• Активация поддержки NVMe в Windows 11 ускоряет работу SSD

    Microsoft добавила нативную поддержку NVMe в Windows Server 2025 и впервые за долгие годы система перестаёт «переводить» команды NVMe в устаревший SCSI-протокол и начинает работать с накопителями напрямую. Официально функция предназначена только для серверной ОС, но энтузиасты сумели активировать её и в обычной Windows 11.
    Читать дальше
  • Учёные в 10 000 раз уменьшили самого маленького робота с «мозгами» (3 фото + видео)

    Учёные из университетов Пенсильвании и Мичигана создали самого маленького в мире программируемого робота размерами 0,2 × 0,3 × 0,05 мм. Платформа способна «думать, чувствовать и действовать» — она обладает всеми возможностями для автономного исследования среды как самостоятельно, так и в составе роя. Ожидается, что такие роботы соверша...
    Читать дальше
  • Шестикамерные ИИ-очки помогают незрячим перемещаться (видео)

    Стартап .Lumen разработал носимый гаджет для людей с нарушениями зрения, который помогает им самостоятельно ориентироваться в городе и на улице. Проект направлен на повышение мобильности незрячих людей.
    Читать дальше
  • Компьютер-флешку Azulle Access Arm с ОС Linux оценили в $120

    Компания Azulle выпустила ультракомпактный мини-ПК, внешне напоминающий ТВ-приставку в формате HDMI-стика. Новинка под названием Access Arm подключается напрямую к ТВ или монитору через HDMI и, несмотря на скромные габариты, обеспечивает функциональность на уровне куда более крупных компьютеров.
    Читать дальше
  • Аналитики спрогнозировали рост цен на ПК и смартфоны из-за дефицита памяти

    Цены на компьютеры и смартфоны могут заметно вырасти в ближайшие месяцы. Усиливающийся дефицит компонентов, в частности памяти, заставляет производителей пересматривать стоимость гаджетов, что напрямую отразится на потребителях.
    Читать дальше

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

15 мая 2024 | Просмотров: 7 150 | 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.