[发明专利]利用超材料将电磁辐射转换为电能的系统

权利要求书

1.一种将热量转换为电力的系统，包括：

超材料，其设置为当存在热源时，所述超材料在其表面的多个孔中的每一个孔上方产生电场；

置于所述电场中的整流天线，其与所产生的电场相互作用，并由此产生电力。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超材料的所述表面包括具有某一尺寸和间距的多个孔，以引发所述表面在所需频率下产生增强电场，并且其中整流天线置于各个孔上方。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，各个整流天线置于近场内，位于所述孔上方的某一距离处，所述距离为小于所需频率下的波长的0.5倍。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流天线包括：

调谐至所需频率的天线，与所产生的电场相互作用，由此在天线元件内产生电流；以及

传送结构，将电流转换为直流电。

5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括，至少一根承载直流电的导线，用于为其他装置供电或传导至电力储存设备。

6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括，充当冷却散热器的冷源，以冷却整流天线。

7.根据权利要求6所述的系统，其进一步包括，导热材料，用以将所述整流天线连接至冷源。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个孔都填充有能够被辐射穿透的高绝缘材料。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超材料为厚度接近100μm的铜。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流天线被绝缘材料包围，用于通过辐射将热量引导到整流天线。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超材料的所述表面包括具有某一尺寸和间距的多根柱，以引发所述表面在所需频率下产生增强电场。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，深空用作所述整流天线的冷却散热器。

13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述整流天线置于近场内，位于每根柱上方的某一距离处，所述距离为小于所需频率下的波长的0.5倍。

14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述柱的高度大于所需频率下的波长的1/4。

15.根据权利要求11所述的系统，其进一步包括，绝热且可被辐射穿透的材料，所述材料包覆每根柱。

16.根据权利要求11所述的系统，其进一步包括，环境外罩，用以反射掉带外能量。

17.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述所需频率的波长带为3μm至5μm，以及8μm至12μm的其中之一。