Pembangkit listrik berbasis grafena

Fisikawan di Universitas Arkansas telah mengembangkan sirkuit yang mengubah graphene menjadi energi bersih tanpa batas. Dengan merasakan pergerakan termal graphene, rangkaian mengubahnya menjadi arus listrik.

Sirkuit dapat disematkan dalam chip untuk memberikan daya tegangan rendah yang bersih dan tidak terbatas ke perangkat atau sensor kecil.

Gagasan mengekstraksi energi dari grafik masih kontroversial karena membantah klaim terkenal yang dibuat oleh fisikawan Richard Feynman bahwa gerakan termal atom, yang dikenal sebagai gerakan Brown, tidak dapat bekerja. Studi ini menunjukkan bahwa pergerakan termal grafik pada suhu kamar menginduksi arus bolak-balik (AC) di sirkuit, suatu prestasi yang dianggap tidak mungkin.

Ilmuwan membangun sirkuit mereka menggunakan dua dioda untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah (DC). Karena dioda berlawanan, arus dapat mengalir ke kedua sisi, menyediakan jalur terpisah melalui rangkaian dan menyediakan arus DC yang berdenyut untuk menahan beban.

Paul Tibado, profesor fisika dan peneliti utama penemuan tersebut, mengatakan: “Kami menemukan bahwa desain meningkatkan jumlah energi yang dihasilkan. Kami juga menemukan bahwa perilaku memulai, menghentikan, dan mengganti dioda memperkuat energi yang diperkuat daripada menguranginya seperti yang diyakini sebelumnya. Tingkat perubahan resistansi yang diberikan dioda meningkatkan faktor daya. “

Dalam bidang fisika yang relatif baru, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa dioda meningkatkan kekuatan sirkuit.

Rekan penulis Pradeep Kumar, Profesor Fisika, mengatakan: “Untuk mendemonstrasikan peningkatan kinerja ini, kami mengacu pada bidang termodinamika stokastik yang muncul dan memperluas teori Nyquist, yang dimulai hampir seabad.”

Ada hubungan simbiosis antara grafik dan siklus. Meskipun lingkungan termal berkelanjutan, graphene dan sirkuit berada pada suhu yang sama dan tidak ada panas yang mengalir di antara keduanya. “”

Tibado berkata: Ini adalah perbedaan penting karena perbedaan suhu di antara keduanya Grafik Dan sirkuit di sirkuit yang memasok energi akan melanggar hukum kedua termodinamika. “Ini berarti bahwa hukum kedua termodinamika tidak dilanggar dan jelas bahwa iblis Maxwell memisahkan elektron panas dan dingin.”

Para ilmuwan juga menemukan bahwa gerakan graphene yang relatif lambat menyebabkan arus di sirkuit pada frekuensi yang lebih rendah, yang penting dari sudut pandang teknologi, karena elektronik bekerja lebih efisien pada frekuensi yang lebih rendah.

Tibado menyatakan: Orang mungkin berpikir bahwa arus yang mengalir dalam resistor menyebabkan pemanasan, tetapi arus Brown tidak. Jika tidak ada arus yang mengalir, resistor akan menjadi dingin. Kami mengubah arus menjadi rangkaian dan mengubahnya menjadi sesuatu yang berguna. “”

Di masa depan, para ilmuwan akan menyelidiki apakah arus searah dapat disimpan dalam kapasitor untuk digunakan nanti. Ini mengharuskan sirkuit dibuat miniatur dan didekorasi pada wafer silikon atau chip. Jika jutaan sirkuit mikro ini dapat dibangun di atas chip 1mm x 1mm, mereka dapat berfungsi sebagai alternatif baterai berdaya rendah.

Hasilnya dipublikasikan di Physical Review E.