既然可以做一个光电转换器, 将可见光的能量转换成电能存储起来, 那么也可以做一个热能转换器, 将热能(只不过是频率比较低一点的光而已)转化成电能. 优点1. 不需要太阳, 无论白天黑夜, 无论哪里, 都可以不停地转化, 从而稳定； 2. 如果是一些小的, 像将来什么昆虫机器人之类的, 飞到了一个很深的洞穴里, 没电了, 歇一会就又可以继续干活了.
下面考虑一下可行性.
首先是波长, 对于一般地球温度 300K的样子, 根据 kT ~ h nu ~ h c/lambda, 得波长
lambda ~ h c/ kT
~ 6.6e-27 erg s * 3e10 cm/s / (1.38e-16 erg K^{-1} 300 K)
~ 5e-3 cm
远小于一般元器件的尺寸, 所以可以被吸收.
其次是功率, 假设元器件可以将所有能量全部吸收, 黑体辐射和吸收的量相等. 则
L ~ 4 pi R^2 sigma T^4
~ 4 pi 1^2 cm^2 5.7e-5 erg K^-4 cm^-2 s^-1 300^4 K^4 (面积1平方厘米)
~ 6e-6 erg/s
~ 0.6 W
供一个小型的电器像 mp3 什么的差不多了.
如何实现? 那就需要找到一个能吸收红外光子并高效转换成电能的材料了.
2 条评论:
这里貌似有更猛的创意:
http://www.cnbeta.com/articles/71721.htm
英特尔实验室最新研究细节:自由能的应用
...
它可以通过感应自然降解、微型太阳能发电、热能转化,甚至声波转化等过程而收集新的能量.
貌似违背热力学第二定理, 属于第二类永动机啊. 第二定理说你不能直接提取热能而不对环境造成什么影响. 可这里貌似就是这样的.
可是光电转换器又是怎么工作的. 理想实验是把光电转换器扔到太阳那里看它是不是还工作.
不过这里提取热能还是通过光的, 而不是直接通过热传导之类的. 不知道是否原理上可行. 还需要仔细想想.
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