تبدیل انرژی حاصل از برخورد قطرات باران به الکتریسیته با گرافن
محققان چینی در سلول خورشیدی خود از یک لایه گرافنی اضافی استفاده کردند. گرافن یک ساختار دو بعدی کربن است که در آن اتم ها به شکل لانه زنبور با یکدیگر پیوند خورده اند. برای ساخت گرافن از روش های اکسیداسیون، لایه برداری شیمیایی و مکانیکی و سنتز شیمیایی استفاده می شود. گرافین دارای خواص الکتریکی غیرمعمولی است و علاوه بر رسانش الکتریکی، الکترون های آزادی دارد که در تمام سطح لایه حرکت می کنند.
در محلول آبی، الکترون های گرافن با یون های دارای بار مثبت پیوند برقرار می کنند. این ویژگی گرافن برای جداکردن یون های سرب و رنگ های ارگانیک از ترکیبات آلی به کار گرفته می شود.
این پدیده الهام بخش محققان چینی شد تا برای جذب انرژی حاصل از برخورد قطرات باران، از الکترودهایی از جنس گرافن استفاده کنند. قطرات باران، حاوی نمک هستند که به یون های منفی و مثبت تبدیل می شوند. یون های دارای بار مثبت شامل یون های سدیم، کلسیم و آمونیوم هستند و قادرند با سطح گرافن پیوند برقرار کنند. در نقطه برخورد باران با گرافن، آب از یون های مثبت و گرافن از الکترون های آزاد دارای بار منفی، غنی می شوند. در نتیجه این پدیده، دولایه از الکترون ها و یون های مثبت ساخته می شود که با عنوان شبه خازن (pseudocapacitor) شناخته می شود. اختلاف پتانسیل حاصل از این پدیده، برای تولید ولتاژ و جریان الکتریکی کافی است.
منبع : ایرنا