ساخت مداری که از گرافین انرژی نامحدود و پاک تولید می‌کند

گروهی از فیزیکدانان دانشگاه «آرکانزا» موفق به ساخت مداری مبتنی بر گرافین شده‌اند که به شکل نامحدود انرژی پاک تولید می‌کند. این سیستم جدید حرکت گرمایی گرافین را جذب کرده و آن را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند.

«Paul Thibado»، استاد فیزیک و رهبر این پروژه می‌گوید: «یک مدار جذب کننده انرژی مبتنی بر گرافین را می‌توان در یک تراشه بکار گرفت و برق کم ولتاژ، نامحدود و پاک را برای سنسورها و دستگاه‌های کوچک تأمین کرد.»

این تحقیق جنجال‌هایی در جامعه فیزیک به پا کرده است چرا که علیه نظریه‌های «ریچارد فاینمن»، فیزیکدان معروف قرن بیستم میلادی است که معتقد بود حرکت گرمایی اتم‌ها موسوم به «حرکت براونی» (Brownian motion) قابل بهره‌برداری نیست.

با این وجود Thibado و تیمش به موضوع جدیدی پی بردند که تا پیش از این غیرممکن تلقی می‌شد. به گفته آن‌ها حرکت گرمایی گرافین در دمای اتاق جریان متناوب (AC) تولید می‌کند. محققان برای اثبات این ادعا مداری شامل دو دیود (به جای یک دیود) ساختند و جریان متناوب را به مستقیم (DC)  تبدیل کردند.

دیودها خلاف یکدیگر قرار گرفتند تا جریان بتواند در دو طرف حرکت کند. ماحصل این آزمایش ایجاد جریان مستقیم است که با مقاومت بار (Load Resistor) در تماس بوده و میزان برق خروجی را افزایش می‌دهد. «Thibado» افزود: «ما همچنین متوجه شدیم که رفتار خاموش-روشن و سوییچ مانند دیودها در واقع خروجی برق را برخلاف آنچه تصور می‌شد به جای کاهش، افزایش می‌دهد. نرخ تغییر در مقاومت که توسط دیودها فراهم می‌شود فاکتور اضافه‌ای به برق اضافه می‌کند.»

محققان برای اثبات نظریه خود از زمینه جدیدی در فیزیک کمک گرفتند. «Pradeep Kumar»، یکی از نویسندگان تحقیق و استادیار فیزیک می‌گوید: «برای اثبات افزایش برق، از حوزه نوظهوری به نام ترمودینامیک تصادفی (stochastic thermodynamics) و نظریه تحسین شده نایکوئیست (Nyquist) کمک گرفتیم.»

محققان در قدم بعدی به دنبال یافتن روشی برای ذخیره جریان مستقیم در خازن هستند. یافته‌های این تحقیق در ژورنال Physical Review منتشر شده است.