Новости космоса и технологий. » Физика » Физики создают схему, которая генерирует чистую безграничную мощность из графена

Физики создают схему, которая генерирует чистую безграничную мощность из графена

Опубликовал: Admin, 4-10-2020, 01:01, Физика, 49, 0

Физики создают схему, которая генерирует чистую безграничную мощность из графена

Группа физиков из Университета Арканзаса успешно разработала схему, способную улавливать тепловое движение графена и преобразовывать его в электрический ток.

«Схема сбора энергии, основанная на Графене , Может быть включена в микросхему, чтобы обеспечить чистую, безграничную низковольтную энергию для небольших устройств или датчиков», - сказал Пол Тибадо, профессор физики и ведущий исследователь открытия.

Результаты, опубликованные в журнале Физический обзор E , являются доказательством теории, разработанной физиками в Университете А три года назад, о том, что автономный графен - единственный слой атомов углерода - изгибается и изгибается таким образом, что это многообещающе для сбора энергии.

Идея получения энергии из графена спорна, потому что она опровергает известное утверждение физика Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движение атомов, известное как броуновское движение, не может работать. Команда Тибадо обнаружила это на комнатная температура тепловое движение графена на самом деле вызывает в цепи переменный ток (AC), что считается невозможным.

В 1950-х годах физик Леон Бриллюэн опубликовал знаменательную статью, опровергающую идею о том, что добавление в схему одного диода, одностороннего электрического затвора, является решением для сбора энергии из броуновского движения. Зная это, группа Тибадо построила свою схему с двумя диодами для преобразования переменного тока в постоянный ток (ОКРУГ КОЛУМБИЯ). Когда диоды расположены напротив друг друга, позволяя току течь в обе стороны, они обеспечивают отдельные пути через схему, создавая импульсный постоянный ток, который выполняет работу на нагрузочном резисторе.

Кроме того, они обнаружили, что их конструкция увеличила количество передаваемой мощности. «Мы также обнаружили, что поведение диодов при включении-выключении и переключении на самом деле усиливает подаваемую мощность, а не снижает ее, как считалось ранее», - сказал Тибадо. «Скорость изменения сопротивления, обеспечиваемого диодами, добавляет дополнительный фактор к мощности».

Команда использовала относительно новую область физики, чтобы доказать, что диоды увеличивают мощность схемы. «В доказательстве этого увеличения мощности мы опирались на зарождающуюся область стохастической термодинамики и расширили знаменитую теорию Найквиста почти столетней давности», - сказал соавтор Прадип Кумар, доцент физики и соавтор.

По словам Кумара, графен и схема имеют симбиотические отношения. Хотя тепловая среда выполняет работу с нагрузочным резистором, графен и схема имеют одинаковую температуру, и тепло между ними не течет.

Это важное различие, сказал Тибадо, потому что разница температур между графеном и схемой в цепи, производящей энергию, противоречила бы второму закону термодинамики. «Это означает, что второй закон термодинамики не нарушается, и нет необходимости утверждать, что« демон Максвелла »разделяет горячие и холодные электроны», - сказал Тибадо.

Команда также обнаружила, что относительно медленное движение графена индуцирует ток в цепи на низких частотах, что важно с технологической точки зрения, потому что электроника более эффективно работает на более низких частотах.

«Люди могут думать, что ток, протекающий в резисторе, вызывает его нагрев, но броуновский ток - нет. На самом деле, если бы ток не протекал, резистор остыл», - пояснил Тибадо. «Что мы сделали, так это перенаправили ток в цепи и преобразовали его во что-то полезное».

Следующая цель команды - определить, можно ли хранить постоянный ток в конденсаторе для последующего использования. Эта цель требует миниатюризации схемы и нанесения ее на кремниевую пластину или микросхему. Если миллионы этих крошечных схемы могли быть построены на микросхеме размером 1 на 1 миллиметр, они могли служить как low- мощность замена батареи.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии