Arkansas Üniversitesi’nden bir araştırmacı ekibi, grafenin termal hareketini yakalayabilen ve onu elektrik akımına dönüştürebilen bir devreyi başarıyla geliştirdi. Fizikçiler, küçük cihazlar ve sensörler için temiz, sınırsız, düşük voltajlı güç sağlamak için grafene dayalı bir enerji hasadı devresinin bir çipe dahil edilebileceğini söylüyorlar.
Bu keşif, üç yıl önce Arkansas Üniversitesi’nde, potansiyel enerji hasadı kapasitesini koruyacak şekilde tek bir karbon atomu, dalgalanma ve bükülme tabakası olan bağımsız grafeni keşfeden araştırmanın bir dalı.
Bu fikir tartışmalıydı çünkü Brownian hareketi olarak adlandırılan atomların termal hareketinin iş yapamayacak kadar küçük olduğu görüşüyle çelişen bulgular dikkat çekti.
Bununla birlikte, Üniversite araştırmacıları, oda sıcaklığında grafenin termal hareketinde bulunan bir devrede alternatif bir akımı indükler. Başarının daha önce imkansız olduğu düşünülüyordu. Araştırmacılar ayrıca tasarımlarının verilen güç miktarını artırdığını keşfettiler. Araştırmacılar, diyotların açma-kapama, anahtar benzeri davranışının, önceden inandıkları gibi azaltmak yerine verilen gücü arttırdığını bulduklarını söylüyorlar.
Projedeki bilim adamları, diyotların devrenin gücünü artırdığını kanıtlamak için nispeten yeni bir fizik alanı kullanabildiler. Ortaya çıkan bu alana stokastik termodinamik denir. Araştırmacılar, grafen ve devrenin simbiyotik bir ilişkiyi paylaştığını söylüyor. Termal ortam yük direnci üzerinde çalışırken, grafen ve devre aynı sıcaklıktadır ve ikisi arasında ısı akmaz. Bu önemli bir keşiftir çünkü ikisi arasındaki bir sıcaklık farkı termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişir.
Diğer keşifler arasında, grafenin nispeten yavaş hareketinin, teknolojik açıdan önemli olan, düşük frekanslarda devrede bir akımı indüklediği yer alıyor. Bu önemlidir çünkü elektronikler daha düşük frekanslarda daha verimli çalışır. Bir sonraki amaç, DC akımının daha sonra kullanılmak üzere bir kapasitörde saklanıp saklanamayacağını belirlemektir. Ayrıca cihazlar ve sistemler de daha küçük hale getirilmeye çalışılacak.
