2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
प्रस्तावित रेक्टेना का एक उदाहरण दो पीले रिसीवरों के बीच एक चिरल क्रिस्टल पर आधारित एक सामग्री होती है जो एक करंट पैदा करती है
अमेरिकी भौतिकविदों ने एक सुधारात्मक एंटीना उपकरण का वर्णन किया है जो डायोड का उपयोग नहीं करता है। यह डिज़ाइन अधिक संवेदनशील और ऊर्जा कुशल है, और भविष्य में मोबाइल उपकरणों को रेडियो तरंगों से रिचार्ज करना संभव होगा। इसके अलावा, यह टेराहर्ट्ज अंतर को समाप्त करता है। यह लेख साइंस एडवांसेज जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
20वीं शताब्दी के मध्य में रेडियो तरंगों से प्रत्यक्ष धारा प्राप्त करने के लिए एक विधि का आविष्कार किया गया था। इसके लिए एक रेक्टेना - एक रेक्टीफाइंग एंटेना की आवश्यकता होती है। इसके डिजाइन में डायोड का उपयोग किया जाता है जो केवल एक दिशा में करंट पास करते हैं। समस्या यह है कि डायोड के दो मूलभूत नुकसान हैं। सबसे पहले, उनके पास ट्रिगरिंग के लिए न्यूनतम वोल्टेज की सीमा होती है, यानी या तो रेडियो उत्सर्जन बहुत शक्तिशाली होना चाहिए, या एंटीना बड़ा होना चाहिए। दूसरे, इसकी आपूर्ति के कुछ समय बाद ही उनमें से करंट प्रवाहित होना शुरू हो जाता है, जो उच्च आवृत्तियों के उपयोग में हस्तक्षेप करता है।
ये और अन्य समस्याएं रेडियो तरंगों से बिजली प्राप्त करने की दक्षता को कम करती हैं, हालांकि कुछ आधुनिक लघु उपकरण माइक्रोवाट ऊर्जा की खपत करते हैं, और काल्पनिक रूप से, उन्हें राउटर से संचालित किया जा सकता है या मोबाइल उपकरणों के रिमोट चार्जिंग का भी उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, फोटो- और रेडियो डायोड के ऑपरेटिंग आवृत्तियों के बीच एक अंतर है, जिससे इस समय 0.1 से 10 टेराहर्ट्ज की सीमा में तरंगों का पता लगाना मुश्किल हो जाता है।
हिरोकी इसोबे के नेतृत्व में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक वैकल्पिक रेक्टेना डिजाइन का प्रस्ताव रखा जो डायोड का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, वे गैर-सेंट्रोसिमेट्रिक क्रिस्टल की गैर-रैखिक विद्युत प्रतिक्रिया का उपयोग करने का प्रस्ताव करते हैं।
तथ्य यह है कि कुछ सामग्री बाहरी दोलन विद्युत क्षेत्र में रखे जाने पर प्रत्यक्ष धारा उत्पन्न करती है। उनके पास संचालित करने के लिए न तो न्यूनतम वोल्टेज है और न ही देरी। चूंकि टेराहर्ट्ज और इन्फ्रारेड विकिरण के साथ एक गैर-रेखीय विद्युत प्रतिक्रिया भी दिखाई देती है, डायोडलेस रेक्टेनस टेराहर्ट्ज अंतराल को खत्म कर देता है और बोलोमीटर को प्रतिस्थापित कर सकता है, जो अब इन्फ्रारेड विकिरण का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन देरी से ट्रिगर भी होता है।
इस तकनीक के लिए प्रमुख तत्व गैर-सेंट्रोसिमेट्रिक, चिरल क्रिस्टल हैं, यानी जिनका एक आधा दूसरे के स्पेक्युलर प्रतिबिंब के बराबर नहीं है। लेखकों ने अपने प्रवाहकीय गुणों के कारण ग्राफीन से ऐसे क्रिस्टल बनाने का प्रस्ताव रखा, लेकिन साथ ही, अपने शुद्ध रूप में, यह सममित है। इस समरूपता को तोड़ने के लिए, एक ग्राफीन परत को बोरॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट के साथ पूरक किया जा सकता है, या तीन परतों को मोड़ा जा सकता है ताकि परिणामी क्रिस्टल में परमाणु एक अनियमित त्रिकोण बना सकें। यदि ऐसे क्रिस्टल की सामग्री से एक एंटीना जुड़ा हुआ है, तो यह रेडियो तरंगों से कुशलता से करंट उत्पन्न करेगा, भले ही वे कमजोर हों।
हाल ही में, ग्रेफीन से एक प्रकाश संसूचक और एक विषम चुम्बक भी बनाया गया है। एक अरेखीय विद्युत प्रतिक्रिया के समान प्रभाव के आधार पर, अरेखीय प्रकाशिकी का निर्माण किया जा रहा है, जिसके आधार पर वे द्वि-आयामी सामग्री के लिए एक सस्ता दोष संसूचक बनाने में सक्षम हुए हैं।
