Новый прибор работает как солнечная панель, за исключением того, что он использует не солнечную энергию, а энергию, исходящую от ночного неба.

За ночь прототип устройства выработал достаточно электричества для питания маленькой лампочки. Более крупная версия может однажды осветить комнату или зарядить телефон. Оно также сможет питать электронику в отдаленных или малообеспеченных районах, где электричество отсутствует.

Ядром этого нового ночника является термоэлектрический генератор. Для вырабатывания электроэнергии он использует разницу температур между Землей и космическим пространством.

Пока одна его сторона холоднее другой, генератор будет вырабатывать электричество. Более прохладная сторона обращена к небу и прикреплена к алюминиевой пластине. Эта пластина загерметизирована прозрачной крышкой и окружена изоляцией во избежание проникновения тепла. Температура пластины остается ниже температуры воздуха благодаря отторжению любого тепла, которое она поглощает в виде инфракрасного излучения. Это излучение может прорваться сквозь прозрачную оболочку и устремиться в открытый космос.

Нижняя часть генератора прикреплена к открытой алюминиевой пластине. Эта пластина нагревается с помощью окружающего воздуха. Ночью верхняя пластина может стать на пару градусов холоднее, чем нижняя часть генератора.

Исследователи протестировали 20-сантиметровый прототип в ясную декабрьскую ночь в Стэнфорде, штат Калифорния. Генератор вырабатывал до 25 милливатт на квадратный метр устройства. Этого было достаточно, чтобы зажечь небольшую светодиодную лампочку. Дальнейшие усовершенствования могут увеличить его производство по меньшей мере до 500 милливатт на квадратный метр. Для этого устройству может потребоваться дополнительная изоляция вокруг верхней пластины.

Исследователи рассказали о своем достижении онлайн 12-го сентября в «Джоуле».

«Это очень интересная идея, – говорит Юань Ян. Ученый-материаловед, он работает в Колумбийском университете в Нью-Йорке и не участвовал в проекте. «Производство электроэнергии намного меньше, чем от солнечные батареи», – отмечает он. Солнечные батареи обычно производят не менее 100 ватт (не милливатт) на квадратный метр. Но этот новый генератор, как добавляет Юань, может быть полезен для резервного питания. Он также может обеспечить небольшим количеством энергии людей, живущих вне электрической сети.

«Самая обычная лампа накаливания может потреблять несколько ватт электроэнергии, – отмечает Фань Шаньхуэй, инженер-электрик в Стэнфордском университете в Калифорнии, который работал над устройством. – Таким образом, прибор, что занимает несколько квадратных метров пространства на крыше, может осветить комнату с помощью энергии ночного неба».

«Устройство также сможет помочь питать удаленные метеостанции или другие экологические устройства, – говорит Аасват Раман, ученый-материаловед, который также принял участие в работе над прибором в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. – Оно может быть полезно в полярных регионах, в которых люди месяцами не видят солнечного света, – добавляет Раман. – Если у вас есть устройства с низким энергопотреблением, а впереди вас ждут три месяца темноты, то этот прибор вполне может стать вашим решением».

Перевод: Литвинова А.