«Магнитный диод»: ни слова о законе Мура!

«Магнитный диод»: ни слова о законе Мура!

Уникальный двумерный магнитный наноматериал функционально может заменить полупроводники, минимизировав нагрев и потерю энергии при работе, свойственные диодам и транзисторам.

Группа физиков из Университета Миссури в Колумбии (США) разработала материал, который может решить две главные проблемы аккумуляторных батарей, используемых во всех устройствах – от «умных» часов до портативных компьютеров, от смартфонов до роботов и систем космических кораблей. Как сообщает официальный сайт университета, исследователи во главе с Дипаком К. Сингхом подали патентную заявку на созданный ими уникальный магнитный материал, при использовании которого срок работы аккумуляторов может вырасти ориентировочно в сто раз (!) и более, а выделение тепла при работе батареи существенно снизится.

выделение тепла при работе батареи существенно снизится

Одна из проблем аккумуляторов традиционной конструкции – использование в их электронных схемах полупроводников на основе кремния и германия. Во время переключения полупроводников часть энергии теряется вследствие диссипации: при переходе электроэнергии в тепло. При этом исчезает ощутимая часть заряда источника энергии. Ученые под руководством г-на Сингха – научного руководителя Лаборатории исследования магнетизма и сверхпроводимости решили попробовать заменить полупроводник на более энергоэффективную магнитную систему. Именно она в итоге и стала ноу-хау исследователей.

Созданный с помощью нанотехнологий двумерный материал имеет уникальную структуру: он представляет собой сотовую решетку с напылением магнитного сплава (пермаллоя, состоящего из таких распространенных металлов, как железо и никель). В ходе экспериментов выяснилось, что новый материал отлично проводит однонаправленный ток, но при этом обладает значительно меньшей рассеиваемой мощностью, если сравнивать его с полупроводниковым диодом.

По сути, это «магнитный диод», который, по оценкам ученых, работает эффективнее, чем полупроводник

По сути, это «магнитный диод», который, по оценкам ученых, работает эффективнее, чем полупроводник. Материал с уникальными свойствами открывает путь к созданию «магнитных полупроводниковых элементов» – «магнитных транзисторов» с минимальной рассеиваемой мощностью – вплоть до реализации более сложных устройств, таких как процессоры на базе подобных элементов.

По расчетам группы исследователей, с применением «магнитных диодов» даже обычный аккумулятор ноутбука сможет обеспечивать питание при полной зарядке, например, не 5 ч, а более 500 ч.

На данный момент команда работает над получением патента и коммерциализацией технологии, чтобы в будущем предложить ее рынку.

Напомним, что ранее попытки увеличить время работы аккумуляторов предпринимали, в частности, британские ученые, которые создали полимерные материалы, превосходящие литий-ионные батареи по способности сохранять энергию. Более того – их можно использовать в суперконденсаторах. В то же время, как сообщал «Дом инноваций», именно украинцы в свое время разработали лучшие в своем классе суперконденсаторы и продолжают бить рекорды в этой области.



Добавить комментарий