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FISICA/ Harvard, c’è un italiano che cattura gli infrarossi (per produrre energia)

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Un ricercatore mentre studia i raggi infrarossi  Un ricercatore mentre studia i raggi infrarossi

Il secondo dispositivo proposto sfrutta un principio analogo a quello delle celle fotovoltaiche. Si basa su differenze di temperatura non come quelle che tutti possiamo percepire con le nostre mani ma come quelle tra componenti elettronici - diodi e antenne - su scala nanometrica (cioè del miliardesimo di metro). Qui la spiegazione è molto meno intuitiva. Bisogna risalire, come ha fatto Capasso, a degli schemi circuitali proposti nel 1968 da John B. Gunn - inventore del diodo Gunn utilizzato nei radar della polizia - e poi dimenticati. Bisogna ricordare che in un circuito elettrico i componenti generano spontaneamente corrente in entrambe le direzioni, per il noto fenomeno del rumore elettrico. Ebbene, gli schemi di Gunn mostrano che se un componente, ad esempio un diodo, è a una temperatura superiore rispetto a una resistenza, esso spingerà corrente in una sola direzione, producendo una tensione positiva.

 

Il team di Capasso suggerisce di affidare il ruolo della resistenza a un microscopica antenna che emette molto efficiente radiazione terrestre infrarossa verso il cielo, raffreddando gli elettroni solo in quella parte del circuito. Il risultato, dicono ad Harvard, è che si ottiene una corrente elettrica direttamente dal processo di radiazione, senza il passaggio intermedio del raffreddamento di un oggetto macroscopico». Nell’articolo su PNAS si parla di rivestire una singola piastra con molti di questi piccoli circuiti e di puntarla verso il cielo. Questo approccio optoelettronico alla “raccolta” di energia può passare dalla teoria alla pratica grazie ai recenti sviluppi tecnologici nel campo della cosiddetta “plasmonica”, dell’elettronica su piccola scala, dei nuovi materiali come il grafene, e dei progressi nella nanofabbricazione. Ci sono, certo, alcune difficoltà tecniche da superare, ma i collaboratori di Capasso sono fiduciosi: «Ora che abbiamo capito quali sono i vincoli e quali le specifiche richieste, siamo in una buona posizione per lavorare alla ingegnerizzazione del progetto».

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