IT-Russia Технологии, разработки, обзоры
Технические открытия

Мобильники будут месяцами работать без подзарядки

Источник: vlasti.net

Мобильники будут месяцами работать без подзарядки
В течение нескольких месяцев сотовые телефоны и ноутбуки смогут работать без подзарядки аккумуляторов. Данное открытие было сделано электротехниками из Университета Иллинойса.

Группа исследователей планируют применять в мобильных устройствах новые модули энергонезависимой памяти, разработанные на основе углеродных нанотрубок. Тонкие металлические проводки содержатся в модулях памяти.

По словам ученых, в планах есть замена тонких металлических проводников на углеродные нанотрубки, каждая из которых в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса. По мнению ученых, работа будет оценена по достоинству.

Теперь многим владельцам ноутбуков и сотовых телефонов не потребуется ставить устройства на подзарядку каждую ночь.

В сто раз увеличится продолжительность работы устройств без подзарядки. В целом эффективность мобильных устройств будет повышена. В ближайшем будущем, собранной тепловой энергии будет достаточно для стабильной работы девайсов.

Энергонезависимая память на углеродных нанотрубках

Энергонезависимая память (NVRAM) сохраняет записанные данные при отключении питания. В отличие от оперативной памяти DRAM, которая требует постоянной регенерации заряда и теряет информацию без электричества, NVRAM не расходует энергию на хранение. К 2011 году основным видом энергонезависимой памяти в мобильных устройствах была флеш-память NAND, однако её быстродействие и количество циклов перезаписи ограничены физикой ячейки на плавающем затворе.

Углеродные нанотрубки представляют собой цилиндрические структуры из графеновых слоёв диаметром порядка одного нанометра. В запоминающих устройствах они способны выполнять роль проводящих каналов и электромеханических переключателей. При подаче напряжения нанотрубка изгибается, замыкая или размыкая контакт, и сохраняет это состояние без затрат энергии. Такое переключение происходит быстрее, чем зарядка плавающего затвора в транзисторах флеш-памяти, и требует меньшего напряжения.

Замена металлических проводников на нанотрубки снижает тепловыделение и паразитное сопротивление. В традиционных микросхемах часть энергии теряется на нагрев межсоединений. Нанотрубки обладают баллистической проводимостью: электроны движутся почти без рассеяния на дефектах решётки, поэтому потери минимальны. Это особенно важно для мобильных устройств, где каждый милливатт влияет на время автономной работы.

Практическое внедрение памяти на нанотрубках к 2011 году сдерживалось сложностью массового производства. Требовалось обеспечить однородность диаметра и хиральности трубок на пластине, а также решить проблему разделения металлических и полупроводниковых нанотрубок — их электрические свойства принципиально различаются, а синтез даёт смесь обоих типов.

Читайте также