¡El Grafeno Demuestra Que el Movimiento Browniano Puede Ser una Fuente de Energía!

Por Inés Urdaneta, física e investigadora de Resonance Science Foundation

El grafeno, uno de los nanomateriales más importantes desarrollados hasta ahora, sigue sorprendiendo a la comunidad científica. Esta vez, gracias a los extraordinarios fenómenos encontrados por un grupo de físicos de la Universidad de Arkansas. Nos referimos concretamente a la capacidad de utilizar el movimiento térmico de los átomos del grafeno como fuente de energía.

En este reciente trabajo, publicado en Physical Review E bajo el título Fluctuation-induced current from freestanding graphene (Corriente inducida por fluctuaciones en grafeno aislado) el equipo de investigadores ha desarrollado con éxito un circuito capaz de captar el movimiento térmico del grafeno y convertirlo en corriente eléctrica. 

Como se dice en este artículo "La idea de cosechar energía del grafeno es controvertida porque refuta la conocida afirmación del físico Richard Feynman de que el movimiento térmico de los átomos, conocido como movimiento browniano, no puede hacer trabajo. El equipo de Thibado descubrió que, a temperatura ambiente, el movimiento térmico del grafeno induce de hecho una corriente alterna (CA) en un circuito, un logro que se creía imposible".

El grafeno es una sola capa de átomos de carbono, como se ve en la figura anterior. Esta capa se dobla y ondula a temperatura ambiente; no es necesario inducir este movimiento, que por sí solo puede proporcionar energía si se recoge adecuadamente de él. Por lo tanto, en otras palabras, ¡es un dispositivo de energía libre!

Eso es lo que ha conseguido el grupo de Thibado al construir su circuito con dos diodos para convertir la CA en corriente continua (CC). La colocación de los diodos en oposición permite que la corriente fluya en ambos sentidos, proporcionando caminos separados a través del circuito y produciendo una corriente continua pulsante que realiza trabajo en una resistencia de carga. Además, su diseño aumentó la cantidad de energía entregada. Esto significa que da más energía de la que se le inyecta... o, en otras palabras, ¡presenta un mecanismo de sobreunidad!

Como dijo el profesor Paul Thibado, líder de esta investigación, "... el comportamiento de encendido y apagado de los diodos amplifica la potencia entregada, en lugar de reducirla, como se pensaba anteriormente. La velocidad de cambio de la resistencia proporcionada por los diodos añade un factor adicional a la potencia".

En este artículo se dice que el equipo utilizó un campo relativamente nuevo de la física para demostrar que los diodos aumentaban la potencia del circuito. "Para demostrar este aumento de potencia, nos basamos en el campo emergente de la termodinámica estocástica y ampliamos la célebre teoría de Nyquist, de casi un siglo de antigüedad".  

La corriente de baja frecuencia inducida en el circuito por el movimiento relativamente lento del grafeno es importante desde el punto de vista tecnológico, ya que la electrónica funciona más eficazmente a bajas frecuencias. Por esta razón, Thibado sugiere que un circuito de captación de energía basado en el grafeno podría introducirse en un chip para proporcionar energía limpia, ilimitada y de bajo voltaje a pequeños dispositivos o sensores.

Si la corriente continua puede almacenarse en un condensador, podría servir como sustituto de una batería de bajo consumo.

Es importante señalar que, dado que el sistema (grafeno y circuito) está a la misma temperatura, el calor no fluye entre ambos, por lo que no se viola la segunda ley de la termodinámica.

El hecho de que este efecto se haya cosechado en el grafeno, confirma las características excepcionales que tiene este material, que deben ser exploradas más a fondo. 

_{RSF en perspectiva}

Este resultado experimental es muy importante en el marco del modelo holográfico generalizado, basado en el desarrollo del principio holográfico de Bekenstein-Hawking, Susskind y 't Hooft, donde Nassim Haramein et al. consideran un enfoque estadístico de entropía y termodinámica de una relación holográfica generalizada de superficie a volumen, para resolver desde cálculos de primer principio el rompecabezas del protón[1], la catástrofe del vacío[2], y encontrar la masa del electrón[3]. 

Como dice Nassim Haramein sobre el trabajo de Thibado "¡Este trabajo muestra claramente que la termodinámica estocástica realmente lleva información o tiene orden! Esto es notable y apoya la solución de la masa holográfica que es la termodinámica estadística que induce el comportamiento energético coherente que llamamos masa/energía." 

Esto está relacionado también con la teoría de la electrodinámica estocástica. Una buena referencia puede encontrarse en los trabajos del excelente físico Bernard Haisch, en particular, su trabajo sobre la energía de punto cero.

Referencias:

¹Quantum Gravity and the Holographic Mass, Haramein, N. (2012). Quantum Gravity and the Holographic Mass, Physical Review & Research International, ISSN: 2231-1815, Page 270-292 

²The Electron and the Holographic Mass Solution, Val baker, A.K.F, Haramein, N. and Alirol, O. (2019). The Electron and the Holographic Mass Solution, Physics Essays, Vol 32, Pages 255-262

³Resolving the Vacuum Catastrophe: A Generalized Holographic Approach, Haramein, N & Val Baker, A. K. F. (2019). Resolving the Vacuum Catastrophe: A Generalized Holographic Approach, Journal of High Energy Physics, Gravitation and Cosmology, Vol.05 No.02(2019), Article ID:91083, 13 pages