Na łamach prestiżowego czasopisma Advanced Materials pojawił się ostatnio artykuł autorstwa pracowników Instytutu Elektroniki dr. hab. inż. Witolda Skowrońskiego, prof. AGH i dr. hab. inż. Kamila Staszka, prof. AGH.
Praca na temat pobierania energii z mikrofalowego tła za pomocą mikro-anteny z kryształy telluru, została przyjęta do druku w kwietniu 2024. LINK DO ARTYKUŁU
Celem pracy było eksperymentalne wykazanie, że mikrometryczne płatki telluru, które charakteryzują się skrętną strukturą krystaliczną, można wykorzystać jako elementy nieliniowe, które generują napięcie stałe pod wpływem promieniowania mikrofalowego. Praca w której pierwszym autorem jest Manuel Suarez-Rodriguez powstała we współpracy z Instytutem nanoGUNE z Hiszpanii, w grupie prof. Felixa Casanovi i prof. Luisa Hueso, wśród autorów jest również zdobywca nagrody Nobla w 2007, prof. Albert Fert. To już druga praca opublikowana w tym konsorcjum. LINK DO POPRZEDNIEGO ARTYKUŁU
Badania zostały rozpoczęte podczas pobytu prof. Skowrońskiego w San Sebastian w Hiszpanii, gdzie realizował projekt NAWA im. M Bekkera (PPN/BEK/2020/1/00118/DEC/1). Obecnie w AGH realizuje komponent krajowy tego grantu (PN/BKK/2022/1/00010/U/00001).
Jak podkreśla Pan prof. Witold Skowroński Badania mają charakter podstawowy – w ostatnich latach rozwijają się badania nad materiałami skrętnymi (ang. chiral materials) – o strukturze podobnej do helisy DNA, przy czym na poziomie pojedynczych atomów – w tym wypadku telluru, który w przypadku odpowiedniej syntezy chemicznej, krystalizuje w postaci lewo- lub prawo-skrętnych łańcuchów tworzących płatki, co prowadzi do powstania nowych własności tych materiałów – takich jak magnetorezystancja czy nieliniowy charakter transportu elektronów, zależny od kierunku przepływu. I właśnie tę nieliniowość wykorzystaliśmy do pomiaru efektu prostowania prądu – innymi słowy powstania napięcia stałego pod wpływem oświetlania falą elektromagnetyczną o częstotliwościach radiowych. Jest to ten sam efekt, który powstaje w diodzie półprzewodnikowej, przy czym tutaj mamy do czynienia z pojedynczą warstwą materiału, a nie złączem jak w przypadku diody.
Rysunek 1. Układ pomiarowy wykorzystujący antenę mikrofalową oraz stolik do pomiaru napięcia generowanego przez płatek telluru.
Potencjał zasilania
Potencjalnie, można ten efekt 'prostowania’ wykorzystać do pobierania energii z promieniowania mikrofalowego, np. z wszechobecnego tła o częstotliwościach GSM, WIFI w zakresie 0.9-6 GHz (ang. energy harvesting). Dzięki temu, niektóre urządzenia, które potrzebują niewielkiej energii zasilania (komponenty internetu rzeczy) mogłyby pracować bez zewnętrznego zasilania lecz pobierać energię z otoczenia.
Dom wydawniczy Wiley to jedna z największych i najbardziej znanych platform online, która oferuje dostęp do szerokiej gamy publikacji naukowych, w tym artykułów, książek i czasopism naukowych. Advanced Materials to jeden z najbardziej prestiżowych tytułów wydawnictwa, jest znane z wysokiej jakości publikacji z różnych dziedzin nauki, w tym nauk ścisłych, medycyny, nauk społecznych, humanistycznych i wiele innych. Wiley Online Library jest popularnym źródłem dla badaczy, studentów i profesjonalistów poszukujących najnowszych badań i informacji naukowych.
