Image
29.4.2016 1 Comments

Ultratenká elektronika integrovaná v oblečení bude meniť teplo na elektrickú energiu

Vedci z Harvardovej univerzity a Raytheon BBN Technology zistili, že nabité častice sa vo vysoko čistom graféne správajú ako kvapalina s relativistickými vlastnosťami. Ich objav by mohol viesť k vzniku zariadení, efektívne prevádzajúcich teplo na elektrickú energiu, ako aj ku grafénovým čipom, ktoré môžu presne modelovať správanie vzdialených vesmírnych objektov, ako sú supernovy a čierne diery.

Grafén je extrémne ľahký a silný, dobrý vodič tepla a elektriny, a hoci je veľmi tuhý, je aj veľmi tvárny. Tento jedinečný súbor vlastností naznačuje, že by mohol nahradiť kremík v elektronike a lítium v ​​batériách, prípadne po zrolovaní do uhlíkových nanotrubíc možno aj pomôcť pri realizácii ambicióznych projektov, ako je budovanie vesmírneho výťahu.

Grafén je vlastne vrstva grafitu s hrúbkou len jedného atómu. Skôr než sa bude dať použiť na zhotovenie konkrétnych produktov, bude treba dôkladne preskúmať a pochopiť jeho vlastnosti a fyzikálne parametre. Štúdium jeho vlastností však nie je jednoduché.

Výskumníci pod vedením profesora Philipa Kima našli spôsob, ako izolovať vysoko čistý grafén, a objavili novú pozoruhodnú vlastnosť tohto unikátneho materiálu. Zistili, že častice nesúce náboj sa v graféne správajú ako kvapalina a namiesto toho, aby sa snažili navzájom vyhnúť, neuveriteľne sa zrážajú – pri izbovej teplote vraj až desať biliónov ráz za sekundu.

Kim a jeho kolegovia izolovali ultračistý grafén medzi ochrannými vrstvami šesťuholníkového nitridu bóru. Potom pozorovali pohyb nabitých častíc v ňom po aplikovaní tepla a elektrického prúdu. Vo väčšine materiálov vystavených elektrickému poľu sa kladne a záporne nabité častice pohybujú opačným smerom. Rozdiel v teplote však spôsobuje, že sa dva typy náboja začnú pohybovať v rovnakom smere. No v oboch prípadoch nabité častice málokedy na seba vzájomne pôsobia.

V prípade vysoko čistého grafénu je to však inak. Dvojrozmerná povaha a voštinová štruktúra materiálu nútia nabité častice putovať po rovnakej ceste, pričom sa zrážajú a vytvárajú silno interagujúcu kvázi-relativisitickú plazmu, známu ako Diracova tekutina. Podľa vedcov ide o prvý modelový systém umožňujúci študovať relativistickú hydrodynamiku v kove.

To by mohlo znamenať, že čipy založené na graféne, čo je sľubný kandidát pre budúcu generáciu ultratenkej elektroniky,  by mohli byť nielen oveľa rýchlejšie, ale mohli by vedcom pomôcť pochopiť zložité kvantové javy, ktoré sa odohrávajú vo vzdialených vesmírnych objektoch.

Pokiaľ ide spotrebiteľské produkty, vysoko čistý grafén by ponúkol možnosť vytvoriť efektívne termoelektrické zariadenia, meniace teplo na elektrickú energiu. Išlo by napríklad o ľahké obvody votkané do oblečenia, ktoré by menili telesné teplo na energiu pre naše smartfóny.

Zdroj: gizmag.com

Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum 1

Super pena dokáže absorbovať CO2 z atmosféry

13.12.2019 00:15

Švédski vedci z Chalmers University of Technology a Stockholm University vyvinuli novú penu, ktorá môže pomôcť nákladovo efektívne zastaviť zvyšovanie hladín skleníkových plynov v atmosfére. V novej š ...

Výskum

Slnečné žiarenie môže premeniť plastový odpad na kľúčový prvok vodíkových palivových článkov

13.12.2019 00:05

Plastový odpad je obrovský environmentálny problém, ktorý si vyžaduje riešenie. Najnovšie vedci skúmajú možnosť premeny plastového odpadu na zdroj paliva. Nový výskum bádateľov zo singapurskej Nanyang ...

Výskum 1

Prelomový objav by mohol viesť ku kvantovému „FM rádiu“ a nehacknuteľnej komunikácii

12.12.2019 00:05

Tím vedcov z University of Chicago objavil metódu, pomocou ktorej by sa dali kvantové stavy integrovať a ovládať v bežnej elektronike. Výskum vyústil do experimentálneho vytvorenia toho, čo vedci ozna ...

1 Comments

  1. zima reakcia na: Ultratenká elektronika integrovaná v oblečení bude meniť teplo na elektrickú energiu
    3.5.2016 19:05
    A namiesto toho aby nás oblečenie zohrievalo nás bude ochladzovať. To je vhodné len pre nízko energeticky náročné zariadenia.
    Reagovať

Vyhľadávanie

ACER_122019

Najnovšie videá