Графен может стать вечной батарейкой для крошечной электроники, например, сенсоров, часов и тому подобное. Ученые уже создали прототип, который превращает в электроэнергию движение крошечных частиц графена. Однако ученые не могут точно сказать, что именно вызывает это микроперемещение.
«Энергетическая система на основе графена может быть встроена в микросхему для получения чистой неограниченной энергии с низким напряжением для питания девайсов или сенсоров, – говорит один из разработчиков, физик Пол Тибадо из Университета Арканзаса. – Происхождение нанометровых перемещений частиц графена остается открытым вопросом».
Идея получения энергии из микродвижения частиц графена противоречит предположению известного физика Ричарда Фейнмана. Он считал, что тепловое движение атомов, известное как броуновское движение (хаотическое перемещение атомов, которое растет с увеличением температуры), не может выполнять полезную работу.
Прототип, который создала команда Тибадо, на практике показал, что так можно генерировать переменный ток. Для практического использования этой энергии и преобразования ее в постоянный ток исследователи использовали несколько диодов – полупроводниковых устройств, которые используются для конвертации переменного тока в постоянный.
«Мы также выяснили, что поведение диода как выключенный-включенный на самом деле увеличивает количество полученной энергии, а не уменьшает ее, как ранее считалось, – говорит Тибадо. – Коэффициент изменения сопротивления диодов добавляет мощности».
Сейчас ученые работают над переводом своего прототипа в реальный рабочий девайс. Главной задачей они видят накопление и хранение сгенерированной графеном энергии. Статья опубликована под заголовком Fluctuation-induced current from freestanding graphene в журнале Physical Review.
Графен – слой углерода толщиной в один атом. Атомы в графене размещены в гексагональной плоской структуре. Графен был открыт в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым из Манчестерского универстета. За это открытие Гейм и Новоселов были награждены Нобелевской премией по физике за 2010-й. Графен похож по своему строению на отдельный атомный слой в структуре графита. Гейм и Новоселов получили графен, сдирая графит с подложки слой за слоем.
