Ilustración del montaje experimental. Una gota de líquido se intercala entre el grafeno y una oblea de SiO2 / Si, y dibujado por la oblea a velocidades específicas. Recuadro:una gota de solución de NaCl 0,6 M sobre una superficie de grafeno con ángulos de contacto de avance y retroceso de 91,98 y 60,28, respectivamente. Crédito: Nanotecnología de la naturaleza (2014) doi:10.1038 / nnano.2014.56
(Phys.org) —Un equipo de investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing de China, estudiar las propiedades del grafeno, ha descubierto que el acto de arrastrar agua salada sobre un trozo de grafeno puede generar electricidad. En su artículo publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza , el equipo describe cómo, al tratar de convertir la idea de sumergir nanotubos de carbono en un líquido que fluye para generar un voltaje en su cabeza, se les ocurrió la idea de simplemente arrastrar gotas de agua a través del grafeno.
Debido a las propiedades eléctricas únicas del grafeno, los investigadores han trabajado arduamente para determinar si se puede utilizar para generar electricidad a un costo menor (y de manera más limpia) que los métodos convencionales. Hasta la fecha, Los científicos han estado utilizando una técnica mediante la cual los fluidos iónicos se empujan a través de diferentes tipos de nanoestructuras:funciona, pero se debe utilizar un gradiente de presión, lo que hace que el enfoque sea ineficaz. Otros han considerado poner nanotubos de carbono en agua en movimiento para capturar la electricidad que se genera. pero una vez mas se necesita un gradiente de presión. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han encontrado una forma de generar electricidad utilizando grafeno sin la necesidad de un gradiente de presión, o cualquier otro mecanismo que no sea la gravedad.
En sus experimentos, los investigadores colocaron gotas individuales de agua de mar (y otras soluciones iónicas) encima de tiras de grafeno monocapa y luego las arrastraron. Haciéndolo, ellos descubrieron, resultó en la generación de electricidad:agregar más gotas o aumentar la velocidad de arrastre aumentó el voltaje.
Para entender por qué el equipo echó un vistazo más de cerca. Mientras giraba, fuera, la explicación fue simple. Cuando una gota de agua salada permanece inmóvil sobre una tira de grafeno, cualquier carga se redistribuye simétricamente en ambos lados de la gota, dejando una diferencia de potencial neta cero entre ellos. Cuando la gota se mueve, sin embargo, la distribución se desequilibra:los electrones se desorben en un extremo de la gota y se absorben en el otro, generando una pequeña cantidad de voltaje, solo 30 mV, suficiente para permitir que el equipo lo use como parte de un sensor de escritura a mano y como parte de un dispositivo de recolección de energía.
El uso de la técnica recién descubierta para generar electricidad no se convertirá en una propuesta comercial en el corto plazo, por supuesto, ya que todavía existe el complicado problema de crear cantidades masivas de grafeno a un precio razonable. Pero si eso alguna vez sucede, la gente de todo el mundo podría crear fácilmente su propia electricidad, como parece, el proceso es excepcionalmente escalable.
© 2014 Phys.org