Идея сбора энергии из графена сомнительна, потому что противоречит утверждению Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движения атомов, известное как броуновское движение, не может выполнять работу. Однако команда профессора Пола Тибадо обнаружила то, что ранее считалось невозможным: при комнатной температуре тепловое движение графена все-таки индуцирует переменный ток в схеме, пишет Phys.org.
В 1950-х физик Леон Бриллюэн опубликовал важную работу, в которой опровергал идею о том, что добавление одного диода — одностороннего электрического вентиля — к цепи может стать решением проблемы сбора энергии из броуновского движения. Зная это, группа Тибадо создала схему с двумя диодами для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный. Два диода, дающие току двигаться в обоих направлениях, позволили получить пульсирующий постоянный ток, который выполнял работу на нагрузочном резисторе.
Вдобавок они открыли, что устройство повышает объем полученной энергии, а не понижает, как считалось ранее. Скорость изменений сопротивляемости, которую обеспечивают два диода, становится дополнительным фактором мощности.
Графен и схема находятся в симбиозе. Несмотря на выполняемую работу, они остаются при той же температуре, потоки тепла между ними не движутся. Это означает, что второй закон термодинамики не нарушен, а также нет повода для появления «демонов Максвелла», разделяющих горячие и холодные электроны, пояснил Тибадо.
Также ученые открыли, что относительно медленное движения графена индуцирует ток в схеме на низких частотах. Это важно с технологической точки зрения, поскольку на низких частотах электроника функционирует лучше.
Следующая цель исследователей — понять, можно ли сохранить постоянный ток в конденсаторе для последующего использования. Эта задача требует миниатюризации схемы и нанесения ее на кремниевый чип. Если на чипе размером 1×1 мм можно будет уместить миллионы таких схем, они смогут выполнять функцию маломощной батареи и вечно подпитывать, например, какие-нибудь датчики.
Новые свойства скрученного графена открыли недавно ученые из США. Оказывается, он способен менять проводимость электрического тока под действием инфракрасного света среднего диапазона. Открытие позволит создать новый класс графеновых фотодетекторов высокой чувствительности.
