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グラフェンは無限クリーンな動力をもたらす

マッキンス大学の物理学者のグループが,グラフェンの熱運動から電流を発生する回路を開発した。

グラフェンは人間で知られている最も薄い材料であり,六角形格子配列の単一原子厚の炭素層から作製された。グラフェンは電池、コンピュータ、トランジスタ、DNA診断など多くの応用分野に進出しています。

三年前、マッキンス大学の物理学者は独立したグラフェンを開発しました。「物理評論」(Physical Review)誌に発表された最新の発見がこの理論に証明された。

発見された物理学教授兼首席研究員のPaul Thibado氏は「グラフェンに基づくエネルギー収集回路をチップに集積し、小型設備やセンサーが清潔で無限の低電圧電源を提供すると考えられる」と述べた。

有名な物理学者のリチャード・フェルマン氏によると、原子の熱い運動(ブラウン運動ともいう)は役に立たないということです。最近の発見はこの考えを反駁し、Thibadoのチームはグラフェン中のブラウン運動が電気回路の中で交流を誘起することを発見した。

物理学者のレオン・ブリ淵は1950年代に発表した画期的な論文で、回路に単一のダイオードを追加することはブラウン運動からエネルギーを集める解決策であるという考えを反駁しました。したがって、物理学の家庭用の2つの相対的なダイオードはACを直流(DC)に変換する回路を確立した。この設定は負荷抵抗においてパルス直流を発生させる電流双方向流を可能にする。

彼らはダイオードによって提供される抵抗変化率が,以前に考えられたように電力を低減するのではなく,伝達されたパワーを増幅することを見出した。

物理学の共著者と准教授のPradeep Kumarによると、ダイオードが回路の電力を増幅したことを証明するために、研究グループは比較的新しい物理学の領域を使った。

このようなパワー強化を証明する過程で、ランダム熱力学の新興分野を参考にして、百年近くの歴史を持つ有名なナイキスト理論を拡張しました。

熱環境が負荷抵抗に作用しても,グラフェンと回路の温度は同じで,両者の間に熱交換がない。いかなる温度差も熱力学の第二法則に反する。

研究グループはまた,グラフェンの比較的遅い運動のために,誘導電流の周波数が低いことを見出した。技術的な観点から,これはより低い周波数で電子デバイスがより効果的に機能するからである。

通常、抵抗器に流れる電流は熱を発生する。しかしブラウンの電流はそうではありません。物理学者が作ったのは、電気回路の中の電流を再配置し、それを有用なものに変換することです。

次の目的は、この直流をコンデンサに保存して、後で使うために使うことができるかどうかを確認することです。これはシリコンウエハ上で小型化とパターン化を行う必要があるだろう。1 mx 1 mmチップ上の数百万個のこのような微小回路は、低消費電力電池の代替品として機能することができる。