可实现废弃热能回收的新型红外线发射装置

一种新的可重新配置的装置，它能够以完全可控的方式发射热红外光，有望有一天可以在红外线波长上收集废弃的热能，并将其转化为可用能量。

新的技术可以用来提高热光系统的效率，这是一种特殊类型的太阳能电池，可使用红外线或热能，而不是传统的太阳能电池吸收的可见光。科学家们一直致力于创造热光系统，能够有效地在炎热地区捕获发现的热能并可用于足够的实践应用，如用在玻璃工业上窑炉中。它们也可以用来将来自汽车发动机的热能转化为能量，从而为汽车电池循环充电。

“由于红外线的发散能量或强度是可控的，这种新的红外发射器可以提供量身定制的方式来收集和使用热能，”北卡罗莱纳州杜克大学的Willie J. Padilla说。“我们对于如何利用废热有很大的兴趣，我们的技术也有望可以改善这个过程。”

新设备是基于超材料，是一种合成材料，表现出很特殊的性能，这种性能是天然材料所不具备的。Padilla和博士生Xinyu Liu用一种超材料设计，以极高的效率吸收和发射红外波长。通过将其与微机电系统（MEMS）所提供的电子控制运动相结合，研究人员创建了第一个具有红外发射特性的超材料器件，可以在像素级的基础上快速改变。

在美国光学学会期刊的一个高影响的研究期刊《光学》杂志上，发表了一篇研究报告，报告中描述了这种新的红外发射装置，由一个8×8阵列组成可单独控制每个像素，尺寸为120 x 120微米。他们展示了MEMS超材料设备，病创建了一个可通过红外相机进行观察的“D”形字母。