การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนเป็นระลอกของกราฟีนชิ้นเล็กๆ ถูกควบคุมโดยวงจรพิเศษที่ให้พลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำ ระบบนี้สร้างขึ้นโดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาและสเปน ผู้ซึ่งกล่าวว่าหากสามารถทำซ้ำเวลาบนชิปได้เพียงพอ ระบบจะสามารถส่งมอบ “พลังงานสะอาด ไร้ขีดจำกัด แรงดันต่ำสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก
การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนคือการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอนุภาคเล็กๆ ที่ถูกอะตอมหรือโมเลกุล
กระแทก
ในของเหลวหรือก๊าซ และแนวคิดในการควบคุมการเคลื่อนที่นี้เพื่อทำงานที่เป็นประโยชน์มีประวัติอันยาวนานและเป็นตารางหมากรุก ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ผู้ได้รับรางวัลโนเบลได้เผยแพร่การทดลองทางความคิด ซึ่งคิดขึ้นในปี 1912 นักฟิสิกส์ชาวโปแลนด์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับล้อพายที่เชื่อมต่อด้วย
เพลากับเฟืองวงล้อ ทั้งวงล้อและวงล้อถูกแช่อยู่ในของเหลว ระบบถูกจินตนาการว่ามีขนาดเล็กพอที่การกระแทกของโมเลกุลเดี่ยวจะเพียงพอที่จะหมุนพายได้ เนื่องจากวงล้อทำให้ไม้พายสามารถหมุนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าการเคลื่อนไหวของไม้พายแบบบราวเนียนสามารถถูกควบคุม
ให้ทำงานในการหมุนเพลาได้ อย่างไรก็ตาม แสดงให้เห็นว่าหากของไหลทั้งสองมีอุณหภูมิเท่ากัน การชนกันทั่วทั้งระบบจะป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น วิธีเดียวที่จะทำงานให้สำเร็จได้ ไฟน์แมนแย้ง คือถ้าของไหลมีอุณหภูมิต่างกัน จะทำให้วงล้อบราวเนียนกลายเป็นเครื่องจักรความร้อน
กราฟีนอิสระในการศึกษาใหม่ของพวกเขา นักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ และเพื่อนร่วมงานได้เปลี่ยนไม้พายด้วยแผ่นกราฟีนแบบตั้งอิสระ ซึ่งเป็นอะตอมของคาร์บอนเพียงชั้นเดียว ในการศึกษาในปี 2014 ทีมงานใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องดูอุโมงค์เพื่อค้นพบว่ากราฟีนกระเพื่อมไปมาที่อุณหภูมิห้อง
เหมือนคลื่นบนพื้นผิวมหาสมุทร แท้จริงแล้ว ระลอกคลื่นเหล่านี้ทำให้ผ้าปูที่นอนมีความเสถียรที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่วงจรเก็บเกี่ยวพลังงานของทีมมีแผ่นกราฟีนที่กระเพื่อมอยู่ข้างขั้วไฟฟ้า เมื่อแผ่นกระเพื่อมจากส่วนเว้าไปสู่ส่วนนูน สลับเข้าใกล้และออกห่างจากอิเล็กโทรดมากขึ้น ทั้งคู่จะทำหน้าที่
เป็นตัวเก็บ
ประจุแบบแปรผันที่สร้างกระแสสลับในการออกแบบวงจรใหม่ ทีมงานได้รวมตัวเก็บประจุแบบแปรผันนี้กับไดโอดสองตัวที่ต่อสายขนานกัน สิ่งนี้สร้างเส้นทางแยกสองทางสำหรับกระแสที่ไหลในแต่ละทิศทาง ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถใช้เส้นทางใดเส้นทางหนึ่งเพื่อชาร์จตัวเก็บประจุที่จัดเก็บซึ่งจะสามารถระบายออก
ในภายหลังเพื่อทำงาน เช่น ในการให้แสงสว่างแก่หลอดไฟหรือจ่ายไฟให้กับส่วนประกอบที่คล้ายกัน นักวิจัยรายงานว่าระบบไดโอดคู่ทำหน้าที่เพิ่มกำลังไฟ: “เรายังพบว่าการเปิด-ปิดการทำงานคล้ายสวิตช์ของไดโอดนั้นจริง ๆ แล้วขยายกำลังไฟฟ้าที่ส่งมา แทนที่จะลดขนาดลงดังที่คิดไว้ก่อนหน้านี้”
ธิบาโดอธิบาย . “อัตราการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของไดโอดจะเพิ่มปัจจัยพิเศษให้กับกำลังไฟฟ้า”
ความสัมพันธ์แบบ “ชีวภาพ”แต่การตั้งค่านี้ทำงานอย่างไรเมื่อวงล้อบราวเนียนล้มเหลว นักวิจัยอธิบายว่าความสำเร็จอยู่ที่การที่กราฟีนและวงจรแบ่งปันความสัมพันธ์แบบ “ทางชีวภาพ”
แม้ว่าวงจรจะยอมให้สภาพแวดล้อมทางความร้อนทำงานบนตัวต้านทานโหลด แต่วงจรและกราฟีนจะทำงานที่อุณหภูมิเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าไม่มีความร้อนไหลระหว่างทั้งสอง“นั่นหมายความว่ากฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ไม่ถูกละเมิด และไม่จำเป็นต้องโต้แย้งว่า ‘ปีศาจแมกซ์เวลล์’
กำลังแยกอิเล็กตรอนร้อนและเย็น” ธิบาโดอธิบายเขาชี้ให้เห็นว่าการทำงานของอุปกรณ์ใหม่นี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความคิดแบบเก่าที่ว่าสามารถใช้ไดโอดตัวเดียวในวงจรดังกล่าวเพื่อให้อิเล็กตรอนพลังงานสูงไหลผ่านได้ในขณะที่ปิดกั้นตัวที่มีพลังงานต่ำ ความคิดนี้ถูกยกเลิกในปี 1950 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส
เพราะมันจะทำให้ไดโอดด้านหนึ่งร้อนขึ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่อนุภาคที่ไหลจากเย็นไปสู่ร้อน ซึ่งเป็นการละเมิดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เปลี่ยนเส้นทางปัจจุบัน“ผู้คนอาจคิดว่ากระแสที่ไหลในตัวต้านทานทำให้ร้อนขึ้น แต่กระแสบราวเนียนไม่ได้เป็นเช่นนั้น ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล ตัวต้านทาน
จะเย็นลง”
“วงจรการเก็บเกี่ยวพลังงานที่ใช้กราฟีนสามารถรวมเข้ากับชิปเพื่อให้พลังงานแรงดันต่ำที่สะอาด ไร้ขีดจำกัด สำหรับอุปกรณ์หรือเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก” เขากล่าวเสริม เมื่อการศึกษาเบื้องต้นเสร็จสิ้นแล้ว นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อเก็บกระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตโดยวงจรการเก็บเกี่ยวพลังงานภายในตัวเก็บประจุ
ให้เพียงพอสำหรับใช้ในภายหลัง ซึ่งเป็นเป้าหมายที่ต้องการการย่อขนาดวงจรและการสร้างลวดลายบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนหรือ ชิป. หากพิสูจน์ได้ว่าสามารถจำลองวงจรหลายล้านครั้งบนชิปขนาด 1 ตารางมิลลิเมตรได้ Thibado กล่าวว่า “สิ่งนี้สามารถทดแทนแบตเตอรี่ได้” วิธีการแพร่/การล้างไตแบบต่างๆ
เป็นระบบไดนามิกที่เกี่ยวข้องกับการบรรลุสมดุลระหว่างหยดน้ำที่มีสารละลายโปรตีนและอ่างเก็บน้ำที่มีสารตกผลึก (เช่น บัฟเฟอร์ สารตกตะกอน สารเติมแต่ง) การเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขอย่างค่อยเป็นค่อยไปเกิดขึ้นในหยดระหว่างทางสู่สมดุล ซึ่งมักส่งผลให้เกิดการก่อตัวของผลึก
ไม่มีวิธีใดที่ถือว่าเหนือกว่าวิธีอื่น การเลือกวิธีการขึ้นอยู่กับโปรตีนที่เกี่ยวข้อง ปริมาณ และความชอบของผู้ทดลองเป็นหลัก การแพร่ไอและแบทช์มีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางที่สุด ใช้เทคนิคส่วนใหญ่เนื่องจากความง่ายในการตั้งค่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ นอกจากนี้ ระบบอัตโนมัติ
ได้รับการพัฒนาสำหรับทั้งสอง อีกวิธีหนึ่งคือการใช้สภาวะไร้น้ำหนักเพื่อกำจัดการพาความร้อนและการตกตะกอน สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างเงื่อนไขที่ขับเคลื่อนด้วยการแพร่กระจายเพียงอย่างเดียว สิ่งเหล่านี้คิดว่าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเจริญเติบโตของผลึกคุณภาพสูง และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
