A desvantagem óbvia dos painéis solares é que eles requerem luz solar para gerar eletricidade. Alguns observaram que, para um dispositivo no espaço voltado para a Terra, que tem uma temperatura gélida, o fluxo arrepiante de energia do dispositivo pode ser colhido usando o mesmo tipo de física optoeletrônica que usamos para aproveitar a energia solar. Novo trabalho, em uma edição recente da Cartas de Física Aplicada , parece fornecer um caminho potencial para a geração de eletricidade como células solares, mas que podem alimentar eletrônicos à noite.

Uma equipe internacional de cientistas demonstrou pela primeira vez que é possível gerar uma quantidade mensurável de eletricidade em um diodo diretamente da frieza do universo. O dispositivo semicondutor infravermelho está voltado para o céu e usa a diferença de temperatura entre a Terra e o espaço para produzir eletricidade.

“A vastidão do universo é um recurso termodinâmico, "disse Shanhui Fan, um autor no papel. "Em termos de física optoeletrônica, há realmente uma bela simetria entre a coleta de radiação que chega e a coleta de radiação que sai. "

Em contraste com o aproveitamento da energia recebida como uma célula solar normal faria, o efeito de iluminação negativa permite que a energia elétrica seja colhida à medida que o calor deixa a superfície. A tecnologia de hoje, no entanto, não captura energia sobre essas diferenças negativas de temperatura de forma tão eficiente.

Ao apontar seu dispositivo para o espaço, cuja temperatura se aproxima de meros graus do zero absoluto, o grupo conseguiu encontrar uma diferença de temperatura grande o suficiente para gerar energia por meio de um projeto inicial.

"A quantidade de energia que podemos gerar com este experimento, no momento, está muito abaixo do limite teórico, "disse Masashi Ono, outro autor no papel.

O grupo descobriu que seu diodo de iluminação negativa gerou cerca de 64 nanowatts por metro quadrado, uma pequena quantidade de eletricidade, mas uma importante prova de conceito, que os autores podem melhorar, aumentando as propriedades optoeletrônicas quânticas dos materiais que usam.

Cálculos feitos depois que o diodo criou a eletricidade mostraram que, quando os efeitos atmosféricos são levados em consideração, o dispositivo atual pode teoricamente gerar quase 4 watts por metro quadrado, cerca de um milhão de vezes o que o dispositivo do grupo gerou e o suficiente para ajudar a fornecer energia ao maquinário necessário para funcionar à noite.

Por comparação, os painéis solares atuais geram de 100 a 200 watts por metro quadrado.

Embora os resultados sejam promissores para dispositivos baseados em terra direcionados para o céu, Fan disse que o mesmo princípio pode ser usado para recuperar o calor residual das máquinas. Por enquanto, ele e seu grupo estão se concentrando em melhorar o desempenho de seus dispositivos.