上将军廖化 yeshengnanren
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石墨烯研究新突破!小型电子设备永久供电或将成为可能 【节选】 阿肯色大学的研究人员用扫描式穿隧显微镜研究石墨烯的固有运动时,偶然发现了这种材料的一个潜在新用途。在布朗运动中,流体里的悬浮颗粒在与周围较大粒子碰撞后会随机移动。而在片状石墨烯中,则是原子周围的温度影响原子的振动,这使得彼此相连的碳原子如海洋上的波浪般不断起伏,从而形成穿过材料的碳原子波纹。类似一个层状网络的起伏运动,而这种运动具有延伸性。 研究人员能用一种名为振动能量收集器(VEH)的设备将碳原子的这种运动转化为一种能量来源。起初,一层带负电的石墨烯悬浮在两个金属电极之间。当碳原子团上升时,石墨烯层会弯曲并接触顶部电极,产生正电荷;而当原子团下落时,它们则会碰触底部电极,从而产生交流电。 当然,上述过程都处在微观层级,所产生的能量对宏观事物来说是微乎其微的。但这一切都是相对的。每个碳原子纹波都会扭曲10平方纳米的石墨烯片,当这些原子团与电极接触时,会产生10皮瓦的电能。这仅仅是一个开始,因为当这个原理应用到10微米宽(10,000纳米)的石墨烯片时,产生的能量可能会呈指数增长!总之,这些石墨烯片可以产生足够多的能量来为手表供电。 振动能量收集器(VEH)可以开发出一个小的新型电池,因为上述能量是自发产生而且无穷无尽的,所以理论上来说,这种替代电池能永不磨损,并且从不需要充电。接下来,研究人员计划试验除石墨烯以外的其他材料。该技术最终可能应用于其他小型电子设备,如起搏器,助听器和其它可穿戴设备。
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