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歐盟開發新型高能效納米結構 降低電子設備的能耗
2020-01-15
【據物理學組織網站1月6日報道】當前納米材料廣泛應用于信息通信技術、能源和醫藥等領域。科學家越來越關注開發高能效的納米材料,然而越小的納米材料越難以控制信息處理過程中產生的熱量。

由歐盟資助的巨磁壓電和多熱功能的納米結構工程項目(Engineering of Nanostructures with Giant Magneto-Piezoelectric and Multicaloric Functionalities,ENGIMA)致力于解決這些問題,旨在探索復雜納米結構多功能材料的結構-性能關系,重點研究如何在極小的尺度上高效地重新分配電力,利用納米技術開辟新的可能性和應用范圍。

研究人員開發了一種永久靜態“負電容器”,以前負電容器設計僅在暫時、瞬態的基礎上工作的,但此次ENGIMA項目開發的負電容器是第一個用作穩態可逆器件的電容器。該方法利用了鐵電材料的自發極化特性,這種自發極化特性可以被外加電場逆轉。增加正電容器上的電荷會增加電壓,負電容則相反,其電壓隨著電荷的增加而下降。通過兩個電容器的組合,能夠使電力分配到需要較高電壓的電路區域,而整個電路在較低的電壓下運行。這一個突破性進展有助于解決限制傳統計算電路性能的過熱問題。

在此基礎上,研究人員正在開發一個實用的平臺,以實現用于信息處理的超低功耗設備,這意味著智能手機和其他電子設備將變得更加節能。ENGIMA項目計劃于2021年下半年結束,該項目還將為未來的光伏材料設計新的納米結構。(北方科技信息研究所 王冉)

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