Двумерную форму углерода — графен — первое время после открытия называли невозможной, так как она, на первый взгляд, не соответствовала законам физики. Объяснить структуру удалось с помощью феномена Броуновского движения. Случайные колебания атомов углерода создают в материале подобие ряби, похожей на волны на поверхности океана. Эти движения позволяют графену существовать в двумерной форме.
Ученые из Университета Арканзаса решили использовать эти колебания как источник энергии. Как пишет New Atlas, физики создали устройство для сбора вибрационной энергии. Листы графена, покрытые отрицательно заряженными частицами, разместили между двумя металлическими электродами. Как только графен поднимался «волной» вверх, то верхний электрод становился положительно заряженным. Когда графен опускался, то положительно заряженным оказывался нижний электрод. В результате формировался переменный ток.
Пока такой метод позволяет производить электроэнергию в микроскопических масштабах. Каждая «волна» генерировала всего 10 пиковатт. Однако листы графена большей площади способны вырабатывать больше энергии. Полученного ими электричества хватило бы для непрерывной работы наручных часов.
Открытие пока не удастся масштабировать, однако устройство американских ученых может стать основой для нового типа батареи, которая будет производить энергию бесконечно без какой-либо подзарядки. Физики также планируют провести аналогичные эксперименты с другими материалами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Ученые напечатали «невозможный» материал, придуманный математиками
Кейсы
Пока одни ученые экспериментируют с двумерным графеном, другие изобретают трехмерный. Осенью международная группа физиков разработала способ превращения графена в трехмерный объект при помощи лазера. Технология позволила создать пирамиду высотой 60 нм, которая в 60 раз превосходит по толщине обычный лист графена.