导语:如果要在当前的材料科学领域找到一种特性神奇且最具研究潜力的新材料，那么这种新材料无疑就是石墨烯，科学家们总是希望能在现有特性的基础上，继续发现石墨烯颠覆传统的新潜力，而这一新的曙光首先出现在了清洁能源领域。

图 | 石墨烯中碳原子的自发性振动波可能会为人类无限供能。(图片来源: ogwen/Depositphotos)

阿肯色大学的研究人员对石墨烯现有的强大功能仍不满足，如今他们已经找到了一种新的方法，可以将这种二维材料用作清洁能源来源。这种能量来源不仅不会产生污染，还具有无限使用的潜力。这种产能原理是:组成石墨烯片的碳原子会随机波动，而科学家们可以利用这种波动来产生足够强的交流电，为手表无限期供电!这听起来很不可思议。

石墨烯片虽仅由单层碳原子组成，但其强大的电热传导性意味着它很快就会被广泛地应用于各个领域，如灯泡，牙齿填充物，麦克风，摩托车头盔，水过滤器，智能手机屏幕，甚至是散热功能鞋。而新的特性意味着它应用于人类生活中各个领域的潜能还远没有被完全开发尽。

阿肯色大学的研究人员用扫描式穿隧显微镜研究石墨烯的固有运动时，偶然发现了这种材料的一个潜在新用途。在布朗运动中，流体里的悬浮颗粒在与周围较大粒子碰撞后会随机移动。而在片状石墨烯中，则是原子周围的温度影响原子的振动，这使得彼此相连的碳原子如海洋上的波浪般不断起伏，从而形成穿过材料的碳原子波纹。类似一个层状网络的起伏运动，而这种运动具有延伸性。

研究人员能用一种名为振动能量收集器(VEH)的设备将碳原子的这种运动转化为一种能量来源。起初，一层带负电的石墨烯悬浮在两个金属电极之间。当碳原子团上升时，石墨烯层会弯曲并接触顶部电极，产生正电荷;而当原子团下落时，它们则会碰触底部电极，从而产生交流电。

当然，上述过程都处在微观层级，所产生的能量对宏观事物来说是微乎其微的。但这一切都是相对的。每个碳原子纹波都会扭曲10平方纳米的石墨烯片，当这些原子团与电极接触时，会产生10皮瓦的电能。这仅仅是一个开始，因为当这个原理应用到10微米宽(10,000纳米)的石墨烯片时，产生的能量可能会呈指数增长!总之，这些石墨烯片可以产生足够多的能量来为手表供电。

振动能量收集器(VEH)可以开发出一个小的新型电池，因为上述能量是自发产生而且无穷无尽的，所以理论上来说，这种替代电池能永不磨损，并且从不需要充电。接下来，研究人员计划试验除石墨烯以外的其他材料。该技术最终可能应用于其他小型电子设备，如起搏器，助听器和其它可穿戴设备。

但是我们的想象力或许并不会就此停止，应用于更大型的电子设备并为其持续供电会不会有可能呢?或许有一天这一技术将彻底解决手机电池寿命短和储能不足的问题，因为石墨烯的神奇特性和巨大潜力总不会让我们失望的。