Un team di fisici dell’Università dell’Arkansas ha sviluppato con successo un circuito in grado di catturare il movimento termico del grafene e convertirlo in una corrente elettrica. “Un circuito di raccolta di energia basato sul grafene potrebbe essere incorporato in un chip per fornire energia pulita, illimitata ed a bassa tensione per piccoli dispositivi o sensori”, ha detto Paul Thibado, professore di fisica e ricercatore capo della scoperta.
I risultati, pubblicati sulla rivista Physical Review E, sono la prova di una teoria che i fisici hanno sviluppato secondo cui il grafene indipendente, un singolo strato di atomi di carbonio, si increspa e si piega in un modo che promette di raccogliere energia.
L’utilità del grafene in specifici circuiti
L’idea di raccogliere energia dal grafene è controversa perché confuta la ben nota affermazione del fisico Richard Feynman secondo cui il movimento termico degli atomi, noto come moto browniano, non può funzionare. Il team di Thibado ha scoperto che a temperatura ambiente il movimento termico del grafene induce in effetti una corrente alternata (CA) in un circuito, un risultato che si ritiene impossibile.
Negli anni ’50, il fisico Léon Brillouin pubblicò un documento fondamentale che confutava l’idea che l’aggiunta di un singolo diodo, un cancello elettrico unidirezionale, a un circuito fosse la soluzione per raccogliere energia dal moto browniano. Sapendo questo, il gruppo di Thibado ha costruito il proprio circuito con due diodi per convertire la corrente alternata in corrente continua (CC). Con i diodi in opposizione che consentono alla corrente di fluire in entrambe le direzioni, forniscono percorsi separati attraverso il circuito, producendo una corrente continua pulsante che esegue il lavoro su un resistore di carico.
Inoltre, hanno scoperto che il loro design aumentava la quantità di potenza erogata. “Abbiamo anche scoperto che il comportamento on-off, simile a un interruttore, dei diodi in realtà amplifica la potenza erogata, invece di ridurla, come si pensava in precedenza”, ha affermato Thibado. “La velocità di variazione della resistenza fornita dai diodi aggiunge un ulteriore fattore alla potenza”.