Un circuito a partir del grafeno que genera energía limpia e ilimitada

Fiscos de la Universidad de Arkansas crean un circuito a partir del grafeno que genera energía limpia e ilimitada.

Sinceramente cuando uno lee una noticia como esta, siente más real la posibilidad de que la energía tal y como la entendemos y usamos hoy en día pueda cambiar.

La humanidad necesita energía para vivir, por lo que cualquier avance en este temática es siempre bien venido. Sin duda el grafeno en este sentido puede ayudar a que esto sea posible.

«Un circuito de recolección de energía basado en grafeno podría incorporarse en un chip para proporcionar energía limpia, ilimitada y de bajo voltaje para pequeños dispositivos o sensores»

Así lo ha expresado Paul Thibado, profesor de física e investigador principal del descubrimiento.

Los hallazgos, titulados » Corriente inducida por fluctuación del grafeno independiente » y publicados en la revista Physical Review E , son una prueba de una teoría que los físicos desarrollaron en la Universidad de Arkansas hace tres años que decía que: 

El grafeno de una sola capa de átomos de carbono se ondula y se dobla de una manera que parece prometedora para la recolección de energía.

La idea de recolectar energía del grafeno es controvertida. Esto se debe a que refuta la conocida afirmación del físico Richard Feynman de que el movimiento térmico de los átomos, conocido como movimiento browniano, no puede funcionar. 

Aquí te dejo un vídeo donde puedes ver en que consiste el movimiento browniano:

El equipo de Thibado descubrió que, a temperatura ambiente, el movimiento térmico del grafeno induce una corriente alterna (CA) en un circuito, un logro que se cree imposible. 

Investigaciones previas

En la década de 1950, el físico Léon Brillouin publicó un artículo histórico que refutaba la idea de que agregar un solo diodo, una puerta eléctrica unidireccional, a un circuito es la solución para recolectar energía del movimiento browniano. 

Sabiendo esto, el grupo de Thibado construyó su circuito con dos diodos para convertir CA en corriente continua (CC). 

Con los diodos en oposición permitiendo que la corriente fluya en ambos sentidos, proporcionan caminos separados a través del circuito.

Esto produce una corriente continua pulsante que realiza el trabajo en una resistencia de carga.

En esta animación se puede ver más claramente el funcionamiento:

¿Qué más se descubrió sobre el circuito a partir del grafeno…?

Continuando con el estudio, descubrieron que su diseño aumentaba la cantidad de energía entregada.

Además, según dijo Thibado  “también encontramos que el comportamiento de encendido-apagado, similar a un interruptor, de los diodos en realidad amplifica la potencia entregada, en lugar de reducirla, como se pensaba anteriormente.

 «La tasa de cambio en la resistencia proporcionada por los diodos agrega un factor adicional a la potencia«. 

El equipo utilizó un campo de la física relativamente nuevo para demostrar que los diodos aumentaron la potencia del circuito. 

«Para probar esta mejora de poder, nos basamos en el campo emergente de la termodinámica estocástica y ampliamos la célebre teoría de Nyquist, que tiene casi un siglo de antigüedad», dijo el coautor Pradeep Kumar, profesor asociado de física y coautor.  

El grafeno y el circuito comparten una relación simbiótica.

Esto quiere decir que aunque el entorno térmico está trabajando en la resistencia de carga, el grafeno y el circuito están a la misma temperatura y el calor no fluye entre los dos.

El equipo también descubrió que el movimiento relativamente lento del grafeno induce corriente en el circuito a bajas frecuencias, lo cual es importante desde una perspectiva tecnológica porque la electrónica funciona de manera más eficiente a frecuencias más bajas. 

Próximos objetivos del equipo para el circuito a partir de grafeno

El próximo objetivo del equipo es determinar si la corriente continua se puede almacenar en un condensador para su uso posterior, un objetivo que requiere miniaturizar el circuito y modelarlo en una oblea de silicio o chip

Si millones de estos pequeños circuitos pudieran construirse en un chip de 1 milímetro por 1 milímetro, podrían servir como reemplazo de batería de bajo consumo.

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