หัววัดแสงแบบพาสซีฟสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ได้

ประเทศสหรัฐอเมริกา เลนส์อาศัยเพียงดัชนีการหักเหของแสงที่เพิ่มขึ้นของชั้นกระจกที่ต่อเนื่องกันเพื่อเปลี่ยนทิศทางแสง ความสำเร็จของต้นแบบแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้เป็นพื้นผิวกระเบื้องบนแผงโซลาร์เซลล์ได้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ นักวิจัยจำนวนมากกำลังทำงานเกี่ยวกับเทคนิคในการรวมแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามาไปยังพื้นที่ขนาดเล็ก ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้การตั้งค่า

ออปติคัล

ขั้นสูงที่หลากหลาย แต่เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด อุปกรณ์เหล่านี้ต้องเคลื่อนที่ไปเผชิญดวงอาทิตย์ตลอดเวลา ซึ่งต้องใช้ระบบติดตามที่มีค่าใช้จ่ายสูงและซับซ้อน อีกทางเลือกหนึ่งออกแบบเลนส์ที่รวบรวมแสงอาทิตย์ที่กระจัดกระจายแบบพาสซีฟในมุมต่างๆ ของเหตุการณ์ที่ตกกระทบ และรวมรวมแสงไว้

ที่จุดเดียว นักออกแบบขนานนามว่า อุปกรณ์นี้มีรูปร่างเหมือนพีระมิดสี่เหลี่ยมกลับหัวที่ตัดยอดออก ประกอบด้วยชั้นกระจกแปดชั้นพร้อมดัชนีการหักเหของแสงที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงด้านล่างด้วยการจัดเรียงนี้ เมื่อลำแสงเข้าสู่จัตุรัสขนาดใหญ่ที่ด้านบนสุดของ AGILE เส้นทางของแสงจะโค้ง

ลงขณะที่เคลื่อนผ่านพีระมิด โดยไม่คำนึงถึงมุมตกกระทบของลำแสงที่ด้านบน มันเกือบจะเป็นแนวตั้งเมื่อมาถึงช่องสี่เหลี่ยมขนาดเล็กที่ด้านล่าง ยังเคลือบด้านที่ลาดเอียงของปิรามิดด้วยกระจก ดังนั้นแสงที่อาจเล็ดลอดออกมาจากเลนส์จะสะท้อนเข้าไปด้านในและเคลือบด้วยอะลูมิเนียมสะท้อนแสง

ค้นหาวัสดุที่เหมาะสมในการสร้าง AGILE เวอร์ชันต้นแบบ ได้ดำเนินการค้นหาวัสดุแก้วที่เป็นไปได้อย่างกว้างขวาง แว่นตาเหล่านี้จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวด รวมถึงความสามารถในการส่งช่วงความยาวคลื่นที่กว้างจากสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ ซึ่งครอบคลุมช่วงประมาณ 300 ถึง 1200 นาโนเมตร 

วัสดุยังจำเป็นต้องแสดงอัตราการขยายตัวทางความร้อนที่ใกล้เคียงกัน ในขณะที่ยังคงครอบคลุมดัชนีการหักเหของแสงที่หลากหลาย เมื่อทั้งคู่ระบุชุดแว่นสายตาที่ตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้แล้ว พวกเขาก็สร้างต้นแบบด้วยการเชื่อมชั้นต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นกองแนวตั้ง ก่อนที่จะแกะสลักเลนส์เป็นรูปทรง

พีระมิด

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า AGILE ส่งผ่านแสงที่กระจัดกระจายเข้ามามากกว่า 90% โดยเน้นที่จุดหนึ่งในสามของขนาดพื้นผิวสี่เหลี่ยมจัตุรัสด้านบน จากผลลัพธ์นี้ พวกเขาแนะนำว่าควรเคลือบแผงโซลาร์เซลล์ด้วยแผ่นกระเบื้อง AGILE ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้แผงรับแสงจากดวงอาทิตย์ได้ตลอดทั้งวัน 

แต่ยังช่วยให้สามารถรับแสงกระจายที่กระจายอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกได้อีกด้วย ทั้งคู่รายงานว่าขั้นตอนต่อไปคือการแสดงให้เห็นว่า AGILE สามารถผลิตในปริมาณมากได้อย่างไร โดยใช้เทคนิคต่างๆ รวมถึงการพ่นเคลือบ การขึ้นรูป และการพิมพ์ 3 มิติเชลล์แรกสามารถมีได้ถึงสอง 

เชลล์ที่สองสามารถมีได้ถึงแปด เชลล์ที่ตามมามีนิวคลีออนสูงสุด 20, 28, 50 และ 82 รู้จักกันในชื่อ “เลขมหัศจรรย์” พวกมันมีค่าเท่ากันสำหรับทั้งเปลือกโปรตอนและนิวตรอน แม้ว่านิวตรอนจะมีเลขวิเศษเพิ่มขึ้นเป็น 126 แต่ความคล้ายคลึงกันระหว่างแบบจำลองของอิเล็กตรอนและเปลือกนิวเคลียร์นั้น

ไม่สมบูรณ์แบบ เนื่องจากในขณะที่แรงหมุนของวงโคจร ระหว่างอิเล็กตรอนนั้นอ่อนแอและน่ารังเกียจ แรงนิวเคลียร์ในวงโคจรของสปินนั้นแข็งแกร่งและน่าดึงดูด สิ่งนี้ส่งผลต่อโครงสร้างสปิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งทำให้มีโอกาสมากขึ้นที่ไอโซเมอร์จะก่อตัวขึ้นเมื่อเปลือกหอยเต็มหรือเกือบจะเป็นเช่นนั้น

นักฟิสิกส์นิวเคลียร์เพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ว่าเลขมหัศจรรย์ของโปรตอน (2, 8, 20 และอื่นๆ) สามารถแปรผันตามจำนวนนิวตรอนที่มีอยู่ และในทางกลับกันสำหรับเลขมหัศจรรย์นิวตรอน เนื่องจากจำนวนมหัศจรรย์ดั้งเดิมถูกพบในนิวเคลียสที่เสถียร (หรือเกือบจะเป็นเช่นนั้น) ข้อเท็จจริงที่ว่าพวกมัน

คนแปลกหน้า

และคนแปลกหน้าหนึ่งศตวรรษหลังจากการค้นพบไอโซเมอร์นิวเคลียร์ ยังมีอีกมากที่ต้องตรวจสอบ เราได้กล่าวว่าไอโซเมอร์ของนิวเคลียร์สามารถดำรงอยู่ได้หากมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการหมุนของนิวเคลียร์ แต่จำไว้ว่าสปินซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์มีทิศทางและขนาด 

อันที่จริง มีไอโซเมอร์อีกประเภทหนึ่งที่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของทิศทางการหมุน เข้าใจครั้งแรกในปี 1955 ปัจจุบันเรารู้จัก “K-isomers” ดังกล่าวมากกว่า 100 ชนิด ซึ่งมักมีอยู่ในนิวเคลียสรูปทรงลูกรักบี้ที่หนักและบิดเบี้ยว โดยทั่วไปการหมุนจะชี้ไปตามแกนยาวของนิวเคลียส แต่เมื่อไอโซเมอร์สลายตัว 

การหมุนในสถานะที่มีประชากรมักจะอยู่ที่ 90° กับแกนนอกจากนี้ยังมีไอโซเมอร์อีกประเภทหนึ่งที่นิวเคลียสที่ถูกกระตุ้นจะเปลี่ยนรูปร่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสลายตัวสู่สถานะพื้น ค้นพบครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ปัจจุบันเรารู้จัก “ไอโซเมอร์รูปร่าง” ดังกล่าวประมาณ 50 ชนิด ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลง

ได้ เช่น จากแบบกลมเป็นการขยายขนาด ในนิวเคลียสที่หนักมาก มีแม้กระทั่งชุดย่อยของไอโซเมอร์รูปร่างที่เรียกว่า “ฟิชชันไอโซเมอร์” ซึ่งนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้นจะแยกออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่าสองนิวเคลียสโดยธรรมชาติเมื่อมันสลายตัว เนื่องจากฟิชชันจำกัดความหนักของนิวเคลียส 

ดังนั้นฟิชชันไอโซเมอร์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยให้เราเข้าใจความเสถียรของนิวเคลียสหนัก

ธาตุที่หนักที่สุดที่ทำขึ้นในห้องแล็บจนถึงปัจจุบันคือโอกาเนสสัน-118 ซึ่งมีเลขอะตอม 118 และตั้งชื่อตาม ยูริ โอกาเนสเซียนนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย-อาร์เมเนีย ผู้ค้นพบในปี 2549 คงจะดีไม่น้อย

หากไอโซเมอร์นิวเคลียร์สามารถช่วยได้ เรายังหาธาตุที่หนักกว่านี้ได้อีกหรือ และเนื่องจากไอโซเมอร์สามารถช่วยให้เราเข้าใจว่าดาวระเบิดและสร้างองค์ประกอบทางเคมีที่ให้ชีวิตบนโลกนี้ได้อย่างไร เราจึงสามารถพูดได้อย่างแท้จริงว่าไอโซเมอร์เปิดหน้าต่างสู่จุดกำเนิดของเรา

credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com