Nummer
WO2016142056A1
Titel
Materialverbund zur Umwandlung unsichtbarer Strahlung
Erfinder
Holger Thorsten Schubart
Angemeldet
10. März 2016
Veröffentlicht
15. September 2016
Status
Erteilt
Rechtsgebiete
International (PCT), nationale Phase in mehreren Ländern
Vollständiges Patent auf Google Patents ansehen

Was das Patent beschreibt

In nicht-technischen Worten umfasst das Patent ein Materialsystem – konkret einen Stapel aus abwechselnden Schichten von speziell behandeltem Graphen und Silizium –, das darauf ausgelegt ist, unsichtbare Umgebungsstrahlung (Neutrinos, elektromagnetische Fluktuationen, thermisches Rauschen) in elektrische Energie umzuwandeln.

Die entscheidende Innovation ist nicht ein einzelnes Bauteil, sondern die Schichtarchitektur: Durch das Stapeln von 12 oder mehr Schichten mit spezifischen Dotierungsprofilen erzeugt das System asymmetrische Übergänge, die stochastische (zufällige) Eingaben in Netto-Gleichstrom gleichrichten. Jede Schicht steuert eine kleine Spannung bei, und der kumulative Effekt erzeugt nutzbare Leistung.

Zentrale Ansprüche (vereinfacht)

Das Patent enthält mehrere technische Ansprüche. Hier sind die zentralen, in zugänglicher Sprache formuliert:

  1. Ein mehrschichtiger Materialverbund, der abwechselnde Schichten aus dotiertem Graphen und Silizium umfasst, um Umgebungsstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln.
  2. Der Verbund enthält mindestens 12 abwechselnde Schichten mit spezifischen Dotierungsprofilen, um asymmetrische Ladungsträgerverteilungen zu erzeugen.
  3. Der Umwandlungsmechanismus beruht auf der Impulsübertragung einfallender Teilchen auf das Graphengitter, gekoppelt mit Phonon-Elektron-Wechselwirkungen.
  4. Das System umfasst eine Gleichstrom-Stabilisierungsschaltung für eine konstante Leistungsabgabe.

Wie das Patent mit veröffentlichter Forschung zusammenhängt

Das Patent existiert nicht isoliert. Jedes Element der Architektur lässt sich auf etablierte Wissenschaft zurückführen:

Impulsübertragung durch Teilchen
CEvNS bestätigt durch COHERENT (2017); Neutrinomasse durch Kajita und McDonald (2015)
Gitterschwingung des Graphens
Brownsch getriebener Strom nachgewiesen von Thibado et al. (2020)
Phonon-Elektron-Kopplung
Ab-initio-Rahmenwerk von Giustino (2017)
Mehrschichtige Gleichrichtung
Asymmetrische Dotierung zur Gleichstromgewinnung – der neuartige Beitrag dieses Patents