• Пятьдесят лет назад AMD создала свой первый процессор AM9080, который обходился в 50 центов, но продавался за $700

    Уходящий год для истории AMD характеризуется «юбилеем» первого x86-совместимого процессора AM9080, который являлся клоном конкурирующего Intel 8080, но уже тогда превосходил его по техническим характеристикам. Кроме того, затраты AMD на выпуск одного такого процессора составляли 50 центов, а продавать его она могла за $700.
    Читать дальше
  • Терминалы Starlink превратятся в «кирпичи», если не обновить ПО до 17 ноября

    Компания SpaceX предупредила пользователей спутникового интернета Starlink, приостановивших или отменивших подписку, что им необходимо обновить программное обеспечение своих терминалов до 17 ноября, иначе устройства перестанут функционировать. Об этом сообщается в рассылке компании и на официальной странице поддержки Starlink, сообщает...
    Читать дальше
  • Потенциально обитаемая экзопланета обнаружена всего в 18 световых годах от Земли

    Учёные из Университета Калифорнии в Ирвине объявили об обнаружении экзопланеты GJ 251c — супер-Земли, расположенной всего в 18 световых годах от Солнечной системы. Это одна из ближайших к нам планет, потенциально пригодных для жизни. В каталоге из тысяч уже открытых экзопланет подобная находка — это невероятно редкий экземпляр, научную...
    Читать дальше
  • Китайцы построили суперкомпьютер размером с холодильник, работающий по аналогии с человеческим мозгом

    Первые компьютеры в первой половине прошлого века занимали огромные площади, с появлением современных суперкомпьютеров ситуация не особо улучшилась, но китайским разработчикам удалось создать компактный и экономичный суперкомпьютер, который по размерам сопоставим с небольшим бытовым холодильником.
    Читать дальше
  • Дипфейковый Хуанг стал популярнее настоящего — трансляция Nvidia GTC от мошенников собрала в пять раз больше зрителей (3 фото)

    Ничего не подозревающие зрители YouTube, ожидавшие во вторник основного доклада Nvidia в рамках конференции GTC 2025, вполне могли случайно увидеть сгенерированный искусственным интеллектом дипфейк с Дженсеном Хуангом, рекламирующим мошенническую схему с криптовалютой. Платформа YouTube разместила это видео в трендах выше настоящей тра...
    Читать дальше

Учёные случайно создали конденсатор, который можно зарядить в 19 раз сильнее обычного

15 мая 2024 | Просмотров: 7 013 | Интересное

Недавно в журнале Science вышла статья авторов из инженерной школы Маккелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе, посвящённая исследованию гетерогенных тонкоплёночных структур для конденсаторов. Работая с сегнетоэлектриками, учёные случайно создали конденсатор с плотностью энергии в 19 раз выше, чем у обычных элементов. Фактически они разработали аккумулятор с фантастической способностью быстрой зарядки, чего не хватает современным батареям.

Не секрет, что конденсаторы являются важнейшими элементами подсистем питания и стабилизации схем. В современных смартфонах может быть до 500 конденсаторов, а в ноутбуках — до 800 и более (колебательные контуры мы условно вынесем за скобки в данной статье, речь только о питании). Во всех случаях конденсаторы выступают как элементы, способные быстро разряжаться и заряжаться, чего не скажешь об аккумуляторах. Зато аккумуляторы отличаются высочайшей плотностью хранения энергии. Учёные давно пытаются найти золотую середину — высокоплотный аккумулятор с возможностью быстро заряжаться и разряжаться, но при этом оставаться целым и способным на множество циклов заряда. Похоже, учёные из США приблизились к открытию такого аккумулятора.

В ходе эксперимента с гетероструктурами на основе титаната бария (BaTiO3) — в некотором роде перовскита — была открыта «новая физика», как выразились учёные. В целом исследователи получили возможность управлять временем разряда (релаксации) сегнетоэлектрического конденсатора. Эта возможность случайно проявила себя при изучении комбинации двумерных и трёхмерных материалов в комбинации 2D/3D/2D2 или бутерброда Au/MoS2/BaTiO3/MoS2/Au. Сердцевина из титаната бария, окружённая двумя атомарно тонкими слоями, создаёт слой толщиной всего 30 нм или 1/10 обычного вируса. Точно подобранные химические и нехимические связи, а также зазоры между слоями стали тем ключом, который позволил получить контроль над временем разряда конденсатора-аккумулятора.

Благодаря сохранению кристалличности 3D-сегнетоэлектрика и минимизации потерь энергии, учёные смогли достичь плотности хранения энергии в этой многослойной гетерогенной структуре на уровне 191,7 Дж/см3 при КПД более 90 %. Точный контроль времени разряда открывает перспективы для широкого спектра применений и потенциально может ускорить разработку высокоэффективных систем накопления энергии.

«Мы создали новую структуру, основанную на инновациях, которые мы уже внедрили в нашей лаборатории с использованием 2D-материалов, — сказал ведущий автор работы Санг-Хун Бей (Sang-Hoon Bae). — Изначально мы не были сосредоточены на накоплении энергии, но в ходе нашего исследования свойств материалов мы обнаружили новое физическое явление, которое, как мы поняли, может быть применено для накопления энергии, и которое было одновременно очень интересным и потенциально гораздо более полезным».

«Мы обнаружили, что время релаксации диэлектрика может регулироваться или индуцироваться очень небольшим зазором в структуре материала, — объяснил Бэй. — Это новое физическое явление — то, с чем мы раньше не сталкивались. Это позволяет нам манипулировать диэлектрическим материалом таким образом, чтобы он не поляризовался и не терял способность заряжаться».

Учёные не скрывают, что впереди будет долгая оптимизация материала, но даже на современном этапе разработка превышает достижения других лабораторий. Поэтому исследователи видят в новом «электронном материале», как они назвали своё решение, большие перспективы.


Комментарии: 1

  1. Инна Ватция
    21 мая 2024 11:11 Инна Ватция
    Ещё один пример научного доказательства преимущественного превосходства гетероструктур, в сравнении с гомогенными средами.
    + 1
    Ответить
В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.