Графен — это вещество, образованное слоем атомов углерода толщиной в один атом, соединённых в двумерную кристаллическую решётку в форме шестиугольника. Вещество обладает большой механической жёсткостью и теплопроводностью. Графен очень прочен и имеет высокую электропроводность. Некоторое время назад американские ученые нашли для него новое применение в качестве источника бесконечного электричества.
Несколько лет назад наличие в природе такого вещества, как графен, казалось невозможным. Но сегодня его существование объяснили с помощью броуновского движения. Именно из-за него в двумерной структуре атомов углерода, составляющих графен, наблюдается процесс, при котором происходят их небольшие случайные колебания. Они заставляют вещество пульсировать в трех измерениях и позволяют графену существовать в двумерной форме.
Ученые из Университета Арканзаса решили использовать эти колебания для получения электроэнергии. Правда будет она получена только в микроскопических масштабах, так как каждое колебание атома графена производит только 10 пиковатт. Однако листы графена большей площади способны вырабатывать больше энергии. В таком случае, выработанной энергии хватит для непрерывной работы наручных часов. В будущем ученые планируют улучшить технологию получения электричества и создать новый тип батареи, которая будет производить бесконечную энергию без подзарядки.
Броуновское движение и обнаруженные чуть позже после анализа данных более крупные скоординированные движения показывают, что графен испытывает естественные колебания своих атомов, которые вибрируют в ответ на температуру окружающей среды. Это означает, что в скором времени ученые научатся собирать их энергию с применением существующих нанотехнологий. Это расширит возможности цифрового мира и медицины. Можно будет создать самозаряжающиеся сложные биомедицинские устройства, такие как темперы, слуховые аппараты и носимые датчики.
Сегодня же само устройство, которое ученые разработали для сбора вибрационной энергии графена, называется Vibration Energy Harvester. Этот прибор состоит из отрицательно заряженного листа графена, размещенного между двумя металлическими электродами. Колебания атомов вещества в одном направлении вызывают положительный заряд в верхнем электроде, а в другом – отрицательный в нижнем, что в свою очередь создает переменный ток.
