محققان به مداری گرافینی با انرژی نامحدود دست پیدا کرده‌اند
تبلیغات
گروهی از محققان دانشگاه آرکانزاس موفق به توسعه مداری شده‌اند که می‌تواند حرکات گرمایی گرافین را دریافت کرده و آن را به جریان الکتریکی تبدیل کند. فیزیک‌دانان می‌گویند با کمک یک مدار گردآوری انرژی که مبتنی بر گرافین ساخته شده باشد می‌توان توان نامحدود، پاکیزه و ولتاژ پایین دستگاه‌های کوچک و حسگرها را فراهم کرد.
این دستاورد شاخه‌ای از تحقیقاتی است که سه سال پیش در دانشگاه آرکانزاس صورت گرفته و طی آن کشف شده بود که گرافین خالص – لایه‌ای منفرد از اتم‌ها، ریپل‌ها و باکل‌ها – از خود انرژی دارند. این ایده بسیار بحت‌برانگیز بود چون ادعای فیزیک‌دان معروف، ریچارد فاینمن، را درباره حرکت گرمایی اتم‌ها، موسوم به حرکت براونی، نقض می‌کرد.
با این حال، محققان دانشگاهی دریافتند که حرکت گرمایی گرافین در دمای اتاق موجب پدید آمدن جریانی جایگزین در مدار می‌شود. پیش‌تر تصور می‌شد که رسیدن به چنین دستاوردی غیرممکن است. به‌علاوه، محققان متوجه شدند که با طراحی خاص خود می‌توانند مقدار توان دریافتی را افزایش دهند. آن‌ها می‌گویند در دیودها به سازوکاری شبیه سوئیچ خاموش و روشن دست پیدا کرده‌اند که می‌تواند انرژی دریافتی را برخلاف تصورات قبلی بالا ببرد.
دانشمندان این پروژه توانسته‌اند با کمک حوزه نسبتا جدیدی از علم فیزیک ثابت کنند که دیودها قادر به افزایش توان مدار هستند. این حوزه جدید ترمودینامیک تصادفی نام دارد. محققان می‌گویند گرافین و مدار دارای نوعی رابطه هم‌زیستی هستند. وقتی کارها در مقاومت بارِ محیط گرمایی در حال انجام است، گرافین و مدار در دمای یکسانی قرار دارند، و حرارت بین آن‌ها جریان پیدا نمی‌کند. این اکتشاف از اهمیت زیادی برخوردار است چون اختلاف دمای بین این دو با قانون دوم ترمودینامیک در تناقض است.
از دیگر یافته‌های این گروه کشف حرکت نسبتا آهسته گرافین است که باعث به‌وجود آمدن جریان در فرکانس‌های پایین مدار می‌شود. این اتفاق از آن جهت اهمیت دارد که عملکردهای الکترونیکی در فرکانس‌های پایین موثرتر می‌شوند. محققان دانشگاه آرکانزاس حالا باید ببینند که امکان ذخیره‌سازی جریان DC برای استفاده‌های بعدی در خازن وجود دارد یا نه. در حال حاضر فرآیند کوچک‌سازی قطعات آماده شده و در دست پیاده‌سازی قرار گرفته است.
