my
محققان در دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ ادعا می‌کنند که یک نوع باتری جدید مبتنی بر گرافن ساخته‌اند که از گرمای پیرامون خود استفاده می‌کند. طبق گفته این محققان، این افزاره انرژی، گرمایی یون‌ها در یک محلول را گرفته و آن را تبدیل به الکتریسیته می‌کند. در صورت تایید و تکرارپذیر بودن این نتایج، چنین افزاره‌ای را می‌توان در گستره‌ای از کاربردها، شامل توان دادن به اندام‌های مصنوعی از گرمای بدن، تولید انرژی تجدیدپذیر و توان دادن به افزاره‌های الکترونیکی، استفاده کرد.
یون‌ها در محلول مایع در دما و فشار اتاق با سرعت‌های صدها متر بر ثانیه حرکت می‌کنند. بنابراین انرژی گرمایی این یون‌ها می‌تواند به چندین کیلوژول بر کیلوگرم بر درجه برسد. با این حال، در زمینه استفاده از این انرژی کارهای تحقیقاتی کمی انجام شده است.
زیهان زو و همکارانش باتری خود را با اتصال الکترودهای نقره و طلا به یک نوار گرافنی ساختند. این محققان در آزمایش‌های خود نشان دادند که قرار دادن ۶ تا از این افزاره‌ها به صورت سری در یک محلول از یون‌های مس – کلرید، می‌تواند ولتاژی در حدود ۲ ولت تولید کند. این ولتاژ برای روشن کردن یک دیود گسیلنده نور قرمز تجاری به اندازه کافی بزرگ است.
این فناوری با باتری‌های یون لیتیومی مرسوم کاملاً متفاوت است. زو می‌گوید: “همچنین کارکرد افزاره ما پیوسته است و فقط با جمع‌آوری انرژی گرمایی یون‌های مس – کلرید پیرامون که از نظر تئوری نامحدود است، کار می‌کند.”
طبق گفته این محققان، این باتری تا حدودی شبیه یک پیل خورشیدی کار می‌کند. یون‌های مس (Cu+2) بطور پیوسته با نوار گرافنی در این باتری برخورد می‌کنند. این برخورد برای جابجایی یک الکترون از گرافن به اندازه کافی پرانرژی است. این الکترون سپس می‌تواند یا با یون مس ترکیب شود و یا در سرتاسر این نوار گرافنی در مدار انتقال یابد.
از آنجایی که الکترون‌ها (بواسطه این حقیقت که شبیه ذرات نسبیتی بدون هیچ جرمی رفتار می‌کنند) در سرتاسر گرافن با سرعت بی‌نهات بالا حرکت می‌کنند، آنها در این ماده‌ی مبتنی بر کربن در مقایسه با محلول یونی، بسیار سریع‌تر انتقال می‌یابند. بنابراین این الکترون رها شده بطور طبیعی تمایل به انتقال در سرتاسر مدار گرافنی دارد. زو توضیح می‌دهد که بدین دلیل است که در این افزاره، ولتاژ تولید می‌شود.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی arXiv منتشر کرده‌اند.
