科技日?qǐng)?bào)北京9月29日電 （記者常麗君）最近，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院工程師開發(fā)出一種光學(xué)整流天線，能把光直接轉(zhuǎn)變成直流電。研究人員認(rèn)為，這一成果有望提供一種無需制冷的光檢測(cè)新技術(shù)，也能收集廢熱轉(zhuǎn)化成電力，并最終成為利用太陽能的一條新途徑。

　　該光學(xué)整流天線能在5℃到77℃的溫度下工作，是以碳納米管作為天線，捕獲陽光或其他光源。當(dāng)光波撞擊納米管，產(chǎn)生的振蕩電荷會(huì)通過整流器，整流器以千兆赫茲的頻率開關(guān)，產(chǎn)生微小的直流電。雖然目前設(shè)備的效率只有1％，但數(shù)十億整流天線排成陣列，就能產(chǎn)生強(qiáng)大電流。

　　整流天線開發(fā)于上世紀(jì)六七十年代，一般在10微米左右的波長(zhǎng)范圍工作，而新的整流天線進(jìn)入到可見光范圍，要求天線和整流二極管足夠小，并能極快地捕獲電磁振蕩。該校喬治·伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院副教授巴拉圖德·科拉解釋說：“整流天線本質(zhì)上是一個(gè)天線配上一個(gè)二極管，但到了可見光范圍，意味著用納米天線配上一個(gè)金屬—絕緣—金屬二極管。天線與二極管之間離得越近，效率就越高。所以，理想的結(jié)構(gòu)是把天線用作二極管中的金屬——這就是我們?cè)斓慕Y(jié)構(gòu)。”

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，研究人員先在導(dǎo)電基質(zhì)上生長(zhǎng)出垂直對(duì)齊的碳納米管叢，再用多種納米制造技術(shù)造出了金屬—絕緣—金屬多層結(jié)構(gòu)的整流器。在工作中，光的振蕩波通過鈣—鋁電極并與納米管相互作用，納米管頂端的整流器能以飛秒速度開關(guān)，讓天線產(chǎn)生的電子只從一個(gè)方向進(jìn)入電極。

　　科拉說，目前造出的整流天線還需提高效率，開放碳納米管實(shí)現(xiàn)多導(dǎo)電通道、降低電阻等將最終造出效率是目前兩倍、成本更低的太陽能電池。

　　研究人員還希望通過最優(yōu)化技術(shù)提高輸出功率，他們相信有商業(yè)價(jià)值的整流天線可能一年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)。相關(guān)論文在線發(fā)表于9月29日（北京時(shí)間）的《自然·納米技術(shù)》上。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　被寄予厚望的無線充電技術(shù)，主角就是整流天線，它可以把電磁波轉(zhuǎn)化為能量。以前，整流天線只能接收微波；這回依靠納米技術(shù)，整流天線突破極限，終于能夠捕獲可見光，很可能今后芯片既可用人工發(fā)送的微波供能，又能利用太陽光能，無限期地進(jìn)行野外工作。那時(shí)不僅網(wǎng)絡(luò)覆蓋每個(gè)角落，手機(jī)用戶也用不著移動(dòng)電源了。