(Phys.org) —Een team van onderzoekers van de Chinese Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, het bestuderen van de eigenschappen van grafeen, heeft ontdekt dat het slepen van zout water over een stuk grafeen elektriciteit kan opwekken. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie , het team beschrijft hoe bij het proberen om het idee om koolstofnanobuisjes onder te dompelen in een stromende vloeistof om een ​​spanning op zijn kop te genereren, ze kwamen op het idee om in plaats daarvan gewoon waterdruppels over grafeen te slepen.

Vanwege de unieke elektrische eigenschappen van grafeen, onderzoekers hebben hard gewerkt om te bepalen of het kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken tegen lagere kosten (en op een schonere manier) dan conventionele methoden. Daten, wetenschappers hebben een techniek gebruikt waarbij ionische vloeistoffen door verschillende soorten nanostructuren worden geduwd - het werkt, maar er moet een drukgradiënt worden gebruikt, waardoor de aanpak inefficiënt is. Anderen hebben gekeken naar het plaatsen van koolstofnanobuisjes in bewegend water om de opgewekte elektriciteit op te vangen. maar nogmaals, een drukgradiënt nodig is. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers een manier gevonden om met grafeen elektriciteit op te wekken zonder dat er een drukgradiënt nodig is, of enig ander mechanisme dan de zwaartekracht.

In hun experimenten, de onderzoekers plaatsten enkele druppels zeewater (en andere ionische oplossingen) op stroken monolaag grafeen en sleepten ze vervolgens rond. Als je dat doet, ze kwamen erachter, resulteerde in de opwekking van elektriciteit - het toevoegen van meer druppels of het verhogen van de sleepsnelheid verhoogde de spanning.

Om te begrijpen waarom, het team nam een ​​kijkje. Zoals het draaide, uit, de uitleg was simpel. Wanneer een zoutwaterdruppel stilstaat op een strook grafeen, elke lading wordt symmetrisch herverdeeld aan beide zijden van de druppel, waardoor er nul netto potentiaalverschil tussen hen overblijft. Wanneer de druppel wordt verplaatst, echter, de verdeling wordt onevenwichtig - elektronen worden aan het ene uiteinde van de druppel gedesorbeerd en aan het andere geabsorbeerd, het genereren van een kleine hoeveelheid spanning - slechts 30 mV - genoeg om het team in staat te stellen het te gebruiken als onderdeel van een handschriftsensor en als onderdeel van een apparaat voor het oogsten van energie.

Het gebruik van de nieuw ontdekte techniek om elektriciteit op te wekken zal niet snel een commercieel voorstel worden, natuurlijk, want er is nog steeds het lastige probleem om massale hoeveelheden grafeen te maken tegen een redelijke prijs. Maar als dat ooit gebeurt, overal konden mensen heel gemakkelijk hun eigen elektriciteit opwekken, zoals het lijkt, is het proces uitzonderlijk schaalbaar.

© 2014 Fys.org