Учени откриха квантов ефект, който потенциално може да захранва чипове директно от въздуха

Международна група учени откри процес, който може да позволи преобразуването на електрически сигнали в ток, подходящ за захранване на електроника, без да са необходими обемисти компоненти. Авторите предупреждават, че ефектът все още не е в състояние да замести батериите или електропреносната мрежа, но с времето ще може да захранва автономни чипове и сензори.

Резултатите от изследването на Нелинейния ефект на Хол (NLHE) върху полупроводника бисмут телурид бяха публикувани през февруари в списанието Newton. Класическият ефект на Хол поражда напрежение по дължината на проводника, перпендикулярно на посоката на тока. NLHE е негова сравнително нова разновидност, която възниква, когато два перпендикулярни тока създават напрежение и за разлика от класическия ефект, NLHE се държи еднакво при движение напред и назад във времето. Това свойство във физиката се нарича „симетрия на обръщане на времето“.

Изследователите предполагат, че NLHE осигурява ефективен свръхбърз метод за преобразуване на токове и може да остане стабилен при стайна температура, ако се прилагат механизми за управление на разсейването, обясни в имейл една от авторките на изследването Сюеян Уанг. По нейните думи, ефектът би могъл с времето да захранва електроника с ниска мощност, като например детектори на напрежение и високочестотни изправители и е най-приложим към материали с дебелина един атом за съхранение на данни или прости изчисления.

NLHE няма да може да захранва електроенергийната мрежа, тъй като за това са необходими висока мощност, ниска цена и стабилност.

„По-реалистичният сценарий е следният: NLHE може да се превърне в полезна спомагателна технология за разпределена самозахранваща се електроника и автономни микросистеми, а не в заместител на батериите или традиционната мрежова инфраструктура.“

заяви Уанг

Тя моли да не се преувеличава потенциалът на ефекта: регистрираните стойности „остават относително слаби в много материални системи“, а температурните колебания потискат сигнала.

За да се придвижат по-далеч от демонстрационните прототипи, изследователите трябва да намалят разсейването на ефекта и да създадат по-съвършени материали, които ще позволят на устройствата да работят стабилно при стайна температура. Физиците обаче са вдъхновени от откритието: науката все по-добре разбира как се държи материята на квантово ниво. Ако имаме късмет, това разбиране ще помогне на човечеството да спести енергия.