Это вечный источник бесплатной энергии. Тепловые движения графена преобразуются в электричество

Ученые из Университета Арканзаса создали систему, которая может генерировать электричество за счет теплового движения графена. Построенный на его основе генератор энергии имеет шанс проработать столько времени, сколько как долго все это будет находиться при нормальной температуре – по крайней мере, это теория, разработанная три года назад.

Генератор энергии графена. Может не для машин, а для микросенсоров – да. В будущем

Графен представляет собой «лист» атомов углерода, связанных между собой одинарными и двойными связями. Атомы расположены в шестиугольниках и образуют плоскую структуру толщиной в один атом, что придает графену ряд удивительных свойств. Один из них – тепловые движения, вызывающие морщины и деформации на листе графена.

Графен под просвечивающим электронным микроскопом TEAM 0.5, разработанным командой Калифорнийского университета в Беркли. Желтые вершины – это атомы углерода, черные дыры – внутри шестиугольников. Если вам кажется, что черный указывает влево, подождите несколько секунд, попробуйте проследить желтую углеродную полосу до правого края или загрузите фотографию в редактор изображений и быстро поверните ее на 90–180 градусов. В IrfanView это можно сделать, нажав кнопку R (c) NCEM, Калифорнийский университет, Беркли.

Ученые из Университета Арканзаса три года назад опубликовали теорию, которая показала, что изменение формы поверхности графена может быть использовано для генерации энергии. Это противоречило расчетам Ричарда Фейнмана, но оказалось, что графен при комнатной температуре действительно может производить переменный ток.

Медленно деформирующийся графен индуцировал низкочастотный переменный ток, а разработанная учеными система преобразовала его в пульсирующий постоянный ток (DC) и дополнительно усилила (источник). Это важно, потому что электроника более эффективно работает на более низкой частоте.

Пожалуй, наиболее нелогичным является то, что резистор, используемый в системе, не нагревался во время работы. Поскольку энергия поступала от преобразования тепловых движений в электричество, баланс сохранялся. Если электричество закончится, резистор должен остыть.

После построения готовой схемы, доказывающей, что теория работает на практике (PoC), Ученые сейчас работают над возможностью хранения энергии, генерируемой в системе, в конденсаторе. Точно так же, как на анимации ниже (зеленый – отрицательные заряды, красный – дыры, положительные заряды):

Следующим шагом будет миниатюризация всего этого и построение на кремниевой пластине. Если это удастся и если удастся объединить миллион таких систем в одной микросхеме, он сможет функционировать как практически бессмертный генератор электричества.