Team finder, at elektricitet kan genereres ved at trække saltvand over grafen

(Phys.org) – Et team af forskere ved Kinas Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, studere grafen egenskaber, har opdaget, at det at trække saltvand hen over et stykke grafen kan generere elektricitet. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur nanoteknologi , holdet beskriver, hvordan man forsøger at vende ideen om at nedsænke kulstofnanorør i en strømmende væske for at generere en spænding på hovedet, de kom på ideen om blot at trække vanddråber hen over grafen i stedet for.

På grund af grafens unikke elektriske egenskaber, forskere har arbejdet hårdt på at afgøre, om det kan bruges til at generere elektricitet til en lavere pris (og på en renere måde) end konventionelle metoder. Til dato, forskere har brugt en teknik, hvorved ioniske væsker presses gennem forskellige typer nanostrukturer - det virker, men der skal bruges en trykgradient, hvilket gør, at tilgangen er ineffektiv. Andre har set på at sætte kulstof nanorør i vand i bevægelse for at fange elektricitet, der genereres, men endnu en gang, en trykgradient er nødvendig. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at generere elektricitet ved hjælp af grafen uden behov for en trykgradient, eller enhver anden mekanisme end tyngdekraften.

I deres eksperimenter, forskerne placerede enkelte dråber havvand (og andre ioniske opløsninger) oven på strimler af monolagsgrafen og trak dem derefter rundt. Ved at gøre sådan, de opdagede, resulterede i generering af elektricitet - tilføjelse af flere dråber eller forøgelse af trækhastigheden øgede spændingen.

For at forstå hvorfor, holdet kiggede nærmere. Som det vendte, ud, forklaringen var enkel. Når en saltvandsdråbe sidder stille oven på en stribe grafen, enhver ladning omfordeles symmetrisk på begge sider af dråben, efterlader nul netto potentialforskel mellem dem. Når dråben flyttes, imidlertid, fordelingen bliver ubalanceret - elektroner desorberes i den ene ende af dråben og absorberes i den anden, generere en lille mængde spænding - kun 30mV - nok til at give teamet mulighed for at bruge den som en del af en håndskriftssensor og som en del af en energiindsamlingsanordning.

At bruge den nyopdagede teknik til at generere elektricitet kommer ikke til at blive et kommercielt forslag på et tidspunkt, selvfølgelig, da der stadig er det vanskelige problem med at skabe massemængder af grafen til en rimelig pris. Men hvis det nogensinde sker, mennesker overalt kunne meget nemt skabe deres egen elektricitet, som det ser ud til, er processen usædvanligt skalerbar.

© 2014 Phys.org