Сверхмаленькие конденсаторы могут создать «совершенно новую сферу» сверхэффективных устройств, возможно, даже портативных игровых ПК с временем автономной работы более 15 минут.

Сверхмаленькие конденсаторы могут создать «совершенно новую сферу» сверхэффективных устройств, возможно, даже портативных игровых ПК с временем автономной работы более 15 минут.

Как поклонник технологий и инноваций, я в восторге от недавнего прорыва в области хранения энергии на микроконденсаторах в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийском университете в Беркли. Потенциальные возможности применения этой революционной технологии огромны, и я не могу не испытывать восторга от того, какое значение она может иметь для будущего электроники.


Как заядлый последователь технологических инноваций, я настоятельно рекомендую добавить «микроконденсаторы» в список революционных технологий, которые потенциально могут изменить мир. Недавние разработки в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) и Калифорнийском университете в Беркли привели к замечательному прорыву в области хранения энергии и плотности мощности микроконденсаторов (как сообщает SciTechDaily). Эти исследователи превзошли предыдущие рекорды, открыв путь к значительным достижениям в этой области.

Можно сказать так: хранение энергии непосредственно на микрочипе имеет свои преимущества, такие как снижение энергопотребления, используемого для передачи энергии между компонентами. Однако в прошлом этот метод был невозможен из-за чрезвычайно маленьких конденсаторов, которые едва могли хранить значительное количество энергии.

Исследовательская группа из Беркли опубликовала в журнале Nature статью под названием «Сверхрешетки с большой емкостью и отрицательной емкостью с высокой плотностью мощности», в которой описывается новаторская конструкция конденсатора с использованием специально разработанных тонких пленок оксида гафния и оксида циркония, часто называемых HfO2. -ZrO2 в промышленности.

Пленки производятся методом атомно-слоевого осаждения с использованием традиционных материалов и методов полупроводниковой промышленности для производства чипов. По словам Саифа Салахуддина, профессора Калифорнийского университета в Беркли и руководителя проекта: «Мы работаем с материалом, который можно наносить прямо на микропроцессоры».

Результат действительно впечатляет: микроконденсаторы с рекордной производительностью. В отличие от электростатических конденсаторов высшего класса, доступных в настоящее время, эти новые микроконденсаторы могут похвастаться плотностью энергии, которая почти в десять раз выше, достигая 80 Дж/см3, и плотностью мощности более чем в 170 раз большей, 300 кВт/см3.

«Салахуддин отмечает: «Энергия и мощь нашего открытия превзошли наши первоначальные оценки». На протяжении десятилетий мы пытались создать материалы с отрицательной емкостью, но результаты застали нас врасплох».

Чтобы уточнить, конденсаторы отличаются от батарей механизмом хранения энергии. Конденсаторы хранят электрическую энергию в виде электрического поля между двумя проводящими пластинами, тогда как батареи сохраняют энергию посредством электрохимических реакций.

В отличие от батарей, конденсаторы могут быстро высвобождать и поглощать электрический заряд, что делает их работу быстрее. Более того, они обычно сохраняют свою производительность даже после многочисленных процессов зарядки и разрядки. Однако их основной недостаток заключается в более низкой плотности энергии по сравнению с батареями.

Что касается потенциальных применений и будущих разработок этой технологии, отчеты предполагают, что среди возможных результатов могут быть датчики Интернета вещей, периферийные вычислительные системы и решения искусственного интеллекта.

Специфика того, как будет внедряться технология, все еще находится на стадии рассмотрения. Мы с нетерпением ожидаем портативное игровое устройство, время автономной работы которого будет значительно дольше, чем несколько часов. Представляется, что это инновационное изобретение, способное повысить эффективность различных устройств, оснащенных компьютерными процессорами.

Вполне вероятно, что ноутбуки Intel с похвальным временем автономной работы могут стать реальностью благодаря микроконденсаторам. Если это преуменьшение, то само собой разумеется, что любая новая технология, способная значительно повысить энергоэффективность, безусловно, желательна.

Смотрите также

2024-06-22 03:01