آخرین اخبار

حرکت براونی و تولید الکتریسته پایدار

حرکت براونی و تولید الکتریسته پایدار
نوشته شده توسط تیم رصد علمنا

برای اولین بار حرکت براونی ذرات محلول در آب توسط رابرت براون (گیاه شناس) مورد بررسی قرار گرفت و پس از آن فیزیکدانان همچنان در حال رمز گشایی از این حرکت هستند.
محققان ایرانی نیز از این قافله عقب نماندند و توانستند با همکاری محققان خارجی از دانشگاه هایی چون ارکانزاس آمریکا و آنتورپ بلژیک، امکان تولید الکتریسیته پایدار جهت تامین انرژی مورد نیاز نانو ماشین ها را بر پایه این حرکت بررسی کردند.
مهدی نیک عمل، از دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی به همراه همکارانش دریافتند که گرافن آزاد مانند ذرات براونی به طور مداوم در حال ارتعاش است.
هنگامی که تداخل های متناوب منجر به لرزش و انحنای غشاء می شود، این ارتعاشات اتفاق می افتد. شاید از این ارتعاشات که در دمای اتاق اتفاق می افتد بتوان برای تولید انرژی مورد نیاز برای نانو ماشینها استفاده کرد.
حرکات عمودی در گرافن معلق در مقیاس اتمی به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی توسط این تیم پژوهشی مورد بررسی قرار گرفت. پژوهشگران از ابزاری استفاده کردند که می تواند برای ۱۰ هزار ثانیه به طور متناوب از حرکات عکس برداری کند.
همانطور که برای حرکات براونی انتظار می رود، پژوهشگران متوجه شدند که غشاها به صورت تصادفی لرزش می کنند و در طول آزمایش بیشترین تغییرات ارتفاع ۱۰ نانومتر اندازه گیری شد. به علاوه در زمان هایی انحنای غشاها به سمت درون با سرعت بالاتر و گام های طولانی تر و جهش های بلندتر از لرزش های پس زمینه به وقوع پیوست.
انرژی جنبشی این جهش ها به اندازه کافی بزرگ است و می توان با تبدیل آن به انرژی الکتریکی یک منبع انرژی در ابعاد نانو بدست آورد.
با اینکه پژوهشگران، غشاها را به مدت نیم ساعت تا ۴۵ دقیقه بررسی کردند انتظار دارند که این ارتعاشات و جهش ها به طور نامحدود ادامه یابد و به این ترتیب انرژی برای نانوماشینها به طور پیوسته تولید شود.
گفتنی است حرکت براونی در فیزیک به نوعی از حرکت تصادفی ذرات غوطه‌ور در سیال (مایع یا گاز) بر اثر بخورد این ذرات با اتم‌ها یا مولکول‌های سیال گفته می‌شود.

درباره نویسنده

تیم رصد علمنا

دیدگاه شما چیست