گرافن به یاری فراوری جریانی با انرژی پاک و نامحدود می آید - وبلاگ پارسی

به گزارش وبلاگ پارسی، با کوشش بر روی مدار های الکتریکی فیزیکدان ها مدار جدید ساختند که از گرافن انرژی پاک و نامحدود می سازد.

به گزارش خبرنگار فناوری وبلاگ پارسی؛ گروهی از فیزیکدانان دانشگاه آرکانزاس پیروز به ساخت مداری شدند که قادر است تا حرکت حرارتی گرافن را محاسبه نموده و آن را به جریان الکتریکی تبدیل کند.

پائول تیبادو، فیزیکدان گفت: مدار های برداشت انرژی بر پایه گرافن می تواند به منظور فراهم کردن نیروی تمیز، کم ولتاژ و نامحدود در دستگاه ها و سنسور های کوچک گنجانده شوند.

این یافته نظریه ای که فیزیکدانان 3 سال پیش در این دانشگاه درباره برداشت انرژی گرافن توسعه داده بودند را تایید می نماید. ایده برداشت انرژی جدال آمیز است، زیرا نظریه ریچارد فیمن درباره حرکت حرارتی اتم ها را رد می نماید. گروه تیبادو دریافت که درواقع، در دمای اتاق، حرکت حرارتی گرافن می تواند یک جریان متناوب در مدار ایجاد کند، یافته ای که به نظر غیرممکن می رسد.

در دهه 1950، یک فیزیکدان به نام لئون بریلوین مقاله ای منتشر کرد که ایده اضافه کردن دیود تنها به یک مدار با هدف حل مشکل برداشت انرژی از حرکت براونی را رد کرد. گروه تیبادو با دانستن این موضوع مدارخود را با دو دیود برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم ساختند. این گروه با دیود هایی در حالت متضاد، به جریان اجازه دادند که در هر دو راستا جاری گردد، آن ها راستا های جداگانه ای را در مدار فراهم نموده و یک جریان مستقیم پالس دار فراوری می نماید که کار بر روی یک مقاومت بار را انجام می دهد.

همچنین این گروه کشف کرد که طراحی آن ها میزان انرژی تحویل شده را افزایش می دهد. تیبادو گفت: ما همچنین دریافتیم که رفتاری شبیه به جابجایی بین خاموش و روشن شدن در دیویدها، نیروی تحویل داده شده را افزایش می دهد. سرعت تغییر در مقاومت فراوری شده توسط دیود ها گزینه بیشتری را برای نیرو رساندن به دیود می افزاید.

این تیم برای اثبات افزایش دیود ها در مدار، از یک زمینه نسبتاً جدید فیزیکی استفاده کردند. پرادیپ کومار، دانشیار فیزیک گفت: برای اثبات این نیروی تقویت شده، ما از زمینه ترمودینامیک تصادفی استفاده کردیم و نظریه مشهور یک قرنی مربوط به نیکویست را گسترش دادیم.

به گفته کومار، گرافن و مدار رابطه همزیستی دارند. گرچه محیط حرارتی روی مقاومت بار کار می نماید، گرافن و مدار در یک دما هستند و گرما بین این دو جریان ندارد. تیبادو گفت، این یک تمایز مهم است، زیرا اختلاف دما بین گرافن و مدار در یک مدار فراوری برق، با قانون دوم ترمودینامیک مغایرت دارد.

این تیم همچنین کشف کرد که حرکت نسبتاً آهسته گرافن باعث ایجاد جریان در مدار در فرکانس های پایین می گردد که از دیدگاه فناوری مهم است، زیرا الکترونیک در فرکانس های پایین کارایی بیشتری دارد. تیبادو شرح می دهد: مردم فکر می نمایند که علت گرم شدن مقاومت جریانی است که از دورن آن عبور می نماید، اما جریان براونی اینگونه نیست. در واقع، اگر هیچ جریانی جاری نبود مقاومت سرد می شد. آنچه ما انجام دادیم بازسازی جریان در مدار و انتقال آن به یک چیز مفیدتر بود.

این تیم میخواهد تا ببیند می تواند جریان مستقیم را برای استفاده های بعدی در خازن ذخیره کرد یا خیر. هدفی که احتیاج به کوچک-سازی مدار و الگوسازی آن روی یک ویفر سیلیکونی یا تراشه دارد.