Vật liệu thiết bị mới có thể tăng tuổi thọ pin thiết bị điện tử lên hơn 100 lần

Trong số những phàn nàn chính của người dùng đối với điện thoại thông minh, máy tính xách tay và các thiết bị điện tử hoạt động bằng pin khác là thời lượng pin quá ngắn và thiết bị tạo ra nhiệt.

Hiện một nhóm các nhà vật lý thuộc Trường ĐH Missouri do PGS vật lý và thiên văn học Deepak K. Singh làm trưởng nhóm, đã phát triển một vật liệu thiết bị có thể giải quyết cả 2 vấn đề trên. Nhóm nghiên cứu đã đệ đơn cho bằng sáng chế một vật liệu từ tính sử dụng cấu trúc độc đáo- một mạng “tổ ong” thể hiện đặc tính điện tử đặc biệt.

“Các điốt và bộ khuếch đại bán dẫn, thường được làm bằng silicon hoặc germanium, là yếu tố quan trọng trong các thiết bị điện tử hiện đại. Một điốt thường dẫn điện và điện áp qua thiết bị chỉ theo một hướng xiên, nhưng khi điện áp được đảo ngược, dòng điện sẽ dừng lại.

Quá trình chuyển đổi này tốn năng lượng đáng kể do sự tản nhiệt hoặc cạn kiệt nguồn điện, do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ pin. Bằng cách thay thế chất bán dẫn bằng một hệ thống từ tính, chúng tôi tin rằng có thể tạo ra một thiết bị hiệu quả, tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều với các tính năng nâng cao”- TS Singh cho biết.

Nhóm của Singh đã phát triển một vật liệu cấu trúc nano 2 chiều, được tạo ra bằng cách gửi một hợp kim từ tính, hoặc permalloy, trên mẫu cấu trúc tổ ong của bề mặt silicon. Vật liệu mới dẫn điện một chiều. Vật liệu này cũng có công suất tiêu hao ít hơn đáng kể so với một điốt bán dẫn trong các thiết bị điện tử.

Các điốt từ tính mở đường cho các bóng bán dẫn từ tính mới và các bộ khuếch đại tiêu hao năng lượng rất ít, do đó làm tăng hiệu quả của nguồn năng lượng. Điều này có nghĩa là các nhà thiết kế có thể tăng tuổi thọ của pin lên gấp 100 lần. Sức mạnh tiêu hao ít hơn trong bộ vi xử lý máy tính cũng có thể làm giảm nhiệt sinh ra trong CPU máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn.

HẢI HUỲNH

(Nguồn: Physorg.com)