Інфрачервоне випромінювання – компонент сонячного світла, яке переносить тепло, але це лише невелика частина електромагнітного спектра. Будь-яка гаряча поверхня випромінює тепло у вигляді інфрачервоного випромінювання. Проблема в тому, що воно широкосмугове, в той час як перетворення світла в електрику ефективно тільки у вузькому діапазоні довжин хвиль.
Щоб вирішити проблему ефективного отримання електрики з теплового випромінювання, вчені створили новий матеріал на основі вуглецевих нанотрубок. Він збирає інфрачервоне випромінювання в широкому діапазоні довжин хвиль (який, як правило, становить близько чотирьох мікрометрів) і перетворює його в видиме світло.
Плівки з нанотрубок виявилися провідниками, які поглинають відпрацьоване тепло і перетворюють його в вузькосмугові фотони. «Вирівнювання» трубок в таких плівках в одному напрямку призводить до того, що електрони починають текти строго в одному напрямку – як в металі при його включенні в електричний ланцюг. Такий ефект називається гіперболічної дисперсією. Теплові фотони можуть потрапити на плівку з будь-якого напрямку, але вийти з неї здатні лише через один кінець.
Дослідники з Університету Райса, які створили цей матеріал, продемонстрували його працездатність при температурах до 700 градусів Цельсія. Вчені також вважають, що, якщо інтегрувати матеріал в існуючі сонячні батареї, їх ефективність вдасться підвищити на 22%. А теоретичний прогноз говорить про те, що цей показник можна збільшити і до 80%.
