Αξιοποίηση του γραφενίου για παραγωγή καθαρής ενέργειας

Η ικανότητα του γραφενίου για μεγάλη στρωματοποίηση ακόμη και σε ένα πολύ μικρό χώρο, μπορεί να οδηγήσει σε ένα πρακτικό ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για την τροφοδοσία βιολογικών εμφυτευμάτων.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Αρκάνσας στις ΗΠΑ ανακάλυψαν μια νέα ιδιότητα του γραφένιου που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ανεξάντλητης καθαρής ενέργειας.

Το γραφένιο αποτελείται από επίπεδα ατόμων άνθρακα ταξινομημένα σε ένα δισδιάστατο δικτυωτό πλέγμα. Έχει χαρακτηριστεί ως το λεπτότερο υλικό στον κόσμο, είναι ιδιαίτερα ισχυρό και καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.

Ενώ διερευνούσε το απλό φαινόμενο της ικανότητας του γραφενίου να κυματίζει και να ανακινείται, ο φυσικός Πωλ Τιμπάντο και μια ομάδα μεταπτυχιακών φοιτητών ανακάλυψαν μια μέχρι τότε άγνωστη συμπεριφορά κατά την οποία το υλικό λυγίζει και περιστρέφεται σε μικρές, τυχαίες διακυμάνσεις, ενδεχομένως επιτρέποντάς του να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας. Όταν δύο ηλεκτρόδια συνδέονται στις δύο πλευρές ενός τέτοιου παλλόμενου φύλλου γραφενίου, παράγεται μια μικρή τάση, η οποία μπορεί να ενισχυθεί για πρακτική χρήση μέσω στρωματοποίησης.

Η νέα ανακάλυψη έγινε κατά τη διάρκεια μιας αρκετά συνηθισμένης έρευνας της γνωστής ιδιότητας του γραφενίου να πάλλεται, η οποία επιτρέπει στο σχεδόν δισδιάστατο υλικό να λειτουργεί ως τρισδιάστατο. Για να μελετήσουν αυτή τη συμπεριφορά, οι ερευνητές τοποθέτησαν φύλλα γραφενίου σε ένα πλέγμα χαλκού και παρατήρησαν την ατομική κίνηση μέσω ενός μικροσκοπίου.

ΠαρΆ όλο που το φαινόμενο είχε παρατηρηθεί στο παρελθόν σε μελέτες βιολογίας και κλιματολογίας, αποτελεί την πρώτη περίπτωση που παρατηρείται σε ατομικό επίπεδο. Ο Τιμπάντο εκτιμά ότι ένα μόνο φύλλο γραφενίου με διαστάσεις δέκα επί δέκα μικρόμετρα, μπορεί να παράγει δέκα μικροβάτ ισχύος. Παρά τη φαινομενικά μικρή ισχύ, η ικανότητα του γραφενίου για μεγάλη στρωματοποίηση ακόμη και σε ένα πολύ μικρό χώρο, μπορεί να οδηγήσει σε ένα πρακτικό ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για την τροφοδοσία βιολογικών εμφυτευμάτων.

Οι ερευνητές εργάζονται τώρα για την περαιτέρω διερεύνηση και ανάπτυξη της ιδιότητας αυτής, σε συνεργασία με το Αμερικανικό Ναυτικό Ερευνητικό Εργαστήριο.

Πηγή: ΝΑΥΤΕΜΠΟΡΙΚΗ