• Представлены премиальные смарт-часы Garmin MARQ 3 — до 18 дней без подзарядки и цена от $2500 (4 фото)

    Garmin анонсировала премиальную линейку умных часов MARQ 3. В обновлённое семейство вошли шесть моделей: MARQ Adventurer, Athlete, Aviator, Commander, Diver и Golfer. Самая доступная в линейке версия получила ценник в $2500.
    Читать дальше
  • Встроенная графика AMD почти догнала GeForce RTX 5060 в играх — первые тесты мини-ПК на Ryzen AI Max+ Pro 495 (4 фото + видео)

    Встроенная графика AMD подобралась к GeForce RTX 5060: первые игровые тесты мини-ПК с процессором Ryzen AI Max+ Pro 495 показали, что новый чип Gorgon Halo способен выдавать более 100 кадров/с в современных играх при разрешении 1080p. В отдельных проектах прирост относительно предшественника Ryzen AI Max+ Pro 395 достигает 41 %.
    Читать дальше
  • Выяснилось, как с аппаратных криптокошельков Ledger увели более $93 млн

    Реселлеры Ledger продавали взломанные криптокошельки, оснащённые модулями eSIM и LTE, через которые злоумышленники перехватывали фразы для восстановления доступа. К настоящему моменту сумма ущерба от действий киберпреступников достигла $93 млн, и она продолжает расти. Устройств, приобретённых у Ledger напрямую, проблема не коснулась.
    Читать дальше
  • Nvidia вдвое ускорила нейронный рендеринг DLSS 5 и снизила потребление видеопамяти на 20 %

    Компания Nvidia анонсировала очередное обновление технологии DLSS 5, которое ускорит работу модели для нейронного рендеринга в два раза по сравнению с сентябрьской версией технологии. Обновление выйдет 16 октября для видеокарт серии GeForce RTX 50, ноутбуков на процессорах RTX Spark и сервиса GeForce NOW.
    Читать дальше
  • HP выпустила EliteBoard G2a — компьютер в клавиатуре с чипом AMD Ryzen AI Pro 400 и ценой $3000–4000

    Компания HP представила EliteBoard G2a — мини-ПК второго поколения в виде клавиатуры, оснащённый процессорами AMD Ryzen AI Pro 400. Новая модель пришла на смену EliteBoard G1a на базе чипов Ryzen AI 300, представленной на выставке CES 2026. Несмотря на обновление, HP сохранила прежний компактный дизайн устройства, при котором весь компьют...
    Читать дальше

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

15 мая 2024 | Просмотров: 7 878 | 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.