Newsy

Naukowcy wynaleźli nieograniczone źródło czystej energii. Zbudowane na bazie grafenu czujniki czy małe urządzenia mogą nie wymagać już zasilania [DEPESZA]

2020-10-12  |  06:00
Wszystkie newsy

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

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

NEWSERIA POLECA

Bezpieczeństwo najważniejsze dla pacjentów decydujących się na zabiegi korekty wad wzroku

Wady refrakcji, takie jak krótkowzroczność, astygmatyzm czy starczowzroczność, można skutecznie i trwale usunąć. Kwestii bezpieczeństwa zabiegów korekcji wad wzroku dotyczy najwięcej obaw pacjentów, którzy myślą o takim kroku. Tutaj z pomocą przychodzą certyfikaty spełnianych norm jakości, akredytacje poszczególnych placówek oraz potwierdzenie kwalifikacji lekarzy chirurgów.

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Konsument

Polacy chcieliby głosować elektronicznie. Brakuje woli politycznej i technicznego zaplecza dla takiego rozwiązania

Ponad połowa Polaków chciałaby głosować przez internet – wynika z analizy CBOS. Już dziś niektóre państwa na świecie korzystają z głosowania elektronicznego, a wiele innych rozważa wprowadzenie takiego rozwiązania. Światowym liderem w tym zakresie jest Estonia, gdzie od 2005 roku działa e-voting. Także w Polsce po wyborach w 2023 roku pojawił się tego typu pomysł. Okazuje się jednak, że choć wola społeczna zdigitalizowania sposobu wyboru rządzących jest, to woli politycznej ciągle brakuje. Nie wiadomo też, która z platform mogłaby pełnić rolę bezpiecznej urny wyborczej.

Prawo

Tak zwana sztuczna twórczość coraz popularniejsza. Wyzwaniem pozostają kwestie praw autorskich

Rosnąca popularność narzędzi AI spowodowała, że powstaje coraz więcej „dzieł sztuki”, będących wytworem działania algorytmów, które potrafią m.in. tworzyć muzykę dopasowaną do preferencji i nastroju, malować obrazy, a nawet pisać poezję czy scenariusze filmowe. To rodzi szereg wyzwań dotyczących praw autorskich. Są także wątpliwości dotyczące ochrony dzieł, z których AI się uczy. Narzucanie prawnych zakazów i obostrzeń może jednak nie przynieść efektów.

Handel

Sztuczna inteligencja zmienia e-handel. Będzie wygodniej dla konsumentów, ale też sporo zagrożeń

W ciągu siedmiu lat wartość rynku związanego z wykorzystaniem sztucznej inteligencji w handlu elektronicznym wzrośnie ponad dwuipółkrotnie – do ponad 22 mld dol. Przedsiębiorcy widzą w niej duży potencjał marketingowy. Z punktu widzenia konsumentów obecność AI na platformach sprzedażowych to szansa na oszczędzenie czasu przy wyszukiwaniu produktów i możliwość otrzymywania spersonalizowanych ofert. To jednak również duże ryzyka – zwiększone ryzyko narażenia na manipulację i deepfake, a także obawa o bezpieczeństwo danych osobowych.

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.