阿肯色大學(xué)的一組研究人員成功開發(fā)了一種電路，可以捕獲石墨烯的熱運(yùn)動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為電流。物理學(xué)家表示，基于石墨烯的能量收集電路可以集成到芯片中，為小型設(shè)備和傳感器提供清潔、無限、低電壓的電源。

這項(xiàng)突破是三年前在阿肯色大學(xué)進(jìn)行的研究的一個(gè)分支，該研究發(fā)現(xiàn)了獨(dú)立的石墨烯，它是單層碳原子、波紋和扣環(huán)，具有潛在的能量收集能力。這個(gè)想法是有爭議的，因?yàn)樗_實(shí)駁斥了物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼 (Richard Feynman) 的著名斷言，即原子的熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)，不能做功。

然而，該大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯在室溫下的熱運(yùn)動(dòng)確實(shí)會(huì)在電路中感應(yīng)出交流電。這一成就以前被認(rèn)為是不可能的。研究人員還發(fā)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)增加了輸送的功率。研究人員表示，他們發(fā)現(xiàn)二極管的開關(guān)式行為放大了傳遞的功率，而不是像以前認(rèn)為的那樣降低功率。

該項(xiàng)目的科學(xué)家們能夠使用一個(gè)相對較新的物理學(xué)領(lǐng)域來證明二極管可以增加電路的功率。這個(gè)新興領(lǐng)域被稱為隨機(jī)熱力學(xué)。研究人員表示，石墨烯和電路具有共生關(guān)系。當(dāng)熱環(huán)境對負(fù)載電阻器起作用時(shí)，石墨烯和電路處于相同的溫度，并且熱量不會(huì)在兩者之間流動(dòng)。這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閮烧咧g的溫差會(huì)與熱力學(xué)第二定律相矛盾。

其他發(fā)現(xiàn)包括石墨烯相對緩慢的運(yùn)動(dòng)會(huì)在低頻下在電路中感應(yīng)出電流，這從技術(shù)角度來看很重要。這很重要，因?yàn)殡娮釉O(shè)備在較低頻率下更有效地運(yùn)行。下一個(gè)目標(biāo)是確定直流電流是否可以存儲在電容器中以備后用。小型化也在計(jì)劃之中。