?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Похоже, что наши учёные наконец-то занялись делом и стали выдавать результаты. Очередная новость тоже пришла от наших: "Ученые ИТМО: светоизлучающие стекла повысят эффективность солнечных батарей":

"МОСКВА, 16 августа. /ТАСС/. Физики из Университета ИТМО создали люминесцентные стекла, которые излучают видимый белый свет под действием ультрафиолета, сообщает научно-популярный портал "Чердак" со ссылкой на пресс-службу ИТМО.
Ученые считают, что их стекла могут принести пользу в солнечной энергетике и производстве светодиодов.
Ультрафиолет и пыль снижают рабочие характеристики кремниевых солнечных батарей.
Для защиты от этих негативных факторов используют стеклянные экраны.
Но батарея, накрытая не обычным стеклом, а таким, которое само светится под действием УФ-лучей, не только не пострадает от загрязнений и ультрафиолета, но и будет получать больше света за счет "превращенного" из УФ.
Ученые также предлагают использовать свое стекло для производства долговечных светодиодов.
Для таких изделий не нужен желтый люминофор, используемый для излучения белого света, таким образом, не нужно будет менять покрытие в лампах, и диоды станут дешевле, а служить будут дольше
".

Всё это хорошо, у этого изобретения довольно большой потенциал.Попробую немного прояснить.

Сначала надо разобраться, что же именно делает это стекло. Оно не обычный фильтр, который пропускает только волны определённой длины, а пассивный преобразователь электромагнитного излучения. В принципе, оно мало чем отличается от люминофора - оно точно также изменяет спектр излучения, но при этом дешевле и, что самое главное, прозрачное. Если таким стеклом накрыть ультрафиолетовую лампу, то мы получим обычный белый свет. Другими словами, короткая ЭМ волна становится длиннее. Очевидно, что такое преобразование идёт на уровне атомов, которые сначала поглощают, допустим, три фотона УФ, а затем испускают один фотон жёлтого цвета. Остальная энергия идёт на нагрев, т.е. в ещё более длинную ИК область.

Что может дать нам этот эффект:

1. Начнём, как и все, с шпионских штучек (почему-то вопрос защиты информации практически везде стоит на первом месте). Такое стекло определённой структуры может служить уникальным, лёгким, пассивным и очень быстрым ключом шифрования данных в оптической сети. Достаточно будет одеть его на кабель, и всё, что по нему будет передаваться будет сразу шифроваться известным только получателю способом. Ни в сети, ни на компьютерах при этом не останется никаких следов такого шифрования, а чтобы расшифровать данные нужно будет знать алгоритм, по которому это стёклышко преобразует поток фотонов, что будет уже не так быстро, но и не так критично.

2. По аналогии с первым пунктом точно так же можно и перехватывать информацию. Пока админы будут искать сбой в сети и установленного "жучка", он будет не только нарушать связь внутри сети, но и передавать данные тому, кто сможет их расшифровать.

3. Тоже компьютерное, но более мирное применение заключается в возможности сжатия на лету передаваемых по сети данных, что может существенно увеличить ёмкость уже существующей сети без особых дополнительных затрат.

4. Ну и мечты... Можно попытаться сделать многослойный преобразователь излучения, в котором постепенно, слой за слоем ЭМ волна будет удлиняться и удлиняться. например, на входе жёсткое рентгеновское излучение, которое сейчас вообще никак не используется и от него только пытаются избавиться, а на выходе обычный электрический ток, пускай даже в гигагерцовом диапазоне. Это будет и эффективный экран и пассивный генератор энергии, вроде солнечной батареи. Однако для этого нужно глубокое понимание происходящих внутри процессов, чтобы научиться управлять ими.




Posts from This Journal by “эксперименты” Tag

  • Галактики опять потеряли материю

    Первый раз, когда её оказалось недостаточно для удержания звёзд. Тогда учёные выкрутились, сказав нам, что большая часть материи является тёмной и её…

  • Лазер для LISA

    Что-то всё-таки начинает поправляться в умах учёных и они стали думать в нужном направлении. Видно несогласных с результатами опытов на установке…

  • Хак лайфа

    Учёные постоянно пытаются найти средство, если не бессмертия, то вечной молодости. Хотя русские его давно нашли: выпил и "вечно молодой, вечно…

promo xteoretegx november 20, 11:35 2
Buy for 10 tokens
Я начал дублировать свои новые и переносить старые записи на Яндекс-Дзен. Кому удобнее читать там, тожет подписаться на мой канал: https://zen.yandex.ru/id/5beaa26784edee00aa843514 (линк есть в первом посте). Я пока не собираюсь уходить из ЖЖ и тут будет больше постов и статей, потому что на…

Comments

xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 08:51 am (UTC)
Новость как новость. Хорошо, что хоть кто-то поднял старые архивы с патентами и попробовал что-то использовать и доработать.
А КПД в 30% получается из физики процесса. Физически невозможно получить из одного короткого фотона один длинный. Не хватит энергии. Вот короткие и складываются вместе. Естественно, что преобразование идёт с отходами в виде тепла (ИК излучения), поэтому для повышения КПД выше 50% нужно очень постараться и чётко понимать весь механизм преобразования. Однако это не означает, что всё это бесполезно.
solar_front
Aug. 23rd, 2016 09:10 am (UTC)
"Короткий фотон" -Это коротковолновой? Тогда почему же "не хватит энергии"?

Слово "бесполезно" я не упоминал.
xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 09:28 am (UTC)
Да, коротковолновый должен стать длинноволновым.
Что значит почему? Потому что чем длиннее волна, чем больше в ней энергии, а её нужно откуда-то брать.
solar_front
Aug. 23rd, 2016 09:36 am (UTC)
"что чем длиннее волна, чем больше в ней энергии"

Вот это НОВОСТЬ!
xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 10:00 am (UTC)
Может для вас это и новость, но на самом деле полная энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. То, как её сейчас учитывают и измеряют лишь побочный эффект и он даёт ошибочное представление. Или может вы действительно считаете, что у фотона с длиной волны 500 нм энергии больше, чем у фотона в 500 метров?
Следите за руками. Чем короче волна, тем быстрее в ней происходит изменение магнитного потока, а значит при столкновении с проводником получается более мощный импульс ЭДС, что сейчас и принимается за энергию ЭМ волны. У более длинной волны эта скорость меньше, однако при больших размерах разность магнитных потенциалов точно такая же, а значит количество магнитной энергии (объём магнитного поля, если хотите) в фотоне больше, время действия на тот же проводник тоже больше и в конечном счёте мощность воздействия будет больше.

Для расчётов перевода энергии волны одной частоты в другую нужно вычислять объёмы, а это пока никто даже не пытается делать.
solar_front
Aug. 23rd, 2016 10:05 am (UTC)
Отлично.
xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 10:16 am (UTC)
Спасибо.
dibr
Aug. 23rd, 2016 10:34 am (UTC)
> но на самом деле полная энергия фотона обратно пропорциональна длине волны

Именно так. Можно взять хотя бы навязшее в зубах "е равно аш омега", и пересчитать "омега" в "лямбда".

> Или может вы действительно считаете, что у фотона с длиной волны 500 нм энергии больше, чем у фотона в 500 метров?

Ну да. 500нм короче, чем 500м. Пропорциональность - сами же пишете - обратная. Значит энергии в 500нм фотоне больше.
xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 10:41 am (UTC)
Это я напутал. Извините. Я хотел написать пропорциональна. Чем больше длина - тем больше энергия. Предыдущий комментатор меня понял.
dibr
Aug. 23rd, 2016 10:56 am (UTC)
Ну, вообще-то полная энергия фотона действительно обратно пропорциональна длине волны, то есть это то немногое, в чём вы не ошиблись; а "предыдущий комментатор" физику знает и понял всё правильно. Но, я вижу, вы настолько твёрдо уверены, что 2х2=5, что спорить, пожалуй, бесполезно.
xteoretegx
Aug. 23rd, 2016 11:12 am (UTC)
Так сравнивать фотоны это как сравнивать кинетическую энергию летящей пули и катящегося камня. И пускай у пули удар в какую-то миллисекунду будет мощнее, но это ничего не говорит о том, сколько нужно пуль, чтоб отлить такой же объём, как у камня.
А речь была именно об этом. Что для получения фотона с большей длиной волны может понадобиться несколько фотонов с более короткими длинами и так измеренная энергия тут совершенно не причём, а только вводит в заблуждение и заставляет думать, что наоборот из фотона с короткой волной можно получить несколько с более длинной. Это в корне не верно и для продолжения исследований это нужно понимать.

Edited at 2016-08-23 11:14 am (UTC)
xteoretegx
Aug. 28th, 2016 11:41 am (UTC)
Должен признать, что был немного не прав.
Если верны формулы Планка, то оказывается, что мощность ( E * t или Е * L ) любого фотона постоянна:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/eb/Light_spectrum.svg/324px-Light_spectrum.svg.png
А это говорит о том, что не зависимо от длины волны во всех фотонах содержится одинаковое количество магнитной энергии и они вполне могут менять свою длину/частоту без затрат дополнительной энергии.

Остаётся не очень понятным, почему фотоны длинных волн при этом не распадаются, имея такое же магнитное поле, как и коротковолновые.
solar_front
Aug. 28th, 2016 12:13 pm (UTC)
Посмотртте третью колонку в указанной Вами таблице.
xteoretegx
Aug. 28th, 2016 12:33 pm (UTC)
И что в ней такого?
solar_front
Aug. 28th, 2016 08:47 pm (UTC)
Ну, может вы наконец сравните длину волны с энергией в укащанной ссылке и перестанете мучать меня.
xteoretegx
Aug. 29th, 2016 05:22 am (UTC)
)) Так на это я и хотел вам указать. Это пиковое, максимальное напряжение, которое может дать волна. Оно зависит только от частоты - скорости изменения магнитного поля и ничего не говорит о полной энергии.
Для получения полной энергии её нужно умножить на время прохождения волны. Тогда мы получим мощность. И вот тут мы и получаем постоянную величину.
solar_front
Aug. 29th, 2016 08:24 am (UTC)
Почитайте: "квантовая теория", "фотон", "постоянная планка". О каком "времени" можно говорить?!
xteoretegx
Aug. 29th, 2016 09:12 am (UTC)
Вот они и молчат. Однако фотон имеет конечную длину (длина волны) и скорость, а значит время действия фотона на поверхность (проводник) будет зависеть именно от его длины и не учитывать этого может только тот, кто ни черта не понимает в электромагнитной индукции.
andrey_zorkiy
Aug. 23rd, 2016 09:49 pm (UTC)


Чем больше энергия перехода, тем короче длина волны фотона, разве не так?
А про 500 метров, это вы уже в радиодиапазон залезли, это не фотоны а из другой области, там сила импульса зависит от вложенной мощности.
xteoretegx
Aug. 24th, 2016 06:10 am (UTC)
Это тоже побочный эффект из той же серии.
В чём выражается эта энергия? - в электрон-вольтах.
От какой ЭМ волны мы получим больше эВ? - от более короткой.
ПОЧЕМУ? - потому что у неё больше скорость изменения магнитного поля. Это электромагнитная индукция и единственная причина.
Нет никакой большей или меньшей энергии перехода. Есть постоянные дискретные орбиты электронов, внутри которых в электромагнитной ловушке может находиться ЭМ волна. Одна орбита от другой отличается на вполне конкретное расстояние, которое пропорционально частоте испускаемого фотона. Чем ближе к центру, тем меньше разница между орбитами и тем короче волна испускается. Это же очевидно.

Эти формулы вводят в заблуждение огромное количество людей.

500 метров ничем не отличаются от 500 нм, это те же фотоны, природа ЭМ волны едина. Вот по мощности и надо измерять энергию как волны, так и отдельных фотонов. Это будет более точно.

Упорядоченное


"Третье приближение. Теория Квантового Пространства"

Первая часть книги, в которой упорядочена информация по планетам:

Перпендикулярная вселенная ч.1

Page Summary

Latest Month

October 2019
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
Powered by LiveJournal.com