Физики из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и Центрально-Южного университета в Китае продемонстрировали, что, комбинируя конкретные материалы, тепло в технических устройствах может быть использовано в вычислительной технике.
Их открытие основано на обширных расчетах и моделировании. Новый подход демонстрирует, как можно управлять тепловыми сигналами и усиливать их для использования в энергоэффективной обработке данных. Результаты исследования команды были опубликованы в журнале Advanced Electronic Materials.
Электрический ток нагревает электронные устройства. Генерируемое тепло рассеивается, а энергия теряется.
«Десятилетиями люди искали способы повторного использования этой потерянной энергии в электронике», — объясняет доктор Джамал Беракдар, профессор физики в MLU.
По его словам, это чрезвычайно сложная задача из-за сложности точного направления тепловых сигналов и управления ими. Однако и то, и другое необходимо, если тепловые сигналы должны использоваться для надежной обработки данных.
Беракдар провел обширные расчеты вместе с двумя коллегами из Центрально-Южного университета в Китае. Идея: вместо обычных электронных схем используются непроводящие магнитные полосы в сочетании с обычными металлическими прокладками.
«Эта необычная комбинация позволяет контролируемым образом передавать и усиливать тепловые сигналы для питания логических вычислительных операций и тепловых диодов», — объясняет Беракдар.
Однако одним из недостатков нового метода является его скорость.
«Этот метод не обеспечивает той скорости вычислений, которую мы видим в современных смартфонах», — говорит Беракдар.
Вот почему новый метод в настоящее время, вероятно, менее актуален для использования в повседневной электронике и лучше подходит для компьютеров следующего поколения, которые будут использоваться для выполнения энергосберегающих расчетов.
«Наша технология может способствовать экономии энергии в информационных технологиях за счет эффективного использования избыточного тепла», — заключает Беракдар.
