امکان تولید الکتریسیته پایدار برای تامین انرژی نانو ماشین ها

به گزارش ایران اکونومیست  به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، مهدی نیک عمل، از دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی و محققانی از دانشگاههای ارکانزاس آمریکا و آنتورپ بلژیک، امکان تولید الکتریسیته پایدار جهت تامین انرژی مورد نیاز نانو ماشین ها را بررسی کردند.

۲۰۰ سال بعد از رابرت براون که برای اولین بار حرکت براونی ذرات محلول در آب را مورد بررسی قرار داد، فیزیکدانان همچنان در حال رمز گشایی از حرکات براونی هستند. مهدی نیک عمل به همراه همکارانش دریافتند که گرافن آزاد مانند ذرات براونی به طور مداوم در حال ارتعاش است.

هنگامی که تداخل های متناوب منجر به لرزش و انحنای غشاء می شود، این ارتعاشات اتفاق می افتد. شاید از این ارتعاشات که در دمای اتاق اتفاق می افتد بتوان برای تولید انرژی مورد نیاز برای نانو ماشینها استفاده کرد.

حرکات عمودی در گرافن معلق در مقیاس اتمی به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی توسط این تیم پژوهشی مورد بررسی قرار گرفت. پژوهشگران از ابزاری استفاده کردند که می تواند برای ۱۰ هزار ثانیه به طور متناوب از حرکات عکس برداری کند.

همانطور که برای حرکات براونی انتظار می رود، پژوهشگران متوجه شدند که غشاها به صورت تصادفی لرزش می کنند و در طول آزمایش بیشترین تغییرات ارتفاع ۱۰ نانومتر اندازه گیری شد. به علاوه در زمان هایی انحنای غشاها به سمت درون با سرعت بالاتر و گام های طولانی تر و جهش های بلندتر از لرزش های پس زمینه به وقوع پیوست.

انرژی جنبشی این جهش ها به اندازه کافی بزرگ است و می توان با تبدیل آن به انرژی الکتریکی یک منبع انرژی در ابعاد نانو بدست آورد.

با اینکه پژوهشگران، غشاها را به مدت نیم ساعت تا ۴۵ دقیقه بررسی کردند انتظار دارند که این ارتعاشات و جهش ها به طور نامحدود ادامه یابد و به این ترتیب انرژی برای نانوماشینها به طور پیوسته تولید شود.

این مقاله در آخرین شماره مجله PHYSICAL REVIEW LETTERS  به چاپ رسیده و خبر آن در سایت انجمن فیزیک آمریکا منتشر شده است.