دانشمندان در موسسه پلی‌تکنیک رنسلار با کمک روکش گرافنی نانومهندسی‌شده، روش جدیدی برای جمع‌آوری انرژی از آب روان ابداع کرده‌اند. این کشف به تسریع در ساخت میکروحسگرهای خودتوان‌دهنده جهت اکتشاف مؤثرتر، کم‌هزینه‌تر و دقیق‌تر نفت‌خام، کمک می‌کند.
گرافن اکتشاف نفت خام را آسان‌تر می‌کند
دانشمندان در موسسه پلی‌تکنیک رنسلار با کمک روکش گرافنی نانومهندسی‌شده،
روش جدیدی برای جمع‌آوری انرژی از آب روان ابداع کرده‌اند. این کشف به
تسریع در ساخت میکروحسگرهای خودتوان‌دهنده جهت اکتشاف مؤثرتر، کم‌هزینه‌تر
و دقیق‌تر نفت‌خام، کمک می‌کند.
این محققان به رهبری نیخیل کوراتکار، این موضوع را بررسی کرده‌اند که چگونه
جریان آب روی سطوح روکش‌داده‌شده با گرافن می‌تواند مقادیر کمی الکتریسیته
تولید کند. این گروه تحقیقاتی شرح داد که از یک صفحه گرافن به اندازه‌ی
۰۳/۰ میلی‌متر در ۰۱۵/۰ میلی‌متر توانی برابر با ۸۵ نانووات تولید می‌شود.
طبق گفته کوراتکار، این مقدار انرژی برای توان دادن به حسگرهای ریزی که به داخل آب
یا سیال دیگر وارد می‌شوند و به داخل یک چاه نفت‌خام بالقوه پمپ می‌شوند، کافی است.
همچنانکه آب تزریق شده به صورت طبیعی در بین سنگلاخ‌ها و عمق شکاف‌ها در زمین حرکت
می‌کند، این افزاره‌ها حضور هیدروکربن‌ها را شناسایی می‌کنند و می‌توانند به کشف
چاه‌های پنهان‌شده نفت خام و گاز طبیعی کمک کنند. در مدت زمانی که آب روی این
افزاره‌های روکش‌داده‌شده با گرافن جریان می‌یابد، آنها باید قادر به تهیه منبع
قابل اطمینانی از توان باشند. این توان جهت تقویت اطلاعات جمع‌آوری شده و ارسال
آنها به سطح، برای این حسگرها ضروری است.
کوراتکار گفت: توان دادن به این حسگره بوسیله باتری‌ای مرسوم غیرممکن است، زیرا این
حسگرها بسیار کوچک هستند. بنابراین ما یک روکش گرافنی ساختیم که به ما اجازه می‌دهد
که انرژی را از حرکت آب روی این حسگرها جمع‌آوری کنیم. در حالی که مشابه این اثر
برای نانولوله‌های کربنی مشاهده شده است، چنین مطالعه‌ای با گرافن برای اولین بار
است. قابلیت جمع‌آوری انرژی گرافن حداقل چندین ده‌برابر بیشتر از نانولوله‌های
کربنی بود. بعلاوه، مزیت دیگر صفحه‌های گرافنی انعطاف‌پذیر این است که آنها را می‌توان
پیچاند و تقریبا هر هندسه یا شکلی به آنها داد.
اکتشاف نفت خام یک فرآیند گران است که شامل حفاری عمیق در زمین برای شناسایی حضور
نفت خام و گاز طبیعی است. شرکت‌های نفتی و گازی تمایل دارند که با فرستادن تعداد
زیادی حسگر نانومقیاس و میکرومقیاس به داخل چاه‌های حفاری‌شده موجود و جدید، این
فرآیند را تکمیل کنند. کشف این محققان برای چالش اصلی رهاسازی این میکروحسگرهای خود
گردان که باید خودشان توان مورد نیازشان را تامین کنند راه حل بالقوه‌ای است. با
پوشش‌دهی این میکروحسگرها با یک روکش گرافنی، آنها می‌توانند هنگامی که آب روی
سطحشان جریان می‌یابد، انرژی را جمع‌آوری کنند.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.
