Терагерцовое излучение состоит из высокочастотных волн, расположенных между инфракрасными воланами и микроволнами на электромагнитном спектре. Его вырабатывают многие электронные приборы, включая все то, что посылает сигнал Wi-Fi. Казалось бы, это золотая жила для пополнения запасов энергии, но добраться до нее невероятно сложно. Метод, разработанный специалистами MIT, предлагает любопытную возможность преодолеть эти трудности, но пока это всего лишь идея, требующая испытаний.

«Мы окружены электромагнитными волнами в терагерцовом спектре, — сказал Хироки Исобе, главный автор исследования. — Если мы сможем превратить эту энергию в источник, который сможем использовать в повседневной жизни, это поможет решить проблему энергетического кризиса, которая стоит перед нами».

Терагерцовый выпрямитель, созданный инженерами, сделан из небольшого квадратика графена, положенного поверх слоя нитрида бора. По бокам у него антенна, которая собирает терагерцовое излучение из воздуха, усиливая сигнал и направляя его в графен. Тот, в свою очередь, заставляет электроны течь в одном и том же направлении, создавая постоянный ток, сообщает MIT News.

Для этого графен должен быть как можно чище, поскольку примеси рассеивают электроны. Нитрид бора выполняет ту же функцию. Обычно электроны в графене равномерно распространяются во всех направлениях, но бор и атомы азота в нижнем слое перенаправляют их поток в одну сторону.

Хотя такой выпрямитель, скорее всего, способен генерировать лишь небольшой объем электричества, его может оказаться достаточно для того, чтобы поддерживать работу небольших приборов — например, кардиостимуляторов, которым сегодня без хирургического вмешательства батарейки не заменить.

Безусловно, конечная цель такого рода технологии — пассивная зарядка смартфонов и ноутбуков. Идея бродит в умах исследователей уже несколько лет, но пока проблемы слишком длительного времени зарядки и необходимости специально оборудованных помещений решить не удалось. Возможно, проект MIT станет очередным шагом в этом направлении.

Команда Федора Кусмарцева из Университета Лафборо разработала новый тип оптического транзистора — действующий терагерцовый усилитель. Принципы его работы основаны на свойствах графена. Он усиливает слабые сигналы терагерцового излучения, которое до сих пор использовать не удавалось.