วัสดุนาโนที่ออกแบบเชิงกลยุทธ์ได้ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมเอาไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงเข้าไว้ด้วยกัน งานนี้ทำในเกาหลีใต้ สิ่งที่น่าประทับใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ของพวกเขาคือการใช้ประโยชน์จากพื้นที่กว้างของสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ ในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของไซยาโนแบคทีเรีย
ดวงอาทิตย์
มีแหล่งพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียน แต่การใช้แหล่งพลังงานที่ไร้ขีดจำกัดแต่กระจายอำนาจนี้อย่างมีประสิทธิภาพและใช้งานได้จริงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้นั้นเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญ ทีมงานเกาหลีกำลังดำเนินการแก้ไขปัญหานี้ทางชีววิทยาในไซยาโนแบคทีเรีย
ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตโบราณที่ทำหน้าที่สังเคราะห์แสงและการหายใจในเกือบทุกสภาพแวดล้อมบนโลก
เซลล์ ที่ปรับให้เหมาะสมอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการใช้วัสดุที่ใช้งานแยกกัน 3 ชนิด ซึ่งแต่ละชิ้นครอบคลุมพื้นที่ต่างๆ ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์
แท่งนาโนซิงค์ออกไซด์มีความไวต่อแสงสูงในบริเวณรังสีอัลตราไวโอเลต แต่นักวิจัยได้ขยายช่วงนี้ให้ครอบคลุมแสงที่มองเห็นได้โดยการเคลือบแท่งนาโนด้วยวัสดุนาโนที่ใช้งานได้อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งก็คืออนุภาคนาโนทองคำ สิ่งเหล่านี้แสดงพื้นผิวพลาสมอนเรโซแนนซ์เฉพาะที่ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์
ด้วยการโหลดโครงสร้างนาโนแบบไฮบริดนี้กับไซยาโนแบคทีเรีย นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการเพิ่มการเก็บเกี่ยวด้วยแสงเป็นครั้งที่สามในระบบและประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพต่อไป ด้วยการใช้การจำลองและการวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ผู้เขียนได้แสดงให้เห็นว่าแท่งนาโนซิงค์ออกไซด์
กระจายแสงไปทั่วบริเวณสเปกตรัมที่ไซยาโนแบคทีเรียชื่นชอบต่อสิ่งมีชีวิตที่ด้านบนของโฟโตแอโนด นอกจากนี้แสงที่กระจัดกระจายนี้ถูกขยายโดยอนุภาคนาโนทองคำ พวกเขาสรุปได้ว่าเช่นเดียวกับการเก็บเกี่ยวแสงผ่านการเปลี่ยนผ่านระหว่างแถบความถี่และการฉีดอิเล็กตรอนแบบร้อน
ตามลำดับ
แท่งนาโนซิงค์ออกไซด์และอนุภาคนาโนทองคำช่วยปรับปรุงการส่งออกพลังงานของไซยาโนแบคทีเรีย
กระแสมืดและมุมมองที่สดใสนอกจากธรรมชาติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความสามารถในการรักษาตัวเองแล้ว ไซยาโนแบคทีเรียยังมีกลอุบายอีกประการหนึ่งเมื่อพูดถึงไบโอโฟโตโวลตาอิก
นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าเซลล์แสงอาทิตย์ของพวกเขาผลิตกระแสไฟในที่มืดได้ นี่เป็นเพราะไซยาโนแบคทีเรียสามารถทำลายตัวกลางคาร์บอนที่เก็บไว้ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่มีแสงได้อย่างต่อเนื่อง จากลักษณะวัฏจักรของพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ สิ่งที่เรียกว่า “กระแสมืด”
นี้อาจช่วยลดความต้องการในระบบจัดเก็บพลังงานได้จากผลการวิจัย ผู้เขียนเชื่อว่าการศึกษาครั้งนี้เป็นการปูทางสำหรับการพัฒนาต่อไปในสาขาไบโอโฟโตโวลตาอิก ซึ่งช่วยให้เกิดการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนที่สามารถเพิ่มโฟโตแอกติวิตีของเซมิคอนดักเตอร์ผ่านการดูดกลืนแสง
การทดลอง
เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงการควบแน่นของโบส-ไอน์สไตน์แบบ 2 มิติในก๊าซปรมาณูที่หายาก การตีความค่อนข้างซับซ้อนและผลลัพธ์ทำให้เกิดคำถามใหม่มากมาย อย่างไรก็ตาม สิ่งที่แน่ใจได้ก็คือการทดลองได้เปิดคลาสใหม่ของของเหลวควอนตัมอันน่าตื่นเต้นให้กับการตรวจสอบข้อเท็จจริง
ในการทดลองในรูปแบบนี้ได้รับการตั้งทฤษฎีว่ามีอยู่ในเขตมุดตัวเย็นภายในเปลือกโลก และบนดวงจันทร์ไททันที่เป็นน้ำแข็งของดาวเสาร์ และการกระเจิงของแสงที่รุนแรง และสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเฉพาะที่ที่ได้รับการปรับปรุงที่ความถี่เฉพาะ โดยพื้นฐานแล้ว อนุภาคนาโนทองคำจะทำหน้าที่
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่มีชื่อเสียงในด้านการแต่งกาย แต่นักฟิสิกส์สองคนที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้กำหนดภารกิจการแต่งตัวผู้ชายในชีวิตประจำวันอย่างหนึ่งให้กับผู้ชายหลายคน นั่นคือวิธีผูกเนคไทบนพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ที่มั่นคงเป็นเสาอากาศรับแสงขนาดเล็ก
นักฟิสิกส์หวังว่าจะพัฒนาวิธีใหม่ๆ ในการเร่งอนุภาค เนื่องจากเครื่องเร่งอนุภาคแบบเดิมมีราคาสูงและมีขนาดใหญ่ อิเล็กตรอนในเครื่องเร่งความเร็วมาตรฐานได้รับพลังงานจากการโต้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) ขนาดใหญ่ที่มีสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง อย่างไรก็ตาม อาจเป็นไปได้ที่จะปรับคลื่น EM
เข้มข้นที่เกิดขึ้นเมื่อพัลส์เลเซอร์ทำปฏิกิริยากับพลาสมาเพื่อสร้างเครื่องเร่งความเร็ว ‘บนโต๊ะ’ปัญหาในปัจจุบันคือวิธีการฉีดอิเล็กตรอนเข้าไปในเครื่องเร่งความเร็วที่ใช้เลเซอร์ มัวร์และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้เลเซอร์สำหรับกระบวนการนี้ได้เช่นกัน เลเซอร์เทราวัตต์ถูกโฟกัสไป
ที่คริปทอนปริมาณเล็กน้อยในห้องสุญญากาศ เลเซอร์พัลส์ฉีกอิเล็กตรอนได้ถึง 18 อะตอมออกจากแต่ละอะตอมในก๊าซ ปริมาณพลังงานที่อิเล็กตรอนดูดกลืนมีมากจนบางส่วนถูกขับออกมาที่ 80% ของความเร็วแสง น่าแปลกที่แทนที่จะกระจายไปทุกทิศทุกทาง อิเล็กตรอนจะยิงออกเป็นลำแสงสองลำ
ที่โฟกัสแน่นอย่างไรก็ตาม เครื่องเร่งความเร็วแบบเลเซอร์มีความต้องการอย่างมากในแง่ของการจัดตำแหน่งและการซิงโครไนซ์ และวิศวกรไม่น่าจะสามารถใช้ประโยชน์จากเทคนิคใหม่เหล่านี้ได้ในระยะสั้นดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดในกาแลคซีใกล้เคียงบางดวงเป็นระบบดาวหลายดวงและกระจุกดาว
ความท้าทายที่สำคัญสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคที่ใช้เลเซอร์คือการสร้างลำอนุภาคสำหรับการเร่งความเร็วในตัวอย่างแรก ตอนนี้คริสโตเฟอร์ มัวร์และเพื่อนร่วมงานตามการสังเกตล่าสุดด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล การค้นพบนี้ทำและเพื่อนร่วมงานโดยใช้กล้อง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
