EngNews
Логин: 
Пароль: 
 
ГЛАВНАЯ
СОБЫТИЯ
ОТПРАВИТЬ НОВОСТЬ
КОНТАКТЫ
регистрация / забыл пароль
Главная / Сбор энергии с электромагнитных волн
30.04.2015
Сбор энергии с электромагнитных волнДля нашего современного, технологически продвинутого общества, в котором технология стала решением множества проблем, энергия имеет важнейшее значение не только для роста, но и, что более важно, выживания. Солнце является изобильным и практически бесконечным источником энергии, поэтому исследователи по всему миру соревнуются в создании новых подходов к сбору чистой энергии от солнца или передаче этой энергии на другие источники.
В журнале Applied Physics Letters исследователи из Университета Ватерлоо в Канаде сообщили о новом подходе к сбору электромагнитной энергии, основанном на концепции «полной абсорбции». Это включает в себя использование метаматериалов, способных быть адаптированными для получения материалов, которые не отражают или передают любую энергию - обеспечивая полное поглощение падающих волн в определенном диапазоне частот и поляризаций.
«Растущий спрос на электрическую энергию по всему миру является главным фактором нашего исследования», сказал Тамер Альмонееф, кандидат наук. «Более 80 процентов нашей энергии сегодня исходит от сжигания ископаемого топлива, которое является одновременно вредным для нашей окружающей среды и неустойчивым. В нашей группе, мы пытаемся помочь решить энергетический кризис путем повышения эффективности систем сбора электромагнитной энергии.
С момента сбора электромагнитной энергии были использованы классический дипольные патч-антенны. «Теперь наша технология представляет «метаповерхности», которые являются более лучшим коллекторами энергии, чем классические антенны», объяснил Омар М. Рамахи, профессор электротехники и вычислительной техники.
Метаповерхности формируются гравюрой поверхности материала элегантным узором периодических форм. Конкретные размеры этих моделей и их близость друг к другу может быть настроена для обеспечения «почти единого» поглощения энергии. Эта энергия затем направляется к нагрузке через проводящий путь, который соединяет метаповерхность с наземной плоскостью.
Ключевое значение работы исследователей состоит в том, что оно показывает в первый раз возможность сбора по существу всей электромагнитной энергии, которая падает на поверхность.
«Обычные антенны могут направлять электромагнитную энергию к нагрузке - но на гораздо более низких уровнях эффективности поглощения энергии», сказал Рамахи. «Мы также можем направить поглощенную энергию в нагрузку, вместо того чтобы рассеивать в материале как это было сделано в предыдущих работах».
Как можно себе представить, эта работа имеет широкий спектр применения. Среди наиболее важных является космическая солнечная энергия, возникающая из важнейших технологий, которые могут существенно помочь в решении проблемы дефицита электроэнергии. Она преобразует солнечные лучи в микроволны - с использованием обычных фотоэлектрических солнечных панелей - и затем направляет энергию микроволн в микроволновые коллекторные фермы в специально отведенных местах на Земле. Япония вышла вперед остального мира в этой области, с планами начать сбор солнечной энергии из космоса в 2030 году.
«Наше исследование дает значительно более высокое поглощение энергии, чем в классических антеннах» сказал Рамахи. «Это приводит к значительному снижению поверхностного сбора энергии. Земельные участки являются ценным товаром для поглощения энергии, будь то ветер, гидро, солнечная или электромагнитная энергия."
Другие ключевые приложения включают в себя «беспроводную передачу энергии - непосредственно адаптируемых удаленных устройств, таких как RFID устройства и метки или даже удаленных устройств в целом», отметил Рамахи.
Технология также может быть продлена до инфракрасного и видимого спектров. «Мы уже направили нашу работу в режиме инфракрасных частот, и мы надеемся в ближайшее время добавить отчет о поглощении в этих высокочастотных режимах», добавил Рамахи.



Новости инженерии
Новости политики
Социальные новости
Мировые происшествия
Ваши новости
Поставщики
Диллеры
Дистрибьютеры
 
Все права защищены ©
2014 - 2015 ИнжНьюз