由该公司的工程师开发格鲁吉亚理工学院在美国，光学天线使用碳纳米管作为天线来捕获来自太阳或其他来源的光。当光波击中纳米管天线时，它们会产生振荡电荷，通过附着在天线上的整流器移动。整流器以创记录的高兆赫速度开关，产生小的直流电。
基于多壁碳纳米管和在其上制造的微型整流器，光学整流器可以为光电探测器提供一种无需冷却的新技术，可以将废热转化为电能的能量收集器，并最终提供一种有效捕捉太阳能的新方法。
一个阵列中数十亿个整流天线可以产生巨大的电流，但迄今为止，这些设备的效率仍低于1%。研究人员希望通过优化技术来提高产量，并相信一种具有商业潜力的整流天线可能在一年内问世。
“我们最终可以以10倍的成本制造出两倍的效率的太阳能电池，这对我来说是一个巨大的改变世界的机会。巴拉丁德可乐他是一名副教授乔治·w·伍德拉夫机械工程学院“作为一种坚固的高温探测器，如果我们能达到1%的效率，这些整流天线可能是一种完全颠覆性的技术。如果我们能达到更高的效率，我们就可以把它应用到能源转换技术和太阳能捕捉上。”
这项研究由国防高级研究计划局(DARPA)、空间和海战系统中心(SPAWAR)和陆军研究办公室(ARO)支持，于9月28日发表在该杂志上自然纳米技术．
整流天线是在20世纪60年代和70年代开发出来的，其工作波长短至10微米，但40多年来，研究人员一直在尝试制造光波波长的整流天线。这里有许多挑战:使天线足够小以耦合光波长，以及制造一个匹配的整流二极管足够小并能够足够快地工作以捕获电磁波振荡。但高效率和低成本的潜力让科学家们一直在研究这项技术。
“物理学和科学概念已经存在了，”可乐说。“由于制造技术的进步，现在是尝试新事物、让设备工作的最佳时机。”
利用金属多壁碳纳米管和纳米级制造技术，可乐和合作者Asha Sharma、Virendra Singh和Thomas Bougher构建了利用光的波动特性而不是粒子特性的设备。他们还使用了一长串的测试——超过1000个设备——来验证电流和电压的测量结果，以证实理论预测的整流天线功能的存在。这些设备在5°C到77°C的温度范围内工作。
要制造整流天线，首先要在导电基板上种植垂直排列的碳纳米管森林。使用原子层化学气相沉积，纳米管被涂上氧化铝材料来隔离它们。最后，物理气相沉积被用来沉积光学透明的薄钙层，然后铝金属层在纳米管森林顶部。纳米管和钙之间功函数的差异提供了大约两电子伏的电势，这足以在碳纳米管天线被光激发时将电子逐出天线。
在工作中，振荡的光波通过透明的钙铝电极，并与纳米管相互作用。纳米管尖端的金属-绝缘体-金属结作为整流器，以飞秒的间隔开关，让天线产生的电子单向流入顶部电极。超低电容，在几个阿法拉的量级，使10纳米直径的二极管工作在这些特殊的频率。
“整流天线基本上是一个耦合到二极管的天线，但当你进入光谱，这通常意味着一个纳米尺度的天线耦合到一个金属-绝缘-金属二极管，”可乐解释说。“天线离二极管越近，效率越高。所以理想的结构是使用天线作为二极管中的一种金属，这就是我们制作的结构。”
可口可乐团队制造的整流天线生长在刚性的基底上，但其目标是将它们生长在箔片或其他材料上，以生产可弯曲的太阳能电池或光电探测器。
可口可乐公司把这种天线的制造看作是简单的原理证明。他有办法通过改变材料来提高效率，打开碳纳米管以允许多个导电通道，并减少结构中的阻力。
他说:“我们认为，只要改进我们的器件结构，就可以将电阻降低几个数量级。”“根据其他人所做的和理论向我们展示的，我相信这些设备可以达到40%以上的效率。”
这项工作由美国国防高级研究计划局(DARPA)、空间和海战系统中心(SPAWAR)、YFA授权的N66001-09-1-2091和美国陆军研究办公室(ARO)，通过青年研究员计划(YIP)，协议为W911NF-13-1-0491。本声明为作者声明，并不一定反映DARPA、SPAWAR或ARO的官方观点。Georgia Tech已在美国(U.S.S.N. 14/ 434118)、欧洲(13847632.0)、日本(2015-538110)和中国(201380060639.2)申请了与本工作相关的国际专利。
