Blu-rayディスクのピットパターンで太陽電池の効率が向上 58
ストーリー by hylom
ただのランダムではダメだったのだろうか 部門より
ただのランダムではダメだったのだろうか 部門より
headless 曰く、
米ノースウェスタン大学の研究者らがBlu-rayディスクのピットパターンを使用して、太陽電池パネルの効率を高めることに成功したそうだ（Neture Communications掲載論文、ExtremeTech、natureasia.com、Slashdot）。
準ランダムなナノ構造による光子の制御が大きな注目を集めているが、パターンの最適化には非常に高価な製造プロセスが必要だという。一方、準ランダムなサブ波長構造はBlu-rayディスクのピットパターンにもみられ、Blu-rayビデオディスクのピットパターンが記録内容にかかわらず光の捕捉に適した構造になっていることがわかったという。
研究チームでは映画「ポリス・ストーリー3」のBlu-rayディスクを購入。保護層のプラスチックを除去して記録層のピットパターンを露出させ、ピットパターンを転写した型を作成した。この型を使用して作成した太陽電池パネルは虹色に輝き、量子効率は40％と、パターンのない太陽電池パネルよりも22％高い効率を示したとのことだ。
デジタルミレニアム (スコア:5, おもしろおかしい)
違法コピーです。
Re: (スコア:0)
よし！発電に補償金をかけよう！
もちろん電力使用にも！
# 本気でやりかねん
Re: (スコア:0)
なるほど、だからポリス・ストーリーなのか。違法コピー題材ではアクションは難しそうだけど。
この記事から推測されること (スコア:2)
「ポリスストーリー3」が売れなくてワゴンセールになってたんだろう.
Re: (スコア:0)
むしろBDになっていたことすら驚き
Re:この記事から推測されること (スコア:1)
Re: (スコア:0)
最後に製作過程のNG集があることの前振りだろ。
つまり、おまけがあるから最後まで見てね♪ってこと。
ジャンルによって効率が違ったりとか (スコア:2)
ホラーは普通
アニメは高効率
ミュージックビデオは低効率
とか
Re:ジャンルによって効率が違ったりとか (スコア:2)
太陽光パネルに転写したパターンの元が何なのかで音質が変わる。
とか言って、オーディオマニアのこだわりがまた一つ増えるかも。
控え室で (スコア:0)
おや？
控え室でSteve Reichがアップを始めたようです。
Re: (スコア:0)
アニメの絵は単調なんであまり複雑なパターンにならなくて効率悪いと思いますよ
Re: (スコア:0)
ACCSかかってるから大丈夫とマジレス
Re: (スコア:0)
その前にMPEG-2とかH.264の時点で圧縮されて単純なパターンじゃない。
Re: (スコア:0)
2話しか入ってないのに外周までデータ入ってるの？
Re: (スコア:0)
1層ならそれなりに外側まで使うのではないかと思います。
意味有るのかって位ビットレート上げてるでしょうし。
Re: (スコア:0)
一応突っ込んでおくと、ACCSではなくてAACSが正しい
Re: (スコア:0)
ジャッキーさんが単調じゃないだと・・・？
深夜アニメを片っ端から転写する作業が始まるお(´・ω・`) (スコア:0)
Re:深夜アニメを片っ端から転写する作業が始まるお(´・ω・`) (スコア:1)
ああなるほど。
透過光が多いですからね、あの手のアニメ（ただしBDでは）
Re: (スコア:0)
のちの ”BDバトラー” であった。
Re: (スコア:0)
量子効率(仮)
Re: (スコア:0)
Blu-rayディスクのプレス業者が副業で太陽光パネル作り始めたりして
輝く太陽電池 (スコア:0)
太陽電池が輝いているということは、それだけの光を吸収できていないということですよね。
キカイダー01も光り輝く太陽電池だったような。
Re:輝く太陽電池 (スコア:1)
表面が荒れた事で光が乱反射して届くようになったが、実は表面積が増えて吸収量は増えているなんて可能性はあるかもですよ？
Re: (スコア:0)
表面積というか、光源から見たときの面積が重要ですよね。
Re: (スコア:0)
光と言っても可視光以外の部分も少なくないのでトータルで吸収出来ていれば可視光で光り輝いて見えても問題ないのでは？
Re: (スコア:0)
とはいっても、太陽光のエネルギーの大部分は可視光だけど。
私だったら、#2719131に突っ込むとしたら、一方で黒い太陽電池が吸収した光を効率よく電気に変えているとも限らない、と言うかな。
Re: (スコア:0)
白いソーラーパネルとか
http://www.csem.ch/site/card.asp?bBut=yes&pId=28474#.VFoOJb6kJOL [www.csem.ch]
Re: (スコア:0)
今回のも虹色に輝くようだけど。
Re: (スコア:0)
ガイバーに出てくるゼクトールの最終兵器だと
「あの羽で周りの熱や光を吸収してるんだ！」
そのエネルギーが体の中心へと集まっていって、強力な熱線を発するのだが、
「それって単なるヒートポンプじゃね？」というのは素朴な疑問。
わからん (スコア:0)
たすけてphasonさーん
Re:わからん (スコア:5, 参考になる)
呼ばれたので出てきてみます．
この話の源流をたどると，固体物性の世界のアンダーソン局在という現象に行き着きます（アンダーソン先生はこのあたりも含めた仕事でノーベル物理学賞を受賞）．
アンダーソンが半世紀ほど昔に見つけた事というのは，「固体中にランダムに散乱源（不純物など）が存在していると，そこで散乱された電子波が複雑にぐるっと一周して自分自身を強め合う（＝定在波を作る）ような経路が必ず生じる．そのため不純物濃度がちょうど良いぐらいになると，伝導電子が局在化する」というものでした．
それまでは欠陥に電子がトラップされて局在する，などというのは考慮されていたのですが，アンダーソンが予測した現象はまさに電子の波動性そのものにより生じる局在化で，自分自身（が散乱されたもの）が干渉し合って，ある程度の範囲内から出られなくなる，という新しい現象だったわけです．
でまあ，この話は要するに波動性から来ているわけですから，原理的には光でも同じ事が起きて良い，という予想は昔から立てられていましたし，これを使ったランダムレーザーというものも最近研究が進んでいます．
（ポンピングされたランダムな媒体中だと，無数の散乱源に散乱された光が特定の経路で強め合う周回を起こし，そこをある種のキャビティとしてレーザー発振が起こる）
で，こいつを太陽電池にどう結びつくかというと，「光が特定の経路に勝手にトラップされる＝吸収した光を逃がさない」となるわけで，つまり非常に光をよく吸い込んで逃がさない媒体が作れる可能性があるよ，と．
太陽電池の光吸収部をこのランダムな媒体で作れば，この素材中の経路にトラップされ抜け出せずにぐるぐる光が回っている間に電力に変換され，そうすると吸収効率高いから効率よいよね，とかそういう感じで．
さらに近年では，「特定な波長域の光を閉じ込める」のなら，完全なランダムポテンシャルよりも，その波長を特に閉じ込めやすい「擬ランダムなポテンシャル」の方が効率が良い，という方向での研究も出てきていました．
完全にランダムなポテンシャルというのは要するに様々な波長（波数）のポテンシャルが混合されたホワイトノイズです．それに対し擬ランダムポテンシャルは，波数kaから波数kbの間ではランダム，それ以外の波数のポテンシャルはなし，というような，ある周波数帯の中でだけホワイトノイズとなっているようなポテンシャルですね．で，うまいことこのkaとkbの値を選ぶと，可視光あたりのトラップ効率が高い，と．
こういう「ある範囲でランダムなナノ構造」というのは実際に作るのはなかなか大変でコストもかかります．ところがBlu-rayのディスクが非常にこの太陽電池向けの「擬ランダムポテンシャル」によく似た分布を持っていた，というのが今回の報告のキモです．
論文の図1（大雑把には購読していなくても見られる）を見ていただくと，一番上がランダム性ゼロの周期的ポテンシャル（図の左が実空間，右が波数空間（要するにフーリエ変換したもの）になります）で，二番目が完全にランダムなポテンシャル，そして上から三番目が太陽電池などに理想的な擬ランダムポテンシャルです．波数空間（右側の図）で見ると，原点近くのある程度の幅のドーナツ状の領域（図が小さいと円状の領域に見えますが）だけが黒くなっていることがわかると思います．
で，面白いのが一番下にあるBlu-rayの場合です．ビットは円周方向に並んでいるのでx軸方向とy軸方向がやや非等価になっていますが，波数の範囲が理想的な場合に近く，さらに（その範囲内で）ほどほどにランダムになっています．
ということで，
・ランダムなポテンシャルがあると，アンダーソン局在が生じて光をトラップできる．
・とくに，ある波数域だけに限定した擬ランダム構造だと効率が高い．ただし作るのにはコストがかかる．
・こういった擬ランダム構造をパターニングした太陽電池が作れると，光をトラップすることで変換効率が上がる．
・実はBlu-ray上のドットは，この最適化擬ランダムポテンシャルに結構近いランダムポテンシャルになっている．
・Blu-ray引っぺがして，その凹凸を転写した太陽電池を作ってみたら，結構良い効率．
・これなら安く作れるから，どんどん取り入れると良いんじゃね？
という感じで．
Re:わからん (スコア:1)
反射光が干渉で減る！
the.ACount
Re: (スコア:0)
なるほど、オタクがアニメや漫画などの「ある範囲だけで自由度のある物語構造」で妄想を膨らませた結果、実世界との溝を大きくして引き籠りになるのと同じですね（←違うって）
ただのランダム (スコア:0)
なんだけど、
そのパターンを作るのに、
まともに最適パターンを作るとコストがかかるが、BDを使うと安く出来たと。
Re: (スコア:0)
ちょうどblue-rayのピットの長さと幅が最適だったのでしょうね
＃ピットパターン観察できるAFM持ってる（？）くらいなんだから、本当のところは自分でパターン転写用のマスターぐらい作れるか、作れるところを知ってて外注できるんじゃないの？
Re: (スコア:0)
というか、家庭用のやつじゃなくて、市販の焼き付けているやつは要するに動画の圧縮データでパターンを作ってるから、2次元的な表現で十分ランダムなんでしょうね。実査には穴が同心円形に並んでると思うんだけど、そういう対称性はいいんだろうか。
Re:ただのランダム (スコア:3, 参考になる)
>穴が同心円形に並んでると思うんだけど、そういう対称性はいいんだろうか。
そのあたりも検討はしていています．
円周に沿ってドットが並んでいるので，円周方向と半径方向でランダム度合いなどが違います．
で，偏光がそれぞれの方向を向いているときの光の吸収量をシミュレートして，「円周方向の方が効果は大きいけど，どちらにせよ何もパターニングしないものよりは効率よいよね」という感じに（Supplementary Information Figure 3）．
Re: (スコア:0)
ということはBDの技術を太陽光線専用に応用すれば、更に効率向上が見込めるのかな。
モノリスは電磁エネルギーを'すべて'吸収していた (スコア:0)
で、漆黒の描写が
「手をかざしてみたが、影は映らず、ただ黒いだけだった。それは、当たった光のすべてを、すべての
エネルギーを吸収している証左だった。」
うる覚えですが。
#映画なんかでは、これが再現出来なかったそうですが。
理想の太陽電池は漆黒・・・
Re:モノリスは電磁エネルギーを'すべて'吸収していた (スコア:2)
これ？
黒すぎて見えない新素材「Vantablack」 [srad.jp]
uxi
Re: (スコア:0)
うろ覚え、な。
Re:モノリスは電磁エネルギーを'すべて'吸収していた (スコア:1)
「うる覚え」だったか「うろ覚え」だったかうる覚えですわ．
# ATOKは「うるおぼえ」を強制的に「うろ覚え」に変換する．
# 「うる覚え」は「うる」と「覚え」で切らないと打てなかったorz
Re:モノリスは電磁エネルギーを'すべて'吸収していた (スコア:1)
「誤字等の館」で「うる覚え」という間違いを初めて見たとき、そんな間違いをするやつなんているはずがない、と思ったけど、実際にいるとは驚きです。
東芝 (スコア:0)
HD DVDのピットパターンのほうが高効率である。
もし勝てなかったら土下座する。
熱烈！Netureでなく、 (スコア:0)
Natureね。
またNature Communicationsか (スコア:0)
Re:またNature Communicationsか (スコア:1)
今気づいで愕然としたけど (スコア:0)
自分、Blu-rayディスクの実物を今まで一度も見たことが無かったw
レンタルビデオ屋もここ数年訪れていないからなぁ。そもそもプレイヤーもレコーダーも持ってないし。
だから、この太陽電池の表面がどんな感じだかイメージがわかないのだった。
DVDが出てきた頃、記録面を見て、「虹色の光り方がCDよりなんか滑らかな感じ」という印象を受けたんだが、
Blu-rayってどんな感じ？DVDよりもっと「滑らか」？
Blu-rayってどんだけ普及してるんですかね。持ってない自分は奇特な方なんでしょうか。
Re:今気づいで愕然としたけど (スコア:1)
私も見たことないけど、きっと青いんだろうと思った私がバカでした