產生乾淨的石墨烯，無限能量的電路

在《物理評論E》發現由物理學教授保羅·蒂巴多發表一篇文章，文章說到將基於石墨烯的能量收集電路整合到晶片中，以為小型設備或傳感器提供乾淨，無限的低壓電源。

證明了物理學家三年前在美國大學（U）上開發的理論，即獨立的石墨烯（單層碳原子）以某種方式波紋和彎曲，為能量收集提供了希望。

從石墨烯中收集能量的想法是有爭議的，因為它駁斥了物理學家理察·費曼（Richard Feynman）的眾所周知的斷言，即原子的熱運動（稱為布朗運動）不能起作用。Thibado的團隊發現，在室溫下，石墨烯的熱運動實際上確實會在電路中感應出交流電（AC），這一成就被認為是不可能的。

在1950年代，物理學家萊昂·布裡淵（LéonBrillouin）發表了一篇具有裡程碑意義的論文，駁斥了在電路中添加單個二極體（單向電門）是從布朗運動中收集能量的解決方案的想法。知道這一點後，Thibado的小組用兩個二極體構建了自己的電路，以將AC轉換為直流（DC）。二極體處於相對狀態時，允許電流雙向流動，它們提供了通過電路的獨立路徑，從而產生脈衝式直流電流，該電流在負載電阻上發揮作用。

此外，他們發現他們的設計增加了傳遞的功率。蒂巴多說：「我們還發現，二極體的通斷，開關狀行為實際上是放大了所傳遞的功率，而不是像以前所認為的那樣降低了功率。」 「二極體提供的電阻變化率會給功率增加一個額外的因素。」

該團隊使用了一個相對較新的物理領域來證明二極體增加了電路的功率。物理學的副教授，合著者之一普拉德普·庫馬爾說：「在證明這種功率增強的過程中，我們從隨機熱力學的新興領域中汲取了經驗，並擴展了近百年歷史的著名奈奎斯特理論。」

Kumar認為，石墨烯與電路具有共生關係。儘管熱環境在負載電阻上起作用，但石墨烯和電路的溫度相同，並且熱量在兩者之間不流動。

蒂巴多說，這是一個重要的區別，因為在產生功率的電路中，石墨烯與電路之間的溫差將與熱力學第二定律相矛盾。蒂巴多說：「這意味著沒有違反熱力學的第二定律，也沒有必要爭論'麥克斯韋的惡魔'正在分離熱電子和冷電子。

研究小組還發現，石墨烯的相對較慢的運動會在低頻下在電路中感應出電流，這從技術角度來看很重要，因為電子器件在低頻下會更有效地發揮作用。

蒂巴多解釋說：「人們可能認為電阻器中流動的電流會導致其發熱，而布朗電流不會。實際上，如果沒有電流流動，電阻器會冷卻下來。」 「我們要做的是重新調整電路中的電流並將其轉換為有用的東西。」

該小組的下一個目標是確定直流電流是否可以存儲在電容器中以備後用，該目標要求將電路小型化並在矽晶片或晶片上進行構圖。如果數百萬個這樣的微小電路可以建立在1毫米x 1毫米的晶片上，那麼它們可以用作低功耗電池的替代品。