Encuentran una forma de producir energía limpia a partir de un nuevo material bidimensional

La corriente eléctrica obtenida con una lámina de grafeno puede, en un futuro, sustituir a las baterías de bajo consumo, estiman los científicos de Estados Unidos y España que participaron en el proyecto.

Un grupo de físicos de Estados Unidos y España crearon un circuito capaz de transformar los movimientos térmicos del grafeno en electricidad.

Un chip hecho de este material extremadamente delgado, compuesto de carbono puro, puede proporcionar «energía limpia, ilimitada y de bajo voltaje» para alimentar «pequeños dispositivos o sensores». Seguro Paul Thibado, profesor de la Universidad de Arkansas.

El físico, que dirigió el desarrollo de este uso práctico del grafeno durante varios años, es el autor del descubrimiento inicial en 2017 de propiedades energéticas del material, que ondulaciones y deformaciones bajo los efectos del calor. Ahora, un artículo publicado en la revista Revisión física E recoge nuevas propuestas tecnológicas y medidas realizadas por el equipo de Thibado.

El circuito de dos diodos diseñado por Arkansas convierte el movimiento browniano en corriente continua de átomos de carbono en una hoja de grafeno. La misma existencia de esta corriente refuta una teoría desarrollada a mediados del siglo XX que sostenía que esta transformación no era posible.

Además, el equipo encontró «que el comportamiento de conmutación de los diodos amplifica la potencia entregada, en lugar de reducirla, como se pensaba anteriormente», dijo Thibado. «La tasa de cambio en la resistencia proporcionada por los diodos agrega un factor adicional a la potencia».

Pradeep Kumar, coautor del estudio, estima que el grafeno y el circuito comparten una «relación simbiótica» dentro del chip, ya que ambos están a la misma temperatura y el calor no fluye entre ellos.

Los científicos también encontraron que el movimiento relativamente lento del grafeno induce corriente en el circuito a baja frecuencia, lo cual es importante desde el punto de vista tecnológico, ya que los dispositivos electrónicos funcionan de manera más eficiente a frecuencias más bajas.

El próximo objetivo del equipo es determinar si la corriente obtenida se puede almacenar en un condensador para su uso posterior, algo que requiere reducir el tamaño del circuito hasta en 1 milímetro cuadrado. Si tiene éxito, la tecnología puede servir como reemplazo de las baterías de bajo consumo.

El grafeno es un material bidimensional, es decir, totalmente plano, con una estructura cristalina hexagonal. Fue aislado por primera vez a temperatura ambiente a finales del siglo pasado por los físicos rusos Andrei Gueim y Konstantin Novosiólov, quienes en 2010 fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por su revolucionario descubrimiento.

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