Njia Muhimu za Kuchukua
- Watafiti wanasema mafanikio katika kutumia mwanga kutuma maelezo yanaweza kusababisha vifaa vya matumizi ya nishati ya chini sana.
- Watafiti walitumia aina mpya ya semiconductor kuunda nukta za quantum zilizopangwa kama katoni ya yai.
- Utafiti mpya ni miongoni mwa teknolojia nyingi mpya zinazoweza kuruhusu vifaa vya nishati ya chini zaidi.
Ufanisi wa hivi majuzi wa kutuma maelezo kwa kutumia mwanga unaweza kusababisha vifaa vya matumizi ya nishati ya chini sana.
Watafiti walionyesha jinsi wanavyoweza kutumia madoido ya wingi yanayojulikana kama kutokuwa na mstari kurekebisha na kutambua mawimbi dhaifu ya mwanga. Maendeleo hatimaye yanaweza kutumika katika vifaa vya elektroniki vya kibinafsi. Lakini usitarajie kuona kifaa cha wingi katika Best Buy wakati wowote hivi karibuni.
"Mbinu iliyofafanuliwa katika makala haya ni muhimu na ya kusisimua, lakini inaonekana kuwa mbali na kupelekwa," Scott Hanson, mwanzilishi na afisa mkuu wa teknolojia wa Ambiq, kampuni inayojishughulisha na vifaa vya umeme wa chini, alisema katika mahojiano ya barua pepe.
"Chipsi zinazotumiwa katika vifaa vya hivi karibuni zaidi zinatokana na takriban 'swichi' zenye msingi wa silicon ambazo zimekuwepo kwa miongo kadhaa. Hata mabadiliko madogo kuhusu jinsi chipsi hizi zinavyotengenezwa huchukua miaka mingi kutekelezwa."
Athari Kiasi Husababisha Ugunduzi
Watafiti walitumia aina mpya ya semiconductor kuunda nukta za quantum zilizopangwa kama katoni ya yai. Timu ilizalisha mazingira haya ya nishati ya katoni ya yai yenye flakes mbili za semiconductor, ambazo huchukuliwa kuwa nyenzo za pande mbili kwa sababu zimeundwa kwa safu moja ya molekuli, atomi chache tu nene.
Semikondukta zenye sura mbili zina sifa za quantum ambazo ni tofauti sana na vipande vikubwa, na zinaweza kutumika katika vifaa vyenye nguvu ya chini.
Ili hili liwe endelevu, ni lazima tutafute njia ya kuhifadhi maisha ya betri-hilo linamaanisha kuendesha vifaa vya elektroniki vilivyo na nishati kidogo.
"Watafiti wameshangaa ikiwa athari zinazoweza kutambulika zisizo za mstari zinaweza kudumishwa kwa viwango vya chini vya nishati hadi kwenye fotoni mahususi. Hili litatuleta kwenye kikomo cha chini cha matumizi ya nishati katika kuchakata taarifa," Hui Deng, profesa wa fizikia. na mwandishi mkuu wa jarida la Nature akielezea utafiti huo, alisema katika taarifa ya habari.
Changamoto moja kuu ambayo watafiti walilazimika kushinda ilikuwa jinsi ya kudhibiti nukta za quantum. Ili kudhibiti dots kama kikundi na mwanga, timu ilijenga resonator kwa kutengeneza kioo kimoja chini, kuweka semiconductor juu yake, na kisha kuweka kioo cha pili juu ya semiconductor.
"Unahitaji kudhibiti unene kwa nguvu sana ili semiconductor iwe kwenye upeo wa uwanja wa macho," Zhang Long, mtafiti mwenza wa baada ya udaktari katika maabara ya Deng na mwandishi wa kwanza kwenye karatasi, alisema katika taarifa kwa vyombo vya habari..
Semiconductors mpya za 2D zinaweza kuleta vifaa vingi kwenye joto la kawaida badala ya baridi kali inayohitajika kwa sasa.
"Tunakaribia mwisho wa Sheria ya Moore," alisema Steve Forrest, profesa wa uhandisi na mwandishi mwenza wa jarida hilo, akimaanisha mwelekeo wa msongamano wa transistors kwenye chip kuongezeka maradufu kila baada ya miaka miwili, katika taarifa ya habari.
"Nyenzo zenye sura mbili zina sifa nyingi za kusisimua za kielektroniki na za macho ambazo kwa hakika zinaweza kutupeleka kwenye ardhi hiyo zaidi ya silicon."
Ikiwa utafiti wa Deng utalipa, Vifaa vya Nguvu za Juu-Chini (ULPD) vinaweza kuwa na manufaa makubwa kwa watumiaji, Charlie Goetz, Mkurugenzi Mtendaji wa Powercast, kampuni ya umeme isiyotumia waya, alisema katika mahojiano ya barua pepe."Watawezesha mitandao ya IoT inayopatikana kila mahali kusanidiwa na kupelekwa. Hizi, kwa upande wake, zitalisha AI, ambayo inaweza kubadilisha kiasi cha ingizo kuwa pato la ubora," aliongeza.
"ULPDs zitakuwa kigezo cha kuwezesha kitakachoendesha miji ya kijani kibichi, salama, na yenye ufanisi zaidi katika siku zijazo."
Kuchunguza Njia Nyingi hadi kwa Nguvu ya Chini
Watafiti wanagundua wingi wa teknolojia nyingine zinazoweza kuruhusu vifaa vya nishati ya chini sana.
"Kumekuwa na maendeleo ya kuvutia katika nafasi ya Mfumo kwenye Chip (SoC) miaka michache iliyopita," Goetz alisema. "Vifaa hivi vilivyo na nishati ya chini vinaweza kufanya kazi kwa miaka mingi kwenye betri na, kikubwa zaidi, vinaweza kuwashwa bila waya kwa mbali kwa kutumia masafa ya redio au katika hali fulani, infrared."
Jamii ya wanadamu inaogelea katika betri kutoka simu mahiri hadi kengele za moto, Hanson alisema. "Hili haliwezi kudhibitiwa haraka kwani mavazi yetu, nyumba, na miji inayotuzunguka yote inakuwa 'smart' na 'kuunganishwa,'" aliongeza.
"Ili hili liwe endelevu, ni lazima tutafute njia ya kuhifadhi maisha ya betri-ambayo ina maana ya kutumia vifaa vya elektroniki vilivyo na nishati kidogo. Teknolojia zinazotimiza lengo hili la 'kupunguza nguvu ya umeme' ni muhimu."
