Un grupo de físicos de Estados Unidos y España ha creado un circuito capaz de transformar los movimientos térmicos del grafeno en electricidad.
Un chip hecho de este material extremadamente fino, compuesto de carbono puro, puede ofrecer una "energía limpia, ilimitada y de bajo voltaje" para alimentar "pequeños dispositivos o sensores", aseguró Paul Thibado, profesor de la Universidad de Arkansas.
El físico, que lideró el desarrollo de este uso práctico del grafeno durante varios años, es el autor del hallazgo inicial en 2017 de las propiedades energéticas del material, que se ondula y deforma bajo los efectos de calor. Ahora, un artículo publicado en la revista Physical Review E recoge nuevas propuestas tecnológicas y mediciones realizadas por el equipo de Thibado.
El circuito con dos diodos diseñado en Arkansas convierte en corriente continua el movimiento browniano de los átomos de carbono dentro de una hoja de grafeno. La propia existencia de esta corriente refuta una teoría desarrollada a mediados del siglo XX que sostenía que esa transformación no era posible.
Además, el equipo descubrió "que el comportamiento de conmutación de los diodos amplifica la potencia entregada, en lugar de reducirla, como se pensaba previamente", dijo Thibado. "La tasa de cambio en la resistencia que proporcionan los diodos agrega un factor adicional a la potencia".
Pradeep Kumar, coautor del estudio, estima que el grafeno y el circuito comparten una "relación simbiótica" dentro del chip, puesto que ambos están a la misma temperatura y el calor no fluye entre ellos.
Asimismo, los científicos descubrieron que el movimiento relativamente lento del grafeno induce corriente en el circuito a baja frecuencia, lo cual es importante desde una perspectiva tecnológica, ya que los dispositivos electrónicos funcionan con más eficiencia en las frecuencias más bajas.
El siguiente objetivo del equipo es determinar si la corriente obtenida puede ser almacenada en un condensador para su uso posterior, algo que requiere reducir el tamaño del circuito hasta 1 milímetro cuadrado. De lograrlo, la tecnología podría servir de reemplazo a las baterías de bajo consumo.
El grafeno es un material bidimensional, es decir completamente plano, de estructura cristalina hexagonal. Fue aislado por primera vez a temperatura ambiente a finales del siglo pasado por los físicos rusos Andréi Gueim y Konstantín Novosiólov, que en 2010 fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por su revolucionario descubrimiento.
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