來自阿肯色大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)成功開發(fā)出一種可以捕捉石墨烯的熱運(yùn)動并將其轉(zhuǎn)化為電流的電路。物理學(xué)家們表示，基于石墨烯的能量收集電路可以被整合到芯片中，為小型設(shè)備和傳感器提供清潔、無限的低壓電力，而在一定程度上不再依賴外部電池提供能源。
研究人員創(chuàng)造了一種石墨烯電路 可捕捉其熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化為電流
這一突破是三年前在阿肯色大學(xué)進(jìn)行的研究的一個分支，該研究發(fā)現(xiàn)，獨(dú)立的石墨烯，即單層碳原子，會以一種擁有潛在能量收集能力的方式起伏、彎曲。然而這個想法是有爭議的，因?yàn)樗g斥了物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼關(guān)于原子的熱運(yùn)動（即所謂的布朗運(yùn)動）不能做功的著名論斷。
然而，大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)在室溫下石墨烯的熱運(yùn)動確實(shí)能在電路中誘發(fā)出交流電，并且他們的特殊設(shè)計(jì)還增加了輸送的功率。研究人員表示，他們發(fā)現(xiàn)二極管的開關(guān)式行為放大了輸送的功率，而不是像以前認(rèn)為的那樣減少了功率。
該項(xiàng)目的科學(xué)家們能夠使用一個相對較新的物理學(xué)領(lǐng)域來證明二極管增加了電路的功率。這個新興領(lǐng)域被稱為隨機(jī)熱力學(xué)。研究人員表示，石墨烯和電路有著共生的關(guān)系，當(dāng)熱環(huán)境對負(fù)載電阻施加影響時，石墨烯和電路處于相同的溫度，熱量不會在兩者之間流動。這是一個重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閮烧咧g的溫差會違背熱力學(xué)第二定律。
其他的發(fā)現(xiàn)還包括，石墨烯相對緩慢的運(yùn)動會在電路中誘導(dǎo)出低頻的電流，這從技術(shù)的角度來說是很重要的。這很重要，因?yàn)殡娮悠骷诘皖l下運(yùn)作更有效率。下一個目標(biāo)是確定是否可以將直流電流儲存在電容器中，以便以后使用，還計(jì)劃將這些裝置進(jìn)行小型化。
