Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tepelný pohyb folie z grafenu by mohl sloužit ke generovaná stálého, i když nízkého elektrického napětí/proudu. Myšlenka výzkumníků z University of Arkansas byla publikována ve Physical Review E, samotná tisková zpráva univerzity ji však považuje za kontroverzní. Jde totiž vlastně o získávání užitečné energie z Brownova neuspořádaného pohybu, což by mělo narážet na druhou větu termodynamiky (ale i viz dále). Speciálně se nemožností využívat tepelný pohyb atomů k produkci energie zabýval i známý Richard Feynman.
Vedoucí výzkumného týmu Paul Thibado je ale opačného názoru. Vysvětluje, že pohyb grafenové membrány v jednom či druhém směru vždy produkuje střídavý proud. Oproti předešlým pokusům o takové obvody s jedinou diodou, které opravdu nefungovaly, obsahuje nyní experimentální obvod dvě diody. Ty převádějí střídaný proud na stejnosměrný a podle směru tohoto proudu pak tento proud dále teče obvodem dvěma různými cestami. Tento pulzující stejnosměrný proud je pak schopen konat užitečnou práci. Navíc má zapínání a vypínání diod množství této energie zvyšovat – a ne naopak, jak by se logicky dalo předpokládat (ovšem i důkaz, že k tomuto jevu opravdu dochází, zase vyžadoval nějakou skoro novou fyziku; jinak by se zdálo, že právě zde by byl zakopaný pes, energie potřebná na přechod příslušných propustí/ventilů).
Ještě třeba dodat, že nejde o žádnou přeměnu jednoduchého tepelného gradientu na elektrickou energii. Grafen i vlastní obvod mají stejnou teplotu a teplo mezi nimi neproudí. Neexistuje zde žádný Maxwellův démon, který by od sebe třeba odděloval horké a studené elektrony, takže podle autorů výzkumu ani není porušen druhý zákon termodynamiky.
Celé je to dost podezřelé, ve Physical Review E však článek publikován byl. (Poznámka PH: Vlastně jde snad o mechanismus rozdělení elektronů ne na teplé a studené, ale na ty, které tečou jedním nebo druhým směrem.)
Schéma fungování „grafenového generátoru“ podle University of Arkansas
Fluctuation-induced current from freestanding graphene
P. M. Thibado, P. Kumar, Surendra Singh, M. Ruiz-Garcia, A. Lasanta, and L. L. Bonilla
Phys. Rev. E 102, 042101 – Published 2 October 2020
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevE.102.042101
Zdroj: University of Arkansas / Phys.org
Vypadá to moc krásně na to aby v praxi mohlo ve větším měřítku fungovat. Takže nějaké řešení energetických potřeb lidstva bych od toho neočekával. I pokud to bude v praxi fungovat, pak nejspíš jako nějaký senzor a podobně, no uvidíme časem. Nějaké mikrowatty z toho třeba vytáhnout půjdou.
jak tomu rozumim, neni to maxwelluv demon, ze by poznaval teple/studene, rychle/pomale. vsechno to ma stejnou teplotu, ok. je to snad nejaka obdoba toho demona, co poznava to, co se hybe na jednu a na druhou stranu.
neco jako korouhvicka v nahodne proudici atmosfere, reaguje na okamzite gradienty. pricemz tou korouhvickou ma byt system jako celek s temi 2 diodami.
ale stejne bych cekal, ze v tom bude nejaky hacek, podobne jako u maxwellova demona…
Bylo teoreticky dovozeno, že Maxwellův démon pro své fungování by sám spotřebovával energii. Vše lze popsat „grandiózní“ rovnicí 0=0.
ale on to neni maxwelluv demon; otazka je, zda pro toto usporadani plati stejne omezeni. (samozrejme lze i argumentovat, ze byt to uplna blbost, nepublikuji to ve Physical Review E, ale to uz je zase jen slepa vira v autority)
Znamená to, že pokud odčerpávám energii z této soustavy, soustava chladne? To znamená, že by to šlo využít pro chlazení?
Autoři se dušují, že grafen i okolí mají stejnou teplotu, aby se nedostali do sporu s TD. Ale jakmile získám energii, musím něco zpomalit, ochladit. Podle mne jdou autoři cestou „studené fúze“.
Je to ptakovina. Diody se zřejmě budou zahřívat, protože plní funkci Maxvelova démona. A celé to nebude stabilní bez přívodu energie z vnějšku …
..teoreticky by zdrojem energie mohlo byt okoli cele soustavy. Nicmene si to v praxi v pouzitelnem meritku, byt pro „senzor“ moc predstavit nedovedu. Teoreticky to asi mozne je, ale ztraty je diodach bou imo o dost vetsi nez pripadny zisk.
Popsané zařízení je zjevně perpetuum mobile, jenom z publikované informace není jasné, zda druhého (získává energii ochlazováním svého okolí) nebo prvního (produkuje energii z ničeho) druhu. Jde tedy o největší objev lidstva od samotného počátku vědy. A nebo možná o projev začínajícího konce éry vědy, když něco takového publikovali ve fyzikálním časopise.