Но Университет преподавателя электротехники и вычислительной техники Юты Мэссуда Тэбиб-Азара и его команда инженеров придумали способ произвести микроскопические электронные выключатели для приборов и устройств, которые могут вырастить и расторгнуть провода в схеме, которые немедленно соединяют и разъединяют электрический поток. С этой технологией потребительские товары, такие как смартфоны и компьютерные ноутбуки могли бежать по крайней мере вдвое более длинный на единственном заряде батареи, и более новые все-цифровые приборы, такие, как телевизоры и игровые приставки могли быть намного большим количеством эффективной власти.
Исследование Тэбиб-Азара было издано в новой газете на этой неделе в текущей проблеме Solid State Electronics. Бумага была создана в соавторстве инженером Intel Прадээп Паем, инженером Omnivision Technologies Юйин Чжаном и инженером Вспышки IM Нужуньнахар Ислам Моу.
Чтобы управлять различными функциями, у всей электроники есть выключатели, которые мгновенно включают и выключают электрический поток всюду по схеме, во многом как включение и выключение выключателя. Но в отличие от механического выключателя, эти твердотельные выключатели тратят впустую малые дозы электричества, в то время как они находятся в состоянии ожидания.
«Каждый раз, когда они выключены, они не абсолютно выключены, и каждый раз, когда они идут, они могут не быть абсолютно включены», говорит Тэбиб-Азар, который также является преподавателем с инициативой Научной технологии Юты и исследования (USTAR). «Это использует время работы от батареи. Это подогревает устройство, и это ничего не делает для Вас. Это имеет полностью потраченную впустую силу».
Тэбиб-Азар и его команда создали новый вид выключателя для электронных схем, который использует твердые электролиты, такие как медный сульфид, чтобы буквально вырастить провод между двумя электродами, когда электрический ток проходит через них, включая выключатель. Когда Вы полностью изменяете полярность электрического тока, тогда металлический провод между электродами ломается – отъезд промежутка между ними – и выключатель выключен.
Третий электрод используется, чтобы управлять этим процессом роста и разрушения провод.«Расстояние между двумя электродами, где провод выращен, может быть всего один миллимикрон длиной, который является столь же тонким как 1/100,000 диаметра волоска», говорит Тэбиб-Азар.Следовательно, миллиарды этих выключателей могли быть построены на компьютерный процессор или в твердотельных микросхемах памяти, таких как RAM в ноутбуке. В смартфоне, например, эта технология могла использоваться в коммуникационной схеме телефона, который, как правило, тратит впустую питание от батареи, в то время как это находится в государстве, ждущем, чтобы использоваться.
Помимо лучшей эффективности власти, другое преимущество этой технологии – он, произвел бы меньше тепла в приборе или устройстве, потому что меньше электрического тока постоянно бежит хотя его схема. Тепловое наращивание особенно было проблемой с ноутбуками и телефонами и может затронуть надежность компонентов со временем.
Тэбиб-Азар добавил, что этот процесс не требует, чтобы дорогое переоборудование заводов-изготовителей осуществило его, потому что эти заводы уже используют материалы, такие как медный сульфид в производстве электроники.Прямо сейчас единственный недостаток к этому процессу – то, что это медленнее, чем типичные выключатели в регулярной основанной на кремнии электронике из-за времени, которое требуется, чтобы вырасти и сломать провода. Но Тэбиб-Азар ожидает, что, чтобы улучшиться, поскольку он и его исследователи продолжают оптимизировать процесс. Он также сказал, что эта технология могла использоваться для устройств, где скорость не приоритет, но питание от батареи.
«В большом количестве заявлений Вы действительно не используете максимальную скорость кремния так или иначе», говорит он. «Прямо сейчас самая большая проблема решить уменьшает утечку власти и решает проблемы энергоэффективности».