A light-driven turbine-like micro-rotor and study on its light-to-mechanical power conversion efficiency

转子(电动) 能量转换效率 涡轮机 功率(物理) 电效率 物理 光学 材料科学 光子 机械 机械工程 光电子学 工程类 热力学
作者
Xiaofeng Lin,Guoqing Hu,Qi‐Dai Chen,Li‐Gang Niu,Qi-Song Li,Andreas Ostendorf,Hong‐Bo Sun
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:101 (11) 被引量:39
标识
DOI:10.1063/1.4751464
摘要

A light driven micro-rotor is a useful telecontrolled device free of mechanical contact for power supply. However, low efficiency in converting light to mechanical power detracts from its advantages because it incurs a high power consumption that might result in unwanted effects. For a systematic study on conversion efficiency, we designed a turbine-like micro-rotor and made a quantitative analysis by computational fluid dynamics and semiclassical optics. Much larger in size than those ever reported, our rotor could rotate at over 500 r/min. Denoted by average angular momentum transfer, its conversion efficiency was experimentally determined as high as 34.55 ℏ/photon.

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