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
- 2024-11-12: Polskę czeka boom w magazynach energii. Rząd pracuje nad nowymi przepisami
- 2024-08-26: Polska nie może się uwolnić od węgla. Wszystko przez brak inwestycji w modernizację sieci elektroenergetycznych
- 2024-06-28: Przyspiesza dekarbonizacja ciepłownictwa. Elektrociepłownia w Bydgoszczy od przyszłego roku zrezygnuje z kolejnych kotłów węglowych
- 2024-07-05: Wymiana oświetlenia w stolicy na ostatniej prostej. Zwrot z inwestycji już widać na rachunkach za prąd
- 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
- 2024-05-28: Ograniczenie importu surowców z Rosji przyspiesza transformację energetyczną Europy. Dekarbonizacja może się jednak wiązać z protestami części grup społecznych
- 2024-07-25: Edyta Herbuś: Joga pozwala mi zadbać o systematyczny przepływ dobrej energii i harmonię. Mam bardzo dobry kontakt ze swoim ciałem
- 2024-04-17: Inwestycje w przydomowe elektrownie wiatrowe w Polsce mogą się okazać nieopłacalne. Eksperci ostrzegają przed wysokimi kosztami produkcji energii
- 2024-07-23: Biznes chętnie inwestuje w OZE. Fotowoltaika na własnym gruncie najchętniej wybieranym rozwiązaniem
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Transport
W Europie segment elektrycznych małych aut miejskich zapóźniony o trzy–cztery lata. Hyundai chce to zmienić
Niewielki, ale pojemny dwubryłowy samochód z segmentu małych aut miejskich – Hyundai Inster – to najnowsza propozycja koreańskiego producenta. Samochód przedstawiany jest jako najtańszy elektryk w ofercie Hyundaia, który ma przekonać do elektromobilności kolejną grupę kierowców. Tym bardziej że dotąd na rynku brakowało aut elektrycznych z segmentu A. W nowym modelu producent zastosował zaawansowane technologie, m.in. system pompy ciepła, która ogrzewa akumulator, by zminimalizować utratę energii.
Nauka
Agencja Badań Medycznych walczy z czasem przy obsłudze konkursów z KPO. Największym problemem są braki kadrowe
W 2024 roku do Agencji Badań Medycznych wpłynęło dwa–trzy razy więcej wniosków niż zazwyczaj. To zasługa pięciu konkursów w ramach Krajowego Planu Odbudowy, szczególnie dotyczącego badań biomedycznych. Przez braki kadrowe i stopień skomplikowania wniosków niedawno agencja zdecydowała o przedłużeniu terminu oceny wniosków w jednym z konkursów. To jednak powoduje, że beneficjenci będą mieli bardzo mało czasu na realizację projektów.
Ochrona środowiska
Powodzie, susze i zanieczyszczenie rzek to największe zagrożenia wodne dla Polski. Brakuje specjalistów w tej dziedzinie
Zagrożenia związane z wodą pojawiają się w Polsce coraz częściej wraz ze wzrastającą częstotliwością występowania hydrologicznych zjawisk ekstremalnych, jak susze i powodzie. Problemem jest również niska jakość wody w rzekach – tylko 1,8 proc. naszych rzek ma wodę pierwszej klasy czystości, zdatnej do picia. Polska Akademia Nauk powołała Komitet Nauk o Wodzie i Gospodarki Wodnej. Jego celem jest przede wszystkim wypracowanie programu badawczego ukierunkowanego na bezpieczeństwo wodne Polski, diagnoza zagrożeń i propozycje skutecznych rozwiązań.
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.