grafene

Un team di fisici dell’Università dell’Arkansas, negli Stati Uniti, ha sviluppato un circuito in grado di catturare il movimento termico del grafene e convertirlo in corrente elettrica. I fisici dell’università americana chiariscono che il circuito cattura il movimento termico del grafene e lo converte in corrente elettrica, una tecnologia che potrebbe essere incorporata in un chip per fornire energia pulita, illimitata e a bassa tensione per piccoli dispositivi o sensori.

Paul Thibado, professore di fisica e leader dello studio, ha affermato che questa scoperta dimostra la teoria che lo stesso gruppo di scienziati ha sviluppato tre anni fa secondo cui il grafene indipendente si increspa e si deforma per consentire la cattura energia.

Il documento è stato pubblicato il 2 ottobre in Physical Review E.

 

Un materiale versatile

Il grafene è un materiale cristallino estremamente fine formato da atomi di carbonio e con alto potere conduttivo. Grazie alle sue proprietà fisiche, è visto dai ricercatori come il futuro della tecnologia.

Tuttavia, l’idea di generare energia da questo materiale provoca un certo scalpore nel mondo scientifico, poiché molti ricercatori ritengono che questa teoria confuti l’affermazione del fisico Richard Feynman secondo cui il movimento termico degli atomi, noto come moto browniano, non funziona per generare energia.

Tuttavia, il team guidato da Thibado ha scoperto che, a temperatura ambiente, il movimento termico del grafene induce una corrente alternata in un circuito, qualcosa precedentemente considerato impossibile.

I ricercatori dell’università americana hanno costruito un circuito con due diodi per convertire una corrente alternata (CA) in una corrente continua (CC). Per consentire alla corrente di fluire in entrambe le direzioni, i diodi devono trovarsi in posizioni opposte. Fornendo percorsi separati attraverso il circuito, i diodi hanno quindi prodotto una corrente continua pulsante.

Abbiamo scoperto che il comportamento di commutazione dei diodi amplifica la potenza fornita, invece di ridurla come si pensava in precedenza“, ha sintetizzato Thibado. “La velocità di variazione della resistenza fornita dai diodi aggiunge un ulteriore fattore alla potenza“.

Per dimostrare la maggiore potenza del circuito, gli scienziati hanno utilizzato un campo della fisica relativamente nuovo per comprendere una vecchia teoria: “Ci basiamo sul campo emergente della termodinamica stocastica ed estendiamo la famosa teoria di Nyquist, vecchia di quasi un secolo“, ha spiegato Pradeep Kumar, Professore di fisica e coautore dello studio.

Inoltre, questi esperimenti hanno permesso di scoprire che il movimento lento del grafene induce corrente nel circuito alle basse frequenze, il che è importante dal punto di vista tecnologico, poiché l’elettronica funziona in modo più efficiente alle frequenze più basse.