处理。
metasurface由成千上万的v型nanoantennas形成一个超薄金箔,可以使平面光子设备和光学开关小到可以被集成到芯片的信息处理、传感和通信。通过nanoantennas激光照射,创建metasurface上方的全息图10微米。
演示的技术,研究人员创建了一个全息图的普渡小于100微米宽,约一根头发的宽度。(倪Xingjie Birck纳米技术中心)
“如果我们可以塑造人物,我们可以塑造不同类型的光束传感或录音,或者,例如,3 d显示器的像素。另一个潜在的应用程序中的数据的传输和处理芯片信息技术、“亚历山大•Kildishev副研究普渡大学电气和计算机工程教授说。“最小的特性——中风的信件显示在我们的实验中只有1微米宽。这是一个相当了不起的空间分辨率。”
Metasurfaces可以使用单个光子交换和路由在未来电脑。在使用光子将极大地加快计算机和电信、常规光子设备不能缩小,因为光的波长太大了,适合微型集成电路所需的组件。
纳米材料,然而,从而能够减少光的波长,允许创建新的类型的纳米光子器件,弗拉基米尔·m . Shalaev说科学主任普渡的纳米光子学Birck纳米技术中心和一个杰出的电气和计算机工程教授。
“最重要的是,我们可以做一个薄层,只有30纳米,这是前所未有的,”Shalaev说。“这意味着你可以开始将它嵌入到电子、电子结婚。”
研究人员展示了如何控制强度和相位,或时机,通过nanoantennas激光。每个天线都有自己的“相位延迟”——有多少光放缓是它穿过结构。控制创建工作的强度和相位是必不可少的设备,可以通过改变v型天线。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复