Dispositivo de grafeno eleva eficiência energética em carros
Conhecido com “retificador balístico”, o dispositivo nano-eletrônico tem o potencial de melhorar a eficiência energética de carros, utilizando calor recapturado para fornecer energia para equipamentos como o ar condicionado, ou mesmo completar a bateria do veículo.
A chave para a performance do retificador é a excepcionalmente elevada mobilidade eletrônica provida pelo grafeno, uma propriedade que determina o quão rápido um elétron pode se deslocar em um material e o quão rápido dispositivos eletrônicos podem funcionar. A mobilidade eletrônica do retificador balístico permite alta eficiência de conversão de corrente alternada para corrente contínua.
“O princípio de funcionamento do retificar balístico permite que não seja necessário nenhum “gap” de energia”, disse o professor Aimin Song da Universidade de Manchester, um dos pesquisadores líderes e inventor do dispositivo. “Enquanto isso, ele tem uma estrutura planar de camada única, que é perfeita para aproveitar a mobilidade eletrônica para alcançar uma velocidade de funcionamento extremamente alta”.
“Diferentemente dos convencionais retificadores – componente que permite a conversão de corrente alternada para contínua – ou diodos, o retificador balístico não apresenta um limite de tensão, tornando-o perfeito para “colheita de energia” assim como detecção de microondas e radiação infravermelha”.
De acordo com os pesquisadores, o dispositivo é o retificador à temperatura ambiente mais sensível já feito. Dispositivos convencionais com eficiência de conversão similar necessitam de resfriamento criogênico, mas o retificador balístico pode operar no calor extremo dos sistemas de exaustão – algumas partes podem atingir os 600 graus Celsius.
“O grafeno apresenta propriedades excepcionais”, disse Greg Auton, responsável por realizar experimentos com o retificador. “Ele apresentar o mais efetivo transporte de cargas significa caminho livre para qualquer material eletrônico à temperatura ambiente”.
“Apesar disso, até mesmo as mais promissoras aplicações para comercializar grafeno na indústria eletrônica não tira proveito dessa propriedade. Ao invés disso, eles frequentemente tentam resolver o “problema” de que o grafeno não possuir “gap” de energia.”
O time de Manchester alega que a tecnologia poderia inclusive ser utilizada para recuperar energia térmica desperdiçada em usinas elétricas. Song e seus colegas estão buscando expandir a escala do dispositivo utilizando grafeno em tamanhos maiores e conduzindo experimentos de alta frequência.
Fonte: The Engineer e The University of Manchester
