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LE GRAPHÈNE

Le graphène pourrait contenir une source d’énergie « propre » illimitée

Article De La FacultéScience NouvellesTechnologie Nov 30, 2017

par Olivier Alirol, chercheur scientifique à la Resonance Science Foundation

Les processus stochastiques sont omniprésents dans la nature. Également connus sous le nom de processus aléatoires, ils peuvent prendre plusieurs formes comme une marche aléatoire ou un jeu de hasard. Leurs études ont joué un rôle central dans le développement de la physique moderne, à commencer par Langevin et le mouvement brownien bien illustré par le grain de pollen flottant dans l’eau. Les progrès récents dans la précision et la résolution des mesures ont étendu le cadre du mouvement brownien à des échelles spéto-temporelles sans précédent et à une plus grande variété de systèmes, y compris la diffusion atomique dans les réseaux optiques et la diffusion de spin dans les liquides. Les études de ces systèmes fournissent un aperçu des mécanismes et des interactions responsables de la stochasticité.

Par exemple, les fluctuations membranaires sont également du ressort du mouvement brownien. Là où cela devient vraiment intéressant, c’est lorsqu’il est bien compris, les fluctuations aléatoires de la membrane peuvent être utilement exploitées pour la récupération d’énergie. À partir d’un nanorésonateur stochastique, il pourrait être possible de récolter l’énergie du mouvement continu d’un système massif. La seule condition pour que cela se produise est de pouvoir contrôler précisément les fluctuations de la membrane, et c’est exactement ce qu’une équipe de l’Université de l’Arkansas a fait!

L’équipe de chercheurs dirigée par le physicien Paul Thibado a rapporté les mesures précises du mouvement des atomes dans le graphène autoportant. En suivant la position verticale sur une longue période de temps, ils ont réussi à mesurer la dynamique spe-temporelle des membranes atomiquement minces. Ils ont observé une dynamique anormale et des distributions d’équilibre à longue queue comme le phénomène de résonance stochastique. En mesurant la vitesse et l’échelle de ces ondes de graphène, Thibado a pensé qu’il pourrait être possible de l’exploiter comme source d’énergie à température ambiante. Tant que la température du graphène permettait aux atomes de se déplacer inconfortablement, il continuerait à onduler et à se plier. Placez les électrodes de chaque côté des sections de ce graphène de flambage, et vous auriez une tension de déplacement minuscule.

Aperçu de la configuration expérimentale à gauche. Vue en perspective de la membrane et de la hauteur de l’atome de carbone central dans le temps à partir de la simulation à droite.

Nos mesures révèlent un domaine spatial et temporel inexploré dans les fluctuations membranaires avec des implications profondes à la fois pour notre compréhension fondamentale et les applications technologiques des membranes. Bien comprises, les fluctuations aléatoires de la membrane peuvent être utilement exploitées. Par exemple, la récupération d’énergie à partir du mouvement continu d’un système massif est une application importante des nanorésonateurs stochastiques.

- Le physicien Paul Thibado de l’Université de l’Arkansas

 

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22/08/2021
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