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科学家发现石墨烯一罕见特性,可制永动机提供几乎无限清洁能源

 徐德文科学频道 2020-02-14

石墨烯是这个世界上最薄却最坚硬的材料,几乎完全透明,一发现就震动了科学界,掀起了研究热潮,不断有新的研究成果出来。但阿肯色大学最近的研究发现了石墨烯一种非同寻常的性质,很可能让石墨烯成为一种几乎无限的清洁能源,人类的“永动机”之梦或许真的不远了。

石墨烯曾被认为是不可能存在于这个世界的材料,因为它是由一层碳原子组成的呈蜂巢晶格的二维材料,只有一个碳原子厚,这种二维晶体结构被认为不可能稳定存在。但事实上你用铅笔画一条线,你就已经生产出很多石墨烯了,二维石墨烯堆叠在一起,互相之间没有粘合,容易滑动,这也是铅笔能够画出线条的原因。

不过这样的石墨烯不具研究价值,因为它们混合在一堆杂质中无法分离出来,2008年石墨烯刚发现的时候,是世界上最贵重的材料之一,人头发截面大小的微小样品就要1000美元,想想你读书时浪费了多少美金啊。

阿肯色大学的保罗·蒂巴多带领一组研究生,在铜网中放置石墨烯薄片,使用扫描隧道显微镜在原子层面进行观测,发现石墨烯的原子不但有布朗运动,薄片本身也在环境温度中波动,就像海浪一样。蒂巴多认为,可以利用这种波动产生电力,他制作了一种叫振动能量收集器(VEH)的东西,可以从附着在石墨烯片的两个电极之间产生交流电。

研究人员使用了一个10微米的石墨烯薄片,持续不断地产生了10微瓦的电力,而且没有任何损失。这点电力看似微不足道,但20000片这种石墨烯也只有一个针头大小,如果真的制成石墨烯电池,能够提供的能量是惊人的,完全可以为人体的生物植入物供电,也可以用在手表手机上,长期使用而不用充电和更换电池,差不多相当于一台可以自行发电的“永动机”了。

这项研究发表在《物理评论快报》上。

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