Новенькая разработка поможет продлить время работы батарей мобильных механизмов

    Исследователи из Техасского вуза в Далласе сделали технологию, которая готов стать первым этапом на пути к носимым компам с автономными родниками питания. Первый случай решения — телефоны, кои и не «умирают» спустя несколько часов активного пользования.

    Новенькая разработка поможет продлить время работы батарей мобильных устройств

    Как только описано в статье в Nature Communications, эта разработка употребляет мощность одиного-единственного электрона для руководства потреблением энергии снутри транзисторов, кои лежат в базе большинства современных электрических систем.

    Исследователи из Школы инженерии и компьютерных наук Эрика Йонссона узнали, что ежели добавить специальную атомную тонкослойную пленку на транзистор, этот слой может орудовать в качестве фильтра для энергии, которая проходит сквозь него, при комнатной температуре. Итоговый сигнал превысил обычные характеристики в шесть-семь раз. Этакие прибора будут применять наименьшее напряжение, однако владеть сильным сигналом.

    «Вся полупроводниковая индустрию отыскивает стип-устройства, так как они являются ключом к маленьким сильным мобильным приборам с огромным количеством функций, кои ишачят резво, однако и не используют не мало энергии аккума, — говорит Чиюнг Ким, доктор материаловедения и инженерии Школы Йонссона, также создатель работы. — Наше прибор — одно из потенциальных решений».

    Задействование неповторимого и узкого поведения единого электрона — это самый энергоэффективный метод для телепередачи сигналов в электрических приборах. Так как сигнал так минимален, он может не сложно смешаться с термическим шумом при комнатной температуре. Дабы узреть этот квантовый сигнал, инженеры и ученые, создающие электрические прибора, обычно, задействуют наружные системы остывания для компенсации термической энергии в электрической среде. Фильтр, сделанный учеными из Техасского вуза, отлично отфильтровывает термической шум.

    Целитель Кьонджей Чо, доктор материаловедения и инженерии, полагает, что транзисторы, сделанные на основе данной технологии фильтрации, умеют произвести революцию в полупроводниковой индустрии.

    «Учитывая то, как только остывание распределяется в современных транзисторах, имеются конкретные ограничения на то, как минимальной возможно потребительская электроника, — говорит Чо. — Мы разработали технику для остывания электронов со стороны помещений, что дозволяет понизить рабочее напряжение, тем можем сделать наименьшие и поболее энергоэффективные устройства».

    Всякий раз, когда прибор вроде телефона либо планшета проводит вычисления, оно потребляет электроэнергию. Понижение рабочего напряжение значит наиболее длинноватую жизнь этаким препаратам. Наименее требовательные к энергии компы можно будет практически надевать на одежку и они и не будут добиваться наружных источников энергии.

    Для сотворения этакий технологии исследователи добавили узкую пленку из оксида хрома на прибор. Этакий слой при комнатной температуре отфильтровывает прохладные, размеренные электроны и обеспечивает размеренную работу. Обычно, стабильность в этаких вариантах достигалась за счет остывания всего электрического полупроводникового прибора перед началом криогенных температур.

    Очередное новаторство, которое использовалось для сотворения данной технологии, — это отвесная система слоев, кои будут тем самым практичнее, чем все меньше будет прибор.

    «Один из методов сократить прибор — предпринять его отвесным, эдак что ток будет течь сверху вниз, а уж и не слева направо», — говорит Ким.

    Лабораторные тесты продемонстрировали, что прибор при комнатной температуре владеет мощностью сигнала электронов, схожей классическим прибора при температуре в -227 градусов по Цельсию. Исследователи а также планируют попробовать эту технику на электронах, кои ишачят в оптоэлектронике и спинтронике.

    Последующим этапом будет распространение данной системы фильтрации в сфере полупроводников, производимых по технологии CMOS.

    «Электроника минувшего ишачила на вакуумных трубках. Эти прибора были крупными и добивались не мало энергии. Потом поле двинулось в сторону биполярных транзисторов, сделанных по технологии CMOS. Сейчас мы опять столкнулись с энергетическим кризисом, и это же одно из решений по уменьшению энергопотребления механизмов, кои стают меньше и меньше».