Fotonické krystaly v automobilech
Každý motorista sní o tom, že v automobilu stojícím v dlouhé zácpě mu poběží klimatizace nebo topení a motor auta bude přitom vypnutý. Sen by se mu měl vyplnit ve dvou krocích, v tom prvním půjde o výrazné snížení spotřeby paliva při takovém provozu, druhý krok již bude znamenat provoz přídavných zařízení automobilu zcela nezávisle na běhu motoru.
Poslouží k tomu využití polovodičových a fotonických technologií. Co jsou to ale vlastně fotonické krystaly? Stručně řečeno, stejně jako polovodiče zamezují pohybu elektronů určitých energií, fotonické krystaly zamezují průchodu světla určitých vlnových délek. S praktickým nápadem jejich využití v automobilech přišli výzkumníci z MIT, Technologického institutu v Massachusetts. Nové zařízení je založeno na termofotovoltaické konverzi, hraje zde teda roli teplo, světlo a elektřina. Teplo se přeměňuje na elektrický proud prostřednictvím světla. Použitím velmi malého množství paliva vytvoří nový systém intenzivní světlo, to pak dopadá na výkonnou elektroluminiscenční diodu, která produkuje dostatek elektrického proudu pro napájení přídavných zařízení v automobilu.
Termofotovoltaická konverze není sice zcela novou myšlenkou, v MIT jí ale zdokonalili použitím právě fotonických krystalů. Jsou to periodické nanostrukturní materiály, které umožňují přesně stanovený způsob šíření elektromagnetického záření. Pracovníci MIT použili dvě součástky z fotonických krystalů. První z nich je dvojdimenzionální hexagonální fotonický krystal, který zaručuje, že emitor tepla produkuje pouze určité vybrané vlnové délky, druhým prvkem je jednorozměrný fotonický krystal na bázi křemíku, který účinně zadržuje záření o vlnových délkách menších než 1,8 mikrometru. Tak je signál připraven pro co nejefektivnější zpracování galium antimonidovou elektroluminiscenční diodou, která produkuje konečný elektrický signál. Ten se pak využívá k napájení nejrůznějších zařízení.
Konečným cílem pracovníků MIT je vytvořit napájecí systém, který by pracoval zcela nezávisle na motoru automobilu. Zatím jsou dokončeny studie, které vymezují základní technické problémy. Dalším krokem bude demonstrace plně integrovaného systému. Jedná se o velmi nadějný a perspektivní projekt, částečně sponzorovaný automobilovým gigantem Toyota. Systém najde ale aplikace i v jiných oborech, na příklad k napájení různých přenosných elektronických zařízení nebo jako zdroj energie v kosmických stanicích.
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
