Az Arkansas Egyetem fizikusai a grafén mozgását tiszta és korlátlan mennyiségű energia termelésére használó, nanoméretű áramgenerátort találtak fel. A Rezgőenergia-gyűjtő fejlesztése bizonyítja azt az elméletet, mely szerint kétdimenziós anyagok felhasználható energia forrásai lehetnek.
Az egyetemen fizikát oktató Paul Thibadonak onnan jött a generátor ötlete, hogy kollégáival nagyon furcsa mikroszkopikus mozgásokat vettek észre (egyrétegű szénatomokból álló) grafénlapokon. A rézállványra helyezett lapokról készült mikroszkópos képek összezavarták őt is, munkatársait is.
A képeket alképekre bontották, hogy jobban megértsék a nagy egész által elrejtett mintákat. Eredménnyel jártak, mert az új képeken értelmezhetőbb mintázatot figyeltek meg.
A lap pontról pontra történő vizsgálata közben döbbenetes jelenséget fedeztek fel. A grafén fel- és lefelé hullámzott, csúszott. E tevékenységet apró, véletlen és nagyobb, hirtelen mozgások kombinációjával érte el. Ilyen mozgást most figyeltek meg először atomi szintű szervetlen rendszeren. A kutatók megállapították, hogy a mozgásokat a környezet hőhatása váltotta ki (a megfigyelést szobahőmérsékleten végezték).
A grafén lapszerű szerkezete miatt atomjai – ellentétben például a folyadékmolekulák véletlenszerű rezgéseivel – párhuzamosan rezegnek. Thibado szerint ez a kulcs ahhoz, hogy 2D anyagok összegyűjthető energia forrásai lehetnek. A tandemszerű, párhuzamos rezgések okozzák a hullámzást a lapokon, amelyekről a legújabb nanotechnológiai módszerekkel gyűjthető energia.
A generátort kifejezetten erre a célra fejlesztették. Nemcsak az energiagyűjtésre, hanem az információ küldésére, fogadására, kezelésére és tárolására is óriási hatással lehet, több területen alkalmazhatják. Semmi más nem kell hozzá, csak szobahőmérsékleten generált hő.
Az alkalmazások előtt számos teszten át kell esnie, és a prototípusból is szélesebb körben működő energiaforrást kell kidolgozni. Ha beválik, az energiatermelés mellett az eszközkészítést is forradalmasíthatja.
Az orvosi eszközök, például bioimplantátumok, hallókészülékek, pacemakerek és magunkon viselhető szenzorok az egyik lehetséges alkalmazási kör. A grafén mozgásán alapuló, önmagát töltő eszközök kisebbek és hosszabb távon hatékonyabbak is lehetnek.
A generátor természetesen az egészségügyön kívül, például „intelligens” ruhához, fülbe ágyazott fordítógéphez stb. is hasznosítható.
