Миниатюрное приспособление, сконструированное инженерами Национальных лабораторий Sandia из широкодоступных материалов, способно улавливать и преобразовывать в постоянный электрический ток тепловую энергию, в большинстве своём бесполезно рассеиваемую сегодняшними устройствами и производственными процессами.

«В краткосрочной перспективе мы хотим создать компактный инфракрасный источник питания, возможно, чтобы заменить радиоизотопные термоэлектрические генераторы (RTG)», — заявил руководитель исследований, Пол Дэвидс (Paul Davids). RTG применяются для питания датчиков в космических аппаратах, в условиях, когда солнечного света недостаточно для функционирования фотоэлектрических панелей.

Выпрямляющая антенна или ректенна, описанная Дэвидсом в статье для Physical Review Applied, вдвое тоньше мелкой монеты и имеет горизонтальные габариты 3×3 мм. Верхний алюминиевый слой разрезан на полоски шириной в 20 раз меньше человеческого волоса, которые служат для приёма ИК-излучения. Между алюминием и кремниевой основой находится очень тонкая (толщиной примерно в 20 атомов кремния) прослойка двуокиси кремния.

ИК-излучение порождает в двуокиси кремния асимметричные электрические колебания, перемещающие электроны между алюминием и кремнием с частотой порядка 50 трлн раз в секунду. Этот процесс называется выпрямлением, на выходе он даёт постоянный электрический ток.

Версия ИК-ректенны, о которой рассказывается в статье, генерирует 8 нановатт на квадратный сантиметр площади, облучаемой особой тепловой лампой. Таким образом, лист, размером немного больше стандартного A4 может обеспечить питание для типичного калькулятора, работающего на солнечной энергии (5 мкВт).

Запатентовавшие своё изобретение авторы имеют много идей дальнейшего улучшения эффективности работы ИК-ректенны, как-то: использование 2D-конфигурации антенн для приема ИК-лучей любой поляризации, замена полуволнового выпрямляющего слоя полноволновым и уменьшение толщины подложки для снижения резистивных потерь энергии.