Es ist eine ewige Quelle kostenloser Energie. Die thermischen Bewegungen von Graphen werden in Elektrizität umgewandelt
Wissenschaftler der University of Arkansas haben ein System geschaffen, das durch die thermische Bewegung von Graphen Strom erzeugen kann. Ein auf dieser Basis aufgebauter Energiegenerator hat die Chance, so lange zu arbeiten wie lange das alles bei normaler Temperatur sein wird - zumindest ist das eine Theorie, die vor drei Jahren entwickelt wurde.
Energiegenerator aus Graphen. Vielleicht nicht für Maschinen, aber für Mikrosensoren – ja. In der Zukunft
Graphen ist eine „Folie“ aus Kohlenstoffatomen, die durch Einfach- und Doppelbindungen verbunden sind. Die Atome sind in Sechsecken angeordnet und bilden eine ein Atom dicke flache Struktur, die Graphen eine Reihe erstaunlicher Eigenschaften verleiht. Eine davon sind thermische Bewegungen, die Falten und Verformungen auf der Graphenfolie verursachen.
Graphen unter einem TEAM 0.5 Transmissionselektronenmikroskop, entwickelt von einem Team an der University of California, Berkeley. Die gelben Eckpunkte sind Kohlenstoffatome, die schwarzen Löcher befinden sich innerhalb der Sechsecke. Wenn Sie glauben, dass das Schwarze nach links zeigt, warten Sie ein paar Sekunden, versuchen Sie, den gelben Kohlenstoffstreifen zum rechten Rand zu verfolgen, oder laden Sie das Foto in einen Bildeditor und drehen Sie es schnell um 90-180 Grad. In IrfanView kann dies durch Drücken der R(c)-Taste erfolgen NCEM, University of California, Berkeley.
Wissenschaftler der University of Arkansas veröffentlichten vor drei Jahren eine Theorie, die zeigte, dass eine Veränderung der Form der Graphenoberfläche zur Energieerzeugung genutzt werden könnte. Dies widersprach den Berechnungen von Richard Feynman, es stellte sich jedoch heraus, dass Graphen bei Raumtemperatur tatsächlich Wechselstrom erzeugen konnte.
Langsam verformtes Graphen induzierte einen niederfrequenten Wechselstrom, den das System der Wissenschaftler in pulsierenden Gleichstrom (DC) umwandelte und weiter verstärkte (Quelle). Dies ist wichtig, da die Elektronik bei niedrigeren Frequenzen effizienter arbeitet.
Was vielleicht am wenigsten intuitiv ist, ist, dass der im System verwendete Widerstand während des Betriebs nicht heiß wurde. Da Energie aus der Umwandlung thermischer Bewegung in Elektrizität entstand, blieb das Gleichgewicht erhalten. Wenn der Strom ausgeht, sollte der Widerstand abkühlen.
Nach dem Aufbau einer fertigen Schaltung, die beweist, dass die Theorie in der Praxis funktioniert (PoC), Wissenschaftler arbeiten nun an der Möglichkeit, die im System erzeugte Energie in einem Kondensator zu speichern. Genau wie in der Animation unten (grün - negative Ladungen, rot - Löcher, positive Ladungen):
Der nächste Schritt besteht darin, das alles zu miniaturisieren und auf einem Siliziumwafer aufzubauen. Wenn dies gelingt und eine Million dieser Systeme in einen einzigen Chip integriert werden können, könnte dieser als praktisch unsterblicher Stromerzeuger fungieren.
Einer der Prototypen von Graphen-Energiegeneratoren (c) University of Arkansas
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