Thứ Bảy, 28/11/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Ba, ngày 06/10/2020

Mạch điện từ vật liệu graphene có thể tạo ra điện sạch, phi giới hạn
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Arkansas đã phát triển thành công một mạch điện có khả năng bắt được chuyển động nhiệt của graphene và chuyển nó thành dòng điện.

“Một mạch tự khai thác điện chứa graphene như vậy có thể tích hợp với một con chip để cung cấp một nguồn điện áp thấp, sạch, phi giới hạn cho những thiết bị nhỏ hoặc cảm biến”, Paul Thibado, giáo sư vật lý và là người dẫn dắt nghiên cứu này, cho biết.

Phát hiện này được xuất bản trên tạp chíPhysical Review E. Nó bắt nguồn từ một lý thuyết được các nhà vật lý tại trường đại học Arkansas phát triển ba năm trước về freestanding graphene – một đơn lớp các nguyên tử carbon – gợn sóng và uốn cong theo một cách hứa hẹn khả năng khai thác năng lượng.

Ý tưởng khai thác năng lượng từ graphene gây tranh cãi bởi nó đi ngược lại khẳng định nổi tiếng của nhà vật lý Richard Feynman là chuyển động nhiệt của các nguyên tử, mà người ta quen gọi là chuyển động Brown, không thể thực hiện được. Nhóm nghiên cứu của Thibado đã tìm thấy là ở nhiệt độ phòng, chuyển động nhiệt của graphene trên thực tế đã đem lại một dòng điện xoay chiều trong một mạch điện, một thành công tưởng chừng không thể.

Trong những năm 1950, nhà vật lý Léon Brillouin đã xuất bản một bài báo mang tính cột mốc bác bỏ ý tưởng thêm vào một đơn diode, một cái cổng chỉ cho phép dòng điện một chiều đi qua, để một mạch điện có thể có tính năng khai thác điện năng từ chuyển động Brown. Biết rõ điều đó, nhóm nghiên cứu của Thibado đã tự xây dựng được một mạch điện với hai diode để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều. Với các diode được bố trí ở trạng thái đối lập cho phép dòng điện chạy qua cả hai chiều, họ đã đem lại các ngả đường riêng rẽ qua mạch điện, tạo ra một dòng điện một chiều xung có thể hoạt động trên một điện trở tải.

Thêm vào đó, họ phát hiện ra là thiết kế của mình đã làm tăng thêm lượng điện được truyền tải. “Chúng tôi đã tìm thấy hành xử như thay đổi bật tắt của các diode này trên thực tế đã làm khuếch đại lượng điện được truyền tải hơn là giảm đi như trước đây người ta vẫn nghĩ”, Thibado cho biết. “Tỷ lệ thay đổi trong điện trở do các diode tạo ra đã tăng thêm nhân tố góp phần tăng thông lượng điện này”.

Nhóm nghiên cứu đã dùng một lĩnh vực vật lý mới liên quan để chứng minh các diode làm tăng thêm điện năng trong mạch điện. “Để chứng minh sự tăng cường điện năng đó, chúng tôi đã tìm đến lĩnh vực mới nổi là nhiệt động lực học ngẫu nhiên(stochastic thermodynamics) và mở rộng Nyquist, lý thuyết đã tồn tại gần thế kỷ”, đồng tác giả Pradeep Kumar, phó giáo sư vật lý, nói.

Theo giải thích của Kumar, graphene và mạch điện cùng chia sẻ một mối liên hệ mang tính cộng sinh. Dẫu môi trường nhiệt đang cho phép thực hiện trở điện tải, graphene và mạch cùng ở một mức nhiệt độ và độ nóng không trao đổi giữa chúng.

Giáo sư Paul Thibado. Nguồn: ĐH Arkansas

Điều này hết sức quan trọng, Thibado cho biết, bởi một sự khác biệt về nhiệt độ giữa graphene và mạch, trong một mạch tạo ra điện, có thể mâu thuẫn với định luật thứ hai của nhiệt động lực học. “Điều đó có nghĩa là định luật thứ hai của nhiệt động lực học không bị vi phạm, cũng như không có điều gì khiến phải tranh cãi về việc ‘con quỷ của Maxwell’ chia tách các electron nóng và lạnh”, Thibado nói.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra chuyển động chậm liên quan của graphene dẫn đến dòng điện trong mạch tại các tần số thấp, vốn là điều quan trọng nếu nhìn từ góc độ công nghệ bởi chức năng điện tử thường hoạt động hiệu quả hơn ở các mức tần số thấp.

“Con người có thể nghĩ là dòng điện chạy trong một điện trở là nguyên nhân gia nhiệt nhưng dòng điện Brown lại không như thế. Trên thực tế, nếu không có dòng điện chạy qua, điện trở đó có thể giảm nhiệt”, Thibado giải thích. “Những gì chúng tôi làm là tái định tuyến dòng điện trong mạch và chuyển nó thành một thứ hữu dụng”.

Chủ đề tiếp theo của nhóm nghiên cứu là xác định xem dòng điện một chiều có thể lưu trữ được trong một cái tụ điện để sử dụng nguồn điện dự trữ đó cho những lần sau không – đây là một mục tiêu đòi hỏi tối giản mạch và tạo mẫu vào một lát mỏng silicon, hoặc chip. Nếu hàng triệu mạch nhỏ xíu đó được tạo ra trên một con chip có diện tích 1x1 mi li mét, chúng có thể đóng vai trò thế chỗ một cái pin trữ điện rất nhỏ.

https://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Chế tạo máy chụp cộng hưởng từ não có thể di động với giá thành rẻ (26/11/2020)
Điều trị ung thư nhờ phương pháp chỉnh sửa gene (25/11/2020)
Công cụ mã nguồn mở kiểm tra rò rỉ dữ liệu từ các hệ thống AI (25/11/2020)
Điện thoại thông minh kháng khuẩn đầu tiên trên thế giới (25/11/2020)
Kiểm tra thính giác có thể phát hiện chứng tự kỷ ở trẻ sơ sinh (18/11/2020)
Các nhà nghiên cứu Úc phát triển công nghệ laser có khả năng kiểm soát nơi sét đánh (18/11/2020)
Bút phân hủy sinh học đầu tiên trên thế giới (18/11/2020)
Sạc điện thoại di động bằng chuyển động nhẹ của cơ thể (18/11/2020)
Thử nghiệm tàu siêu tốc chở khách đầu tiên (11/11/2020)
Bước tiến lớn trong công nghệ pin lithium-lưu huỳnh (09/11/2020)
Australia xây trang trại điện Mặt trời lớn nhất thế giới (07/11/2020)
Cảm biến đeo trên mặt giúp bệnh nhân ALS giao tiếp (07/11/2020)
Những điểm nhấn quan trọng trong Chương trình hỗ trợ doanh nghiệp nâng cao năng suất chất lượng (02/11/2020)
Phát hiện loài tắc kè hoa sau hơn một thế kỷ vắng bóng (02/11/2020)
AI phát hiện người nhiễm Covid-19 không có triệu chứng qua tiếng ho (02/11/2020)
Mục tiêu năng lượng tái tạo có thể làm suy yếu mục tiêu phát triển bền vững (02/11/2020)
Đột phá phân tử giúp rễ phát triển (02/11/2020)
IoT: động lực mới cho nuôi trồng thủy sản (02/11/2020)
Vật liệu mới tách CO2 khỏi khí thải công nghiệp, khí thiên nhiên hoặc khí sinh học (29/10/2020)
Sử dụng giác hút lấy cảm hứng từ bạch tuộc để chuyển các mô ghép mỏng và cảm biến sinh học cho người bệnh (29/10/2020)
Đan Mạch xây đường hầm vượt biển dài nhất thế giới (29/10/2020)
NASA tìm thấy nước trên mặt trăng (29/10/2020)
AI giám sát công trường xây dựng (29/10/2020)
Mỹ phát triển loại động cơ tên lửa mới sử dụng năng lượng hạt nhân (29/10/2020)
Nhu cầu và xu hướng ứng dụng công nghệ in 3D trên thế giới (29/10/2020)
Bước đột phá về bệnh lao: Công cụ dự đoán nguy cơ phát triển lao hoạt động (29/10/2020)
Dò theo virus SARS-CoV-2 với trình tự hệ gene (23/10/2020)
Tìm ra vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ phòng (21/10/2020)
Mỹ thử nghiệm triển khai robot cứu hỏa (21/10/2020)
Báo động về lượng phát thải khí nitơ (21/10/2020)
Nga phê chuẩn vaccine COVID-19 thứ hai (19/10/2020)
Tái tạo cách thức lây nhiễm của virus HIV trong ống nghiệm (19/10/2020)
Công nghệ giao diện não-máy tính giúp bệnh nhân bị liệt nói được (16/10/2020)
Thụ phấn bằng tay, không phải dùng hóa chất nông nghiệp làm tăng năng suất ca cao và thu nhập của người trồng (15/10/2020)
Triển khai cảm biến siêu nhỏ bằng drone và côn trùng (15/10/2020)
Sáng kiến mới cho phép dễ dàng xem và tìm kiếm các bản tóm tắt nghiên cứu (15/10/2020)
Triển vọng xử lý rác thải nhựa bằng loại enzyme mới (13/10/2020)
Nobel Kinh tế 2020: Đi tìm thể thức đấu giá hoàn hảo (13/10/2020)
Buồng điều trị di động (13/10/2020)
Diệt vi khuẩn hại mùa màng bằng chất béo chiết xuất từ ruồi (13/10/2020)
Tiêu chuẩn mới cho bếp lò sạch (09/10/2020)
Nobel Hóa học cho 2 nhà nữ khoa học tìm ra "kéo di truyền" CRISPR/Cas9 (09/10/2020)
Công cụ tiềm năng mới để sàng lọc cây trồng bị ảnh hưởng bởi sương giá (09/10/2020)
Các phát hiện về hố đen giành giải Nobel Vật lý năm 2020 (09/10/2020)
Singapore sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt để quản lý công dân (06/10/2020)
Nobel Y học 2020 vinh danh công trình nghiên cứu về virus viêm gan C (06/10/2020)
Phát hiện cấu trúc gene giúp gia súc chống lại khí hậu khắc nghiệt (02/10/2020)
Ong mật được huấn luyện mùi hương giúp tăng năng suất cây trồng (30/9/2020)
Loa thông minh sử dụng trí tuệ nhân tạo (30/9/2020)
Nghiên cứu mới tìm ra giống lúa mì chống chịu bệnh gỉ sọc (30/9/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Báo cáo số 151/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ cải thiện môi trường đầu tư kinh doanh, nâng cao năng lực cạnh tranh tỉnh Quảng Trị năm 2020, kế hoạch thực hiện năm 2021

Quyết định số 328/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng khoa học và công nghệ tư vấn đánh giá, nghiệm thu khối lượng năm thứ nhất nhiệm vụ Khoa học và Công nghệ cấp cơ sở, bắt đầu thực hiện năm 2019, đề tài "Xây dựng mô hình trồng thử nghiệm cây xoài.... và cây Chôm chôm tại xã Hướng phùng, huyện Hướng Hóa"

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Thông báo số 55/TB-SKHCN về việc Thông báo kết quả phê duyệt danh mục nhiệm vụ KH CN cấp tỉnh (lần 3, năm 2020)

Báo cáo số 136/BC-SKHCN về việc Báo cáo tình hình thực hiện công tác cải cách hành chính và chỉ số PAPI năm 2020 của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Quyết định số 312/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng sơ tuyển cuộc thi "Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo" tỉnh Quảng Trị năm 2020

Báo cáo số 138/BC-SKHCN về việc Báo cáo tình hình thực hiện Chiến lược phát triển sở hữu trí tuệ đến năm 2030

Báo cáo số 137/BC-SKHCN về việc Báo cáo tình hình xây dựng, áp dụng, duy trì và cải tiến Hệ thống quản lý chất lượng theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN ISO 9001 vào hoạt động của các cơ quan chuyên môn thuộc UBND tỉnh, UBND các huyện, thị, thành phố và UBND các xã, phường, thị trấn năm 2020

Quyết định số 367/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Kế hoạch Cải cách hành chính năm 2020 của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Quyết định số 319/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt nhiệm vụ KHCN cấp cơ sở thực hiện năm 2020, đề tài: "Đánh giá thực trạng chất lượng đồ chơi trẻ em phục vụ công tác quản lý nhà nước về chất lượng đồ chơi trẻ em trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ bảo tồn và phát triển cây Lan Giả Hạc

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại thôn Quyết Tâm, xã Tân Hợp, huyện Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Lan Kim Tuyến tại vùng Bắc Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu xây dựng CSDL số về di tích lịch sử cấp Quốc gia đặc biệt Thành cổ Quảng Trị và những điểm lưu niệm sự kiện 81 ngày đêm chiến dịch năm 1972, góp phần hỗ trợ phát triển du lịch Quảng Trị

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: "Nghiên cứu xây dựng giải pháp nâng cao hiệu quả đấu tranh phòng, chống tội phạm sử dụng công nghệ cao trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 107
Hôm nay 172
Hôm qua 4.373
Tất cả 2.743.262

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này