Es gibt eine Entdeckung, die in der Welt der Wissenschaft für viel Gesprächsstoff sorgt. Welche? Eine Gruppe von Physikern an der University of Arkansas hat Schaltkreise entwickelt, die in der Lage sind, die thermische Bewegung von Graphen zu erfassen und in elektrischen Strom umzuwandeln. Der Professor Paul Thibado, der das Forschungsteam leitet, sagt, dass solche Schaltkreise in einen Chip integriert werden könnten, um kleine Geräte oder Sensoren mit unbegrenzter, sauberer Energie zu versorgen.
Die in der Zeitschrift Physical Review E (Ich verlinke es dir hier), bestätigt die Gültigkeit einer vor drei Jahren entwickelten Theorie. Im Jahr 2020 stellten Physiker der University of Arkansas die Theorie auf, dass Graphen (eine Schicht aus Kohlenstoffatomen) eine Dynamik birgt, die zur Energieerzeugung genutzt werden kann. Und es war fast etwas Blasphemisches.
Eine umstrittene Idee
Die Idee, Energie aus Graphen zu gewinnen, ist ziemlich umstritten, weil sie der Behauptung des berühmten Physikers widerspricht Richard Feynman, wonach die als Brownsche Bewegung bekannte thermische Bewegung von Atomen keine Arbeit verrichten kann.
Thibados Team fand jedoch heraus, dass die thermische Bewegung von Graphen bei Raumtemperatur tatsächlich einen Wechselstrom (AC) in den Schaltkreisen induziert. Es ist eine Leistung, die einfach für unmöglich gehalten wurde.
Wie funktionieren diese Schaltungen, die den Gesetzen der Physik „widerstehen“?
Um diese Schaltungen aufzubauen, verwendeten die Forscher zwei Dioden, die Wechselstrom in Gleichstrom (DC) umwandeln. Diese Dioden, die so angeordnet sind, dass Strom in beide Richtungen fließen kann, bieten getrennte Pfade in einem Schaltkreis und erzeugen einen pulsierenden Gleichstrom, der auf einen Lastwiderstand wirkt. Darüber hinaus entdeckte das Forscherteam, dass das Ein-Aus-Verhalten der Dioden die Ausgangsleistung verstärkt, anstatt sie zu verringern.
Der nächste Schritt für das Forschungsteam wird es sein zu verstehen, ob der erzeugte Gleichstrom für eine spätere Verwendung in einem Kondensator gespeichert werden kann. Wenn Millionen dieser winzigen Schaltkreise auf einem 1 Millimeter mal 1 Millimeter großen Chip hergestellt werden könnten, könnten sie Batterien mit geringem Stromverbrauch ersetzen.
Der Funke einer Revolution
Was, wenn unsere Smartphones eines Tages keine Batterien mehr benötigen? Dank der Erforschung der unendlichen Energie von Graphen könnten wir einer Zukunft einen Schritt näher kommen, in der elektronische Geräte nachhaltiger und intelligenter betrieben werden. Es ist noch zu früh, um das zu sagen, aber diese Entdeckung könnte der Funke sein, der ein revolutionäres Feuer in der Welt der Energie entfacht.
