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jiunn36 發表於 2017-12-22 12:06 AM

由環境熱力中獲取無盡的潔淨能源

本帖最後由 jiunn36 於 2017-12-22 12:12 AM 編輯

  石墨烯高電子移動率、高導熱系數、低電阻與高透明度等特性,使其在電子工業上的應用前景光明為目前矽晶圓的主導地位。然而一份研究卻意外發現石墨烯的另一可能用途—由環境熱力中獲取潔淨能源。
  石墨烯(graphene)是碳原子相互排列,形成六角型蜂巢結構的單層二維平面分子。長久以來,被認為是如石墨(graphite)、炭(charcoal)、奈米碳管(carbon nanotube)與富勒烯(fullerene)等,多個碳同素異形體「理論上」的組成單元。依據熱力學原理,因熱擾動所造成平面原子的上下震盪,容易在三維空間上形成新的鍵結,破壞原有的二維結構。然而這樣的猜想,在2014年英國曼徹斯特大學安德烈.蓋姆(Andre Geim)教授所領導的研究團隊,成功以膠帶由石墨剝離出少量單層石墨烯後,便不攻自破。
  只是,當美國阿肯色大學(University of Arkansas)保羅.提拔督(Paul Thibado)教授與其所指導的研究生將石墨烯放置在銅片網上,並以穿隧式電子顯微鏡觀察石墨烯分子上所發生的熱擾動,卻發現一特殊現象。熱擾動所造成的,並非單一原子隨機的漲落,而是整片石墨烯如海浪般上下擺動,有如一張由碳原子交織而成的鐵絲網受到外力拉扯。如此一致性的運動,使得提拔督意識到:我們或許可藉此,將環境中的熱力—也就是熱擾動的來源—作為電力來源。
  據其估算,一片100平方微米(square micrometre, µm²)的石墨烯可產生約10微瓦(microwatt)的電力。約兩萬片上述規格的石墨烯片,一針尖大小的電池,便可在室溫下,為一隻功能簡單的手錶永久提供電力。提拔督教授目前正與美國海軍研究實驗室(US Naval Research Laboratory)合作,深入研究與評估實際應用的可行性。若最終成功商品化,或許更可應用於如體內心律調節器等需要電力的生物植入物,免去更換電池所衍生的健康與醫療風險。


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HiddenSimon 發表於 2017-12-24 02:03 AM

石墨烯的使用真的令人擔心, 如此細小而又穩定的東西, 廣泛使用之後造成的污染如何清除.

ts153 發表於 2017-12-22 11:28 PM

若真能由環境熱力中獲取潔淨能源, 那真是把熱的垃圾變成黃金啊!

leoleoleong 發表於 2017-12-22 09:37 AM

希望將來更有更大的突破,解決核能帶來的副作用。假如可以長能電池該多好,很多技术上的器材都能解決電力不足的問題。例如宇航需要不間斷的能源。
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