I ricercatori del MIT stanno lavorando allo sviluppo di un dispositivo basato sul grafene che potrebbe essere in grado di convertire le onde terahertz ambientali in una corrente continua. Il team del MIT spiega che qualsiasi dispositivo che invia un segnale Wi-Fi emette anche onde terahertz, onde elettromagnetiche con una frequenza tra le microonde e la luce infrarossa. Queste onde di radiazione ad alta frequenza, note come “raggi T”, sono anche prodotte da quasi tutto ciò che registra una temperatura, compresi i nostri corpi e gli oggetti inanimati che ci circondano.
Le onde di Terahertz sono pervasive nella nostra vita quotidiana e, se sfruttate, la loro potenza concentrata potrebbe potenzialmente fungere da fonte di energia alternativa. Tuttavia, ad oggi, le onde terahertz sono energia sprecata, in quanto non esiste un modo pratico per catturarle e convertirle in qualsiasi forma utilizzabile. Questo è esattamente ciò che gli scienziati del MIT hanno deciso di fare.
Il MIT vuole trasformare le onde terahertz in energia
Il loro design sfrutta il comportamento quantico meccanico o atomico del grafene. Hanno scoperto che combinando il grafene con un altro materiale, in questo caso il nitruro di boro, gli elettroni nel grafene dovrebbero inclinare il loro movimento verso una direzione comune. Qualsiasi onda terahertz in arrivo dovrebbe “trasportare” gli elettroni del grafene, come tanti piccoli controllori del traffico aereo, per fluire attraverso il materiale in una sola direzione, come una corrente continua.
“Siamo circondati da onde elettromagnetiche nella gamma dei terahertz”, afferma l’autore principale Hiroki Isobe, postdoc presso il Materials Research Laboratory del MIT. “Se siamo in grado di convertire quell’energia in una fonte di energia che possiamo usare per la vita quotidiana, ciò contribuirebbe ad affrontare le sfide energetiche che stiamo affrontando in questo momento.”
Isobe si chiedeva se, a livello di meccanica quantistica, gli elettroni di un materiale potessero essere indotti a fluire in una direzione, per indirizzare le onde terahertz in entrata una corrente continua. Tale materiale dovrebbe essere molto pulito o privo di impurità, affinché gli elettroni nel materiale possano fluire senza disperdere le irregolarità nel materiale. Il grafene, ha scoperto, era il materiale di partenza ideale.