Matthew Chin и Wileen Wong Kromhout
Фотогальванические поляризаторы позволят мобильному устройству питаться от солнечного света и от собственной подсветки
Новая технология, разработанная исследователями колледжа инженерии и прикладных наук имени Генри Самуэли (UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science) при калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA), поможет решить проблему питания мобильных устройств и ноутбуков при отсутствии доступа к электрической сети. Инженеры создали новую концепцию систем сбора и преобразования энергии для электронных устройств, оснастив эти устройства ЖК-дисплеями, имеющими новый тип поляризующего покрытия. Оно органическое, но обладает фотоэлектрическими свойствами, благодаря чему может превращать значительную долю энергии, поступающей от ламп задней подсветки, обратно в электричество, что в перспективе может обеспечить немалую экономию заряда батарей. Это покрытие носит название фотогальванический поляризатор.
Большинство современных ЖК-дисплеев в смартфонах, телевизорах, компьютерных мониторах, ноутбуках содержат лампы задней подсветки и два специальных поляризующий слоя (поляризатора), между которыми. как в бутерброде, и заключены молекулы жидкого кристалла. Последние под управлением сигнала, подаваемого на крошечный транзистор, могут становиться прозрачными, выступая в роли своего рода клапанов для светового потока. С точки зрения энергопотребления, лампы подсветки являются важнейшим потребителем именно они тратят до 80-90% заряда батарей в смартфонах и ноутбуках. Более того, до 75% этой энергии поглощает поляризующий слой, и именно из-за него значительно снижается эффективность получения изображения на цветном ЖК-экране. Чтобы решить эту проблему, Рюй Жу (Rui Zhu), постдок исследователь и Анкит Кумар (Ankit Kumar), выпускник факультета материаловедения, под руководством профессора Янга Янга (Yang Yang) разработали новый материал для поляризующего слоя.
Полученное исследователями покрытие, которое должно находиться между источником подсветки и слоем жидких кристаллов, имеет свойство полупрозрачного фотоэлемента. В результате свет, который раньше поглощался в этом слое и рассеивался в виде лишней теплоты, теперь превращается в электричество. Полученную таким путем «вторичную» энергию можно использовать как для перезарядки батарей устройства, так и для питания различных электронных компонентов. Кроме того, новое покрытие, в теории, может перерабатывать не только излучение подсветки, но и падающий на экран солнечный свет, или любое другое окружающее освещение.
Ученые также заявили, что получение данного покрытия с фотогальваническим эффектом является простым процессом, однако, все же, необходимы дополнительные исследования с целью повышения эффективности фотогальванических поляризаторов, и в будущем возможно сотрудничество с производителями электроники для внедрения данной технологии в реальные продукты.
Разработка ученых поддерживается компанией Intel и Управлением военно-морских исследований США (Office of Naval Research).
