Tornando computadores e smartphones mais eficientes em termos de energia com novas estruturas minúsculas
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p Com propriedades aprimoradas, como maior resistência, peso mais leve, aumento da condutividade elétrica e reatividade química, nanomateriais (NMs) são amplamente utilizados em áreas como TIC, energia e medicina. Por exemplo, nanotubos, nanorods e nanofios com tamanhos diferentes, estrutura e composição química foram sintetizadas com sucesso para várias aplicações em mecânica, eletromecânico, dispositivos elétricos e optoeletrônicos. p Definido como materiais com pelo menos uma dimensão externa de tamanho entre 1 nm e 100 nm, ou com estruturas internas medindo 100 nm ou menos, NMs desempenham um papel crucial na próxima geração de telefones celulares, chips de computador, baterias, dispositivos autônomos e robótica. Portanto, é importante saber qual conjunto de propriedades estruturais e elétricas para tais materiais oferece o melhor desempenho para uma aplicação específica. Cientistas e engenheiros estão cada vez mais se concentrando no desenvolvimento de NMs com alta eficiência energética. Mas, os NMs menores se tornam, mais difícil fica para eles gerenciar o calor gerado durante o processamento das informações.
p O projeto ENGIMA, financiado pela UE, tem abordado essas questões. Ele foi criado para explorar "as relações estrutura-propriedade nos materiais multifuncionais nanoestruturados elaborados, "conforme observado no site do projeto." Ele [ENGIMA] se concentra em como redistribuir eletricidade de forma eficiente em escalas minúsculas, aproveitando os avanços da nanotecnologia que estão abrindo novas possibilidades e aplicações consideradas impossíveis até poucos anos atrás, "de acordo com um artigo sobre o
Comissão Europeia local na rede Internet.
p Conforme declarado no artigo, pesquisadores envolvidos com o projeto "desenvolveram um capacitor negativo estático permanente, 'um dispositivo considerado impossível até cerca de uma década atrás. Projetos previamente propostos para capacitores negativos funcionaram temporariamente, base transitória, mas o capacitor negativo desenvolvido pela ENGIMA é o primeiro a operar como um dispositivo reversível em estado estacionário. ”Capacitância se refere a uma medida da quantidade de energia potencial elétrica armazenada ou separada para um determinado potencial elétrico.
p O mesmo artigo acrescenta:"A abordagem proposta aproveita propriedades de materiais ferroelétricos, que possuem polarização espontânea que pode ser revertida por um campo elétrico externo. Aumentar a carga no capacitor positivo aumenta a tensão. O inverso ocorre com o capacitor negativo - sua voltagem cai conforme a carga aumenta. "A combinação dos dois capacitores" permite que a eletricidade seja distribuída para regiões do circuito que requerem voltagem mais alta, enquanto todo o circuito opera em uma voltagem mais baixa. " um desenvolvimento crucial porque ajuda a resolver problemas de superaquecimento que afetam o desempenho de circuitos de computação convencionais. "Com base nesta pesquisa, estamos desenvolvendo uma plataforma prática para a implementação de dispositivos de ultra-baixo consumo de energia para processamento de informações, "diz o pesquisador líder do ENGIMA, Igor Lukyanchuk.
p Aumentar o desempenho dos processadores significa que os smartphones e vários outros sistemas eletrônicos se tornarão mais eficientes em termos de energia. Previsto para terminar no final de 2021, o projeto ENGIMA (Engenharia de Nanoestruturas com Funcionalidades Magneto-Piezoelétricas Gigantes e Multicalóricas) também ajudará os cientistas a projetar novas nanoestruturas para futuros materiais fotovoltaicos. "Os resultados emergentes do ENGIMA prometem abrir novas oportunidades e possibilidades significativas para as indústrias de alta tecnologia, particularmente ao abordar o consumo atual de energia e questões de colheita, com aplicativos em muitos campos, "diz o artigo da Comissão Europeia.