Naukowcy wynaleźli nieograniczone źródło czystej energii. Zbudowane na bazie grafenu czujniki czy małe urządzenia mogą nie wymagać już zasilania [DEPESZA]
Zespół badaczy z Uniwersytetu Arkansas opracował obwód elektryczny, który pozwoli wykorzystać ruch termiczny wewnątrz cząsteczek grafenu w procesie generowania prądu elektrycznego. Stworzenie tego układu nie tylko podważa teorię Richarda Feynmana dotyczącą ruchów termicznych wewnątrz atomów, jest także szansą na stworzenie niewielkich urządzeń elektrycznych zasilanych czystą energią o nieskończonym potencjale.
Grafenowy układ stworzony na Uniwersytecie Arkansas jest pokłosiem prac teoretycznych na temat wykorzystania efektu marszczenia się i poruszania filmu grafenowego o grubości jednego atomu w procesie generowania energii elektrycznej. Zgodnie z zaproponowaną teorią taki układ mógłby posłużyć do indukowania prądu przemiennego dzięki ruchom termicznym zachodzącym we wnętrzu atomów grafenu zwanymi ruchami Browna.
– Obwód zbierający energię oparty na grafenie może być zamontowany w układzie scalonym, aby dostarczać czystą, nieograniczoną moc niskiego napięcia dla małych urządzeń lub czujników – podkreśla Paul Thibado, profesor fizyki i główny badacz zajmujący się odkryciem. – Odkryliśmy również, że włączanie i wyłączanie, przypominające przełączanie diod, w rzeczywistości wzmacnia dostarczaną moc, zamiast ją zmniejszać, jak wcześniej sądzono.
Inspiracją dla tego eksperymentu była praca Léona Brillouina, który zasugerował, że dodanie jednokierunkowej bramki elektrycznej do układu elektrycznego mogłoby posłużyć do pozyskania energii z ruchów Browna. Naukowcy postanowili skonstruować układ wyposażony w dwie diody, które zamienią prąd pulsujący zdolny do przemieszczania się w dwóch kierunkach. Jak się okazało, taki układ pozwolił zwiększyć wartość generowanej mocy.
Prototyp z Uniwersytetu Arkansas udowodnił, że wyliczenia Richarda Feynmana dotyczące ruchów Browna były obarczone błędem. Feynman obliczył, że nie da się pozyskać energii na takiej drodze i przez lata jego prace w tym zakresie uważano za wiarygodne. Tymczasem dwudiodowy układ grafenowy funkcjonujący w temperaturze pokojowej był w stanie indukować prąd z ruchów termicznych atomów, co stoi w sprzeczności z dotychczasową wiedzą.
– Udowadniając to zwiększenie mocy, oparliśmy się na wyłaniającej się dziedzinie termodynamiki stochastycznej i rozszerzyliśmy znaną, prawie stuletnią teorię Nyquista – wskazuje współautor badania, Pradeep Kumar, profesor fizyki.
Naukowcy liczą, że wykorzystanie dużej liczby takich obwodów w układach wymagających niewielkiej mocy mogłoby pozwolić wyeliminować konieczność używania klasycznych baterii. Tym samym obwody grafenowe pozyskujące energię z ruchów Browna mogłyby zostać wykorzystane jako nieskończone, ekologiczne źródło energii do zasilania najróżniejszych czujników funkcjonujących m.in. w ramach sieci internetu rzeczy.
Według firmy badawczej Grand View Research wartość globalnego rynku grafenowego do 2025 roku wzrośnie do 550 mln dol. W najbliższych latach ma się rozwijać w tempie blisko 38 proc. w skali roku.
Czytaj także
- 2024-04-30: Wzrost inwestycji prywatnych przesądzi o rozwoju polskiej gospodarki w najbliższych latach. Sektorami przyszłości są nowe technologie i zielona energetyka
- 2024-05-08: Za dwa lata w gdańskim porcie ma powstać baza instalacyjna morskich farm wiatrowych. Będzie ponad pięć razy większa od krakowskiego Rynku Głównego
- 2024-04-17: Inwestycje w przydomowe elektrownie wiatrowe w Polsce mogą się okazać nieopłacalne. Eksperci ostrzegają przed wysokimi kosztami produkcji energii
- 2024-02-15: Energia jest towarem jak każdy inny. Eksperci zachęcają do wdrażania oszczędności w domach [DEPESZA]
- 2024-02-06: Wspólnoty i spółdzielnie mieszkaniowe coraz bardziej zainteresowane inwestycjami we własne źródła OZE. Nowe przepisy pozwalają im na tym zarabiać
- 2023-10-27: PGE kontynuuje zielone zmiany w ciepłownictwie. W elektrociepłowni w Zgierzu nowe kotły gazowe zastąpią te wykorzystujące węgiel brunatny
- 2023-10-17: Premiera filmu dokumentalnego o św. Maksymilianie Marii Kolbe. PGE: Liczymy, że co najmniej kilkadziesiąt milionów ludzi na całym świecie obejrzy ten film
- 2023-10-13: Polacy mają dużą świadomość mechanizmów chroniących przed wzrostem cen energii. Większość uważa je za wystarczające [DEPESZA]
- 2023-09-08: 86 proc. firm boleśnie odczuło w ostatnim roku podwyżki cen energii. Zamiast przerzucać koszty na klientów, mogą postawić na własne źródła odnawialne
- 2023-10-16: Do rozwoju nowych technologii niezbędny jest stabilny dostęp do surowców krytycznych. Polska szuka nowych źródeł ich pozyskiwania
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Nauka
Joga skuteczniej poradzi sobie z gniewem niż bieganie. Naukowcy dowiedli, że dając upust złości, tylko ją podsycamy
Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych doszli do wniosku, że aby zapanować nad gniewem, należy zmniejszyć pobudzenie fizjologiczne. W wyciszeniu uczucia złości i opanowaniu agresji mogą się więc sprawdzić metody, które od lat wykorzystuje się w walce ze stresem. Okazuje się, że wyładowywanie gniewu, np. bieganiem, może przynieść chwilowe zadowolenie, ale będzie raczej podnosić poziom pobudzenia i nie zapewni wyciszenia emocji.
Przemysł
Trwają intensywne przygotowania do polskiej misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Siedem eksperymentów jest już w trakcie budowy
Wykorzystanie sztucznej inteligencji w kosmosie, wpływ długotrwałego pobytu w kosmosie na zdrowie psychiczne, ale też na układ odpornościowy – to niektóre z obszarów eksperymentów, które zostaną przeprowadzone w warunkach mikrograwitacji podczas pierwszej polskiej misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W ubiegłym tygodniu Europejska Agencja Kosmiczna podpisała siedem kontraktów na ich realizację z polskimi instytucjami i firmami. – Ta lista będzie się wydłużać i mam nadzieję, że wszystkie wybrane 18 projektów poleci na stację kosmiczną – mówi Sławosz Uznański, astronauta, który będzie przeprowadzać te eksperymenty na orbicie.
Regionalne
Start-upy mogą się starać o wsparcie. Trwa nabór do programu rozwoju innowacyjnych pomysłów na biznes
Trwa nabór do „Platform startowych dla nowych pomysłów” finansowany z Funduszy Europejskich dla Polski Wschodniej 2021–2027. Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości wybrała sześć partnerskich ośrodków innowacji, które będą oferować start-upom bezpłatne programy inkubacji. Platformy pomogą rozwinąć technologicznie produkt i zapewnić mu przewagę konkurencyjną, umożliwią dostęp do najlepszych menedżerów i rynkowych praktyków, ale też finansowanie innowacyjnych przedsięwzięć. Każdy z partnerów przyjmuje zgłoszenia ze wszystkich branż, ale także specjalizuje się w konkretnej dziedzinie. Jest więc oferta m.in. dla sektora motoryzacyjnego, rolno-spożywczego, metalowo-maszynowego czy sporttech.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.