تلاش محققان برای تولید انرژی نانوماشین‌ها

محققان دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه‌های آمریکا و بلژیک با بررسی امکان تولید الکتریسته پایدار از ارتعاشات گرافن در تلاش هستند تا از این طریق انرژی مورد نیاز نانو ماشین‌ها را تولید کنند.

کد خبر: ۶۲۸۶۹۸

تاریخ: ۱۳ مهر ۱۳۹۵ - ۱۰:۵۴

به گزارش ایسنا دکتر 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 نانوماشین‎ها را بررسی کردند که نتایج این تحقیق در آخرین شماره مجله PRL به چاپ رسیده است.

200 سال بعد از رابرت براون که برای اولین بار حرکت براونی ذرات محلول در آب را مورد بررسی قرار داد، فیزیکدانان همچنان در حال رمزگشایی 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 تداخل‌های متناوب منجر به لرزش و انحنای غشاء می‌شود، این ارتعاشات اتفاق می‌افتد. محققان در تلاش هستند تا از این ارتعاشات که در دمای اتاق اتفاق می‌افتد، برای تولید انرژی مورد نیاز نانوماشین‎ها استفاده کنند.

بر این اساس این تیم پژوهشی، حرکات عمودی در گرافن معلق در مقیاس اتمی را به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار دادند. این ابزار می‌تواند برای 10 هزار ثانیه به طور متناوب از حرکات عکسبرداری کند.

از این تصویربرداری، پژوهشگران متوجه شدند که غشاها به صورت تصادفی لرزش می‌کنند و در طول آزمایش بیشترین تغییرات ارتفاع 10 نانومتر اندازه‌گیری شد. به علاوه در زمان‌هایی انحنای غشاها به سمت درون با سرعت بالاتر و گام‌های طولانی‌تر و جهش‌های بلندتر از لرزش‌های پس زمینه به وقوع پیوست. انرژی جنبشی این جهش‌ها به اندازه کافی بزرگ است و می‌توان با تبدیل آن به انرژی الکتریکی یک منبع انرژی در ابعاد نانو بدست آورد.

با اینکه پژوهشگران، غشاها را به مدت نیم ساعت تا 45 دقیقه بررسی کردند، انتظار دارند که این ارتعاشات و جهش‌ها 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.