Trabalho de aprofundamento

Fluctuation-induced current from freestanding graphene

A medição de uma pequena corrente elétrica surgida das ondulações brownianas de uma folha de grafeno suspensa acoplada a um circuito com diodos.

Por que importa

P(t) pressupõe que o movimento não dirigido da rede pode ser convertido em uma corrente dirigida e coletável. Este experimento é um exemplo de laboratório concreto de extração de carga utilizável a partir do movimento térmico em um circuito sob carga.

Método

O movimento vertical do grafeno autoportante foi rastreado enquanto a membrana estava ligada a um circuito contendo diodos que atuavam como interruptores, e a potência entregue foi registrada sobre uma carga.

Mecanismo

Ondulações térmicas aleatórias movem a carga para frente e para trás; um circuito assimétrico retifica esse movimento em uma corrente líquida unidirecional, no espírito de uma catraca browniana operada fora do equilíbrio.

Resultados

Uma potência estável e mensurável, na escala de picowatts, foi entregue à carga à temperatura ambiente, acompanhando a estatística do movimento da membrana.

Relevância

É uma prova de existência — não um dispositivo em escala plena — de que um sistema assimétrico de material e circuito, acionado, pode fornecer corrente contínua, que é o que os fatores de conversão de P(t) descrevem.

Correspondência com os termos da fórmula

Informa Δp e η_conv: a retificação do movimento da rede em carga dirigida, e a fração dela que alcança uma carga, são exatamente esses dois fatores.

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