Физики создали схему, которая генерирует чистую безграничную мощность из графена

Команда физиков из Университета Арканзаса успешно разработала схему, способную улавливать тепловое движение графена и преобразовывать его в электрический ток.

"Энергосберегающая схема, основанная на графене, может быть встроена в чип для обеспечения чистой, безграничной, низковольтной энергии для небольших устройств или датчиков", - сказал Пол Тибадо, профессор физики и ведущий научный сотрудник в рамках открытия.

Энергия из графена?

Результаты, опубликованные в журнале Physical Review E, являются доказательством теории, разработанной физиками в Университете Арканзаса три года назад, о том, что отделившийся графен - это один слой атомов углерода, который имеет пульсации и пряжки таким образом, что это позволяет получить многообещающую энергию".

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Идея сбора энергии из графена является спорной, потому что она опровергает известное утверждение физика Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движение атомов, известное как броуновское движение, не может работать. Команда Тибадо обнаружила, что при комнатной температуре тепловое движение графена на самом деле вызывает переменный ток в цепи, достижение считается невозможным.

В 1950-х годах физик Леон Брилюэн опубликовал эпохальную работу, опровергающую идею о том, что добавление в схему одного диода - односторонних электрических ворот - является решением для сбора энергии из броуновского движения. Зная это, группа Тибадо построила свою схему с двумя диодами для преобразования переменного тока в постоянный. С диодами в оппозиции, позволяя току течь в обе стороны, они обеспечивают отдельные пути через цепь, производя пульсирующий постоянный ток, который выполняет работу на резисторе нагрузки.

Кроме того, они обнаружили, что их конструкция увеличивает количество подаваемой энергии. "Мы также обнаружили, что поведение диодов, похожее на включение и выключение, на самом деле усиливает подаваемую мощность, а не уменьшает ее, как считалось ранее", - сказал Тибадо. "Скорость изменения сопротивления, обеспечиваемого диодами, добавляет дополнительный фактор к мощности".

Команда использовала относительно новую область физики, чтобы доказать, что диоды увеличили мощность схемы. "Доказывая это увеличение мощности, мы использовали возникающее поле стохастической термодинамики и расширили почти столетнюю знаменитую теорию Найквиста", - сказал соавтор Прадип Кумар (Pradeep Kumar), адъюнкт-профессор физики и соавтор.

По словам Кумара, графен и цепь имеют общую симбиотическую связь. Несмотря на то, что тепловая среда выполняет работу на нагрузочном резисторе, графен и контур имеют одинаковую температуру, и тепло не течет между ними.

Это важное различие, сказал Тибадо, потому что разница температур между графеном и контуром, в цепи, производящей энергию, будет противоречить второму закону термодинамики. Это означает, что второй закон термодинамики не нарушается, и нет необходимости утверждать, что "Демон Максвелла" разделяет горячие и холодные электроны", - сказал Тибадо.

Команда также обнаружила, что относительно медленное движение графена индуцирует ток в цепи на низких частотах, что важно с технологической точки зрения, так как электроника работает более эффективно на низких частотах.

"Люди могут думать, что ток, протекающий в резисторе, вызывает его нагрев, но броуновский ток - нет. На самом деле, если бы ток не протекал, резистор бы остыл", - объясняет Тибадо. "То, что мы сделали, это перенаправили ток в цепи и превратили его во что-то полезное."

Следующая задача команды - определить, можно ли сохранить постоянный ток в конденсаторе для последующего использования - цель, которая требует миниатюризации схемы и нанесения ее на кремниевую пластину или чип. Если миллионы из этих крошечных схем могут быть построены на 1-миллиметровом чипе, то они могут служить в качестве замены батареи с низким энергопотреблением.  опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet