Jokainen laite, joka lähettää wifi-signaalin, lähettää myös terahertsiaaltoja, joiden taajuusalue löytyy infrapunan ja mikroaaltojen väliltä. Nämä korkean taajuuden säteilyaaltoja, joita kutsutaan nimellä "T-säteet", tuotetaan myös melkein kaikilla kohteilla, kuten omat kehomme ja ympärillämme olevat elottomat esineet.
Terahertsiaallot ovat kaikkialla päivittäisessä elämässämme, ja jos ne valjastetaan virantuottoon, niiden keskittynyt voima voisi mahdollisesti toimia vaihtoehtoisena energialähteenä. Esimerkiksi matkapuhelimen lisäosa voisi absorboida passiivisesti ympäristön T-säteet ja käyttää niiden energiaa puhelimen lataamiseen.
Tähän päivään mennessä terahertsiaallot ovat hukkaan menevää energiaa, koska ei ole ollut käytännöllistä tapaa kaapata ja muuntaa niitä mihinkään käyttökelpoiseen muotoon. Nyt MIT: n tutkijat ovat suunnitelleet laitteen, joka pystyisi muuttamaan ympäristön terahertsiaallot tasavirraksi, jolla voidaan käyttää monia kotitalouden elektroniikkalaitteita.
Niiden suunnittelussa hyödynnetään grafeenin kvanttimekaanista käyttäytymistä. Tutkijat havaitsivat, että yhdistämällä grafeenia toiseen materiaaliin, tässä tapauksessa boorinitridiin, grafeenissa olevien elektronien pitäisi kääntyä samaan suuntaan. Kaikkien tulevien terahertsiaaltojen tulisi saada grafeenin elektronit virtaamaan materiaalin läpi yhdessä suunnassa tasavirran muodossa.
Tutkijat ovat julkaissut tänään Science Advances -lehdessä ja tekevät yhteistyötä kokeneiden kanssa muuttaakseen niiden suunnittelun fyysiseksi laitteeksi.
Viime vuosikymmenen aikana tutkijat ovat etsineet tapoja kerätä ja muuntaa ympäristön energia käyttökelpoiseksi sähköenergiaksi. He ovat tehneet niin pääasiassa tasasuuntaajien avulla, jotka on suunniteltu muuttamaan sähkömagneettiset aallot värähtelevästä (vaihtovirta) virrasta tasavirtaan.
Sen sijaan, että se muuttaisi sähkömagneettiset aallot tasavirtaksi soveltamalla laitteeseen ulkoista sähkökenttää, MIT:n tutkijat pohtivat, voitaisiinko kvanttimekaanisella tasolla virrata materiaalin omat elektronit yhteen suuntaan tulevien terahertsiaaltojen ohjaamiseksi tasavirta. Tällaiseksi materiaaliksi tutkijat löysivät grafeenin boorinitridiin sekoitettuna.
