Encuentran una forma de generar energía limpia a partir de un nuevo material bidimensional

La corriente eléctrica obtenida con una lámina de grafeno podría sustituir en un futuro a las baterías de bajo consumo, estiman los científicos estadounidenses y españoles que participaron en el proyecto.

Un grupo de físicos de Estados Unidos y España crearon un circuito capaz de transformar los movimientos térmicos del grafeno en electricidad.

Un chip hecho de este material extremadamente fino, hecho de carbono puro, puede proporcionar “energía limpia, ilimitada y de bajo voltaje” para alimentar “pequeños dispositivos o sensores”. seguro Paul Thibado, profesor de la Universidad de Arkansas.

El físico, que dirigió el desarrollo de este uso práctico del grafeno durante varios años, es el autor del descubrimiento inicial en 2017 de propiedades energéticas del material, que ondulaciones y deformaciones bajo los efectos del calor. Ahora un artículo publicado en la revista Examen físico E recoge nuevas propuestas tecnológicas y medidas realizadas por el equipo de Thibado.

El circuito de dos diodos diseñado por Arkansas convierte el movimiento browniano en corriente continua de átomos de carbono en una hoja de grafeno. La misma existencia de esta corriente refuta una teoría desarrollada a mediados del siglo XX que sostenía que esta transformación no era posible.

Además, el equipo descubrió “que el comportamiento de conmutación de los diodos amplifica la potencia entregada, en lugar de reducirla, como se pensaba anteriormente”, dijo Thibado. “La tasa de cambio en la resistencia proporcionada por los diodos agrega un factor adicional a la potencia”.

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Pradeep Kumar, coautor del estudio, cree que el grafeno y el circuito comparten una “relación simbiótica” dentro del chip porque ambos están a la misma temperatura y el calor no circula entre ellos.

Los científicos también han descubierto que el movimiento relativamente lento del grafeno induce una corriente en el circuito a baja frecuencia, lo cual es importante desde el punto de vista tecnológico, ya que los dispositivos electrónicos funcionan de manera más eficiente a frecuencias más bajas.

El siguiente objetivo del equipo es determinar si la corriente resultante se puede almacenar en un condensador para su uso posterior, lo que requiere reducir el tamaño del circuito a 1 milímetro cuadrado. Si tiene éxito, la tecnología podría reemplazar las baterías de bajo consumo.

El grafeno es un material bidimensional, es decir, completamente plano, con una estructura cristalina hexagonal. Fue aislado por primera vez a temperatura ambiente a finales del siglo pasado por los físicos rusos Andrei Gueim y Konstantin Novosiólov, quienes en 2010 recibió el Premio Nobel de Física por su revolucionario descubrimiento.

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