Uma equipe de físicos da Universidade de Arkansas (EUA) desenvolveu com sucesso um circuito capaz de capturar o movimento térmico do grafeno e convertê-lo em corrente elétrica.
Um circuito de coleta de energia baseado em grafeno poderia ser incorporado em um chip para fornecer energia limpa, ilimitada e de baixa voltagem para pequenos dispositivos ou sensores”, disse Paul Thibado, professor de física e pesquisador-chefe da descoberta.
A descoberta, publicada na revista Physical Review E, são a comprovação de uma teoria que os físicos desenvolveram há três anos atrás, de que o grafeno independente – uma única camada de átomos de carbono – ondula e se deforma de uma forma que possibilita a captação de energia .
A ideia de colher energia do grafeno é controversa porque refuta a conhecida afirmação do físico Richard Feynman de que o movimento térmico dos átomos, conhecido como movimento browniano, não funciona. A equipe de Thibado descobriu que, à temperatura ambiente, o movimento térmico do grafeno de fato induz uma corrente alternada (CA) em um circuito, algo até então considerado impossível.
O grafeno e o circuito compartilham uma relação simbiótica.
Embora o ambiente térmico esteja realizando trabalho no resistor de carga, o grafeno e o circuito estão na mesma temperatura e o calor não flui entre os dois”, explicou Pradeep Kumar, co-autor do experimento.
Essa é uma distinção importante, disse Thibado, porque uma diferença de temperatura entre o grafeno e o circuito, em um circuito que produz energia, contradiria a segunda lei da termodinâmica.
Isso significa que a segunda lei da termodinâmica não é violada, nem há necessidade de argumentar que o ‘Demônio de Maxwell’ está separando elétrons quentes e frios”, disse Thibado.
A equipe também descobriu que o movimento relativamente lento do grafeno induz corrente no circuito em baixas frequências, o que é importante do ponto de vista tecnológico porque a eletrônica funciona com mais eficiência em frequências mais baixas.
As pessoas podem pensar que a corrente fluindo em um resistor faz com que ele aqueça, mas a corrente browniana não. Na verdade, se nenhuma corrente estivesse fluindo, o resistor esfriaria. O que fizemos foi redirecionar a corrente do circuito e transformá-la em algo útil”, explicou Thibado.
O próximo objetivo da equipe é determinar se a corrente contínua (CC) pode ser armazenada em um capacitor para uso posterior, uma meta que requer a miniaturização do circuito e padronização em uma pastilha de silício, ou chip. Se milhões desses minúsculos circuitos pudessem ser construídos em um chip de 1 por 1 milímetro, eles poderiam servir como uma substituição de bateria de baixa potência.