Ученые создали источник безграничной энергии из графена

Ученые смогли получить энергию из теплового движения графена при комнатной температуре, что потенциально может дать нам чистый будущий источник безграничной энергии для небольших устройств.

Этот подход умело использует как рябь нанометрового размера, так и броуновское движение - случайное движение частиц - обнаруженное в графене, создавая электрический ток, который можно использовать в различных целях.

“Схема сбора энергии на основе графена может быть встроена в микросхему, чтобы обеспечить чистое, безграничное низковольтное питание для небольших устройств или датчиков“, - говорит физик Пол Тибадо из Университета Арканзаса.

Исследование основано на предыдущей работе той же лаборатории, в которой было показано, что отдельно стоящий графен колеблется и изгибается таким образом, что его можно использовать для получения энергии.

“Происхождение этой ряби нанометрового размера все еще остается открытым вопросом“, - пишет команда в своем исследовании, отмечая, что рябь графена, похоже, возникает из-за взаимодействия субатомных частиц в материале.

Важнейшей частью разработки их системы было использование в цепи двух диодов для преобразования исходного переменного тока (AC) в постоянный (DC). Это позволяло току проходить через цепь в обоих направлениях, по разным путям.

В результате возникает пульсирующий постоянный ток, который может работать с нагрузочным резистором и потенциально питать небольшие электронные устройства. Другой вывод заключался в том, что конструкция системы с двумя диодами помогла увеличить мощность передаваемой энергии.

“Мы также обнаружили, что поведение диодов при включении-выключении и переключении на самом деле усиливает подаваемую мощность, а не снижает ее, как считалось ранее“, - говорит Тибадо.

“Скорость изменения сопротивления, обеспечиваемого диодами, добавляет дополнительный фактор к мощности“.

Исследования показывают, что между графеном и цепью существует симбиотическая установка, которая позволяет избежать конфликта со вторым законом термодинамики, поддерживая одну однородную температуру, чтобы тепло не передавалось. Другими словами, ток, протекающий в резисторе, не нагревает его.

Эта часть исследования во многом обязана стохастической термодинамике, относительно новой области исследований, изучающей, как макро и микро взаимодействуют в системах, когда дело доходит до взаимодействия энергии и тепла.

Медленное движение графена означает, что в цепи индуцируется ток на низких частотах, а это важно для эффективности.

Следующая задача будет заключаться в том, чтобы решить, как систему можно развернуть и использовать на практике - во-первых, выяснив, можно ли сохранить энергию в конденсаторе для последующего использования.

Хотя энергия, производимая автономным графеном, вероятно, будет довольно небольшой, однажды он может стать заменой маломощным батареям - и ему не потребуется перезарядка или замена. Все, что ведет нас к чистому будущему с использованием возобновляемых источников энергии, всегда приветствуется, даже если оно незначительно.

Напомним, ранее сообщалось, что было построено первое в мире хранилище энергии в камнях.

Источник