Słona woda płynąca przez grafen generuje elektryczność!

Generowanie elektryczności z wykorzystaniem wody to jeden z najstarszych sposobów jej pozyskiwania. Elektrownie wodne działają obecnie w ponad 150 krajach i nic nie wskazuje na to, żeby zaprzestano z nich korzystać. Obecne rozwiązania sprawdzają się jednak tylko w "dużej skali", są drogie i szkodliwe dla lokalnych ekosystemów. Grafen może to wszystko zmienić.

Naukowcy z Instytutu Nanotechnologii na Uniwersytecie Aeronautyki i Astronautyki w Nanjing pochwaliła się obiecującymi wynikami swojego eksperymentu. Na pasek grafenu – materiału, który składa się z pojedynczej warstwy atomów węgla, naniesiono kroplę słonej wody. Zmuszając ją do ruchu po grafenowej powierzchni naukowcy odkryli, że działanie to generuje niewielką różnicę napięcia.

Zależność pomiędzy prędkością z jaką poruszała się kropla słonej wody i generowaną w ten sposób elektrycznością okazałą się być wprost proporcjonalna. Im szybciej kropla poruszała się po grafenie, tym generowane napięcie było wyższe. Po dołożeniu jeszcze kilku kropli, efekt okazał się być jeszcze lepszy (więcej kropli = wyższe napięcie).

Wyjaśnienie tego zjawiska okazało się (dla naukowców rzecz jasna) banalnie proste. Otóż okazuje się, że słona woda poruszająca się po grafenie drastycznie zwiększa różnicę potencjałów w samym materiale. Chodzi o to, że kropla poruszając się powoduję desorpcję elektronów z grafenu na jednym ze swoich końców, tymczasem na przeciwległym końcu kropli następuje proces adsorpcji. To z kolei prowadzi do tworzenia się dużego potencjału na jednym z końców, co z kolei generuje mierzalne napięcie na obszarze jaki zajmuje aktualnie cała kropla. Czy jakoś tak.

Laboratoryjne zabawy to jedno, naukowcy chcieli sprawdzić, czy ich odkrycie ma szanse zostać zastosowane w praktyce. Po lekkim przeskalowaniu eksperymentu i wykorzystaniu kropli płynnego chlorku miedzi, która spłynęła po grafenowej płytce korzystając z siły grawitacji, udało się wygenerować 30mV.

Dzięki temu grafem jest jeszcze bardziej supermateriałem niż był tydzień temu. Być może już niedługo zacznie być wykorzystywany do budowy elektrowni wodnych nowej generacji, znajdujących się na przykład na dnie morza. Oprócz tego może być stosowany w o wiele mniejszej skali – płytka grafenowa z płynem jonowym może świetnie sprawdzić jako zasilacz do urządzeń mobilnych.

No i nie zapominajmy o tym, że to właśnie nasz kraj jako pierwszy ruszył z przemysłową produkcją grafenu. A wszystko wskazuje na to, że na produkcji tego materiału będzie można świetnie zarobić.

0
Źródło: arstechnica.com
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.