Budeme závidět notebookům nesmrtelnost?

Milovníkům techniky, kteří sní o štíhlém a lehoučkém mobilním zařízení s nesmrtelnou baterií, se možná jejich sny časem vyplní. Inženýři z univerzity v Illinois v USA na to šli oklikou. Nehledali cestu, jak dostat ještě víc energie do ještě menší baterie, ale vymysleli paměť, která jí stokrát méně spotřebovává.

„Myslím, že každý, koho unavuje příliš mnoho nabíječek a vybitých baterií různých přístrojů, někdy snil o tom, že by chtěl mobilní telefon nebo notebook, jehož baterie bude dodávat energii bez dobíjení několik týdnů nebo měsíců,“ komentuje objev vedoucí týmu, profesor Eric Pop.

Menší a výkonnější Skupina výzkumníků snížila spotřebu energie až stokrát oproti stávajícím PCM pamětem (viz rámeček), a to tak, že se zaměřila na to podstatné, tedy na velikost. Řešení bylo radikální.

Kovové vodiče nahradily uhlíkové nanotrubice o průměru 10 000krát menším než lidský vlas. „Spotřeba energie je v podstatě určená objemem bitu (nejmenší jednotka informace – pozn. red.) paměti,“ vysvětluje Feng Xiong, první autor příspěvku.

„Použitím nanokontaktů jsme schopni dosáhnout mnohem menší spotřeby energie.“ Malé množství PCM materiálu umístěné mezi uhlíkovými nanotrubičkami „funguje“ i když jimi prochází jen relativně velmi slabý elektrický proud.

„Uhlíkové nanotrubice jsou nejmenší známé elektronické vodiče,“ říká Pop. „Jsou lepší než jakýkoli kov pro přenos malých elektrických impulzů.“

Konec hladových mobilů? Nanotrubičky se také mohou pochlubit mimořádnou stabilitou, nejsou náchylné k degradaci např. korozí. Kromě toho, PCM paměť je z principu své funkce imunní i proti náhodnému vymazání dat např. magnetem.

Miniaturizovaná paměť s miniaturizovanou spotřebou energie by mohla být používána ve stávajících zařízeních s nepřehlédnutelným prodloužením životnosti baterie. Váš současný chytrý telefon spotřebovává asi 1watt energie a bumbrlíček notebook požaduje více než 25 W. Něco málo zkonzumuje monitor, ale většinu zhltne paměť.

„Kdykoliv máte spuštěnou aplikaci, nebo ukládáte MP3, nebo si pouštíte video on-line, vybíjíte baterii,“ konstatuje další spoluautor práce Albert Liao. „Paměť a procesor tvrdě pracují, kdykoliv načítají data.

Lidé používají své telefony méně na volání a více pro práci s daty, je tedy důležité urychlení operací sloužících k ukládání a načítání dat.“ Profesor Pop je přesvědčen, že spolu se zlepšením v technologii zobrazování, by mohly nanotrubičky PCM paměti zvýšit energetickou účinnost například iPhone tak, že bude pracovat delší dobu na slabší baterii, nebo dokonce natolik, že by se mohl samozásobit energií z vlastních zdrojů (termální, mechanickou nebo sluneční) a baterii by nepotřeboval.

Odlehčená kapsa i databanka „Nemluvíme jen o odlehčení naší kapsy nebo kabelky,“ připomíná profesor Pop. „Aplikace je důležitá pro cokoliv, co funguje na baterie. Například pro družice, telekomunikační zařízení v odlehlých místech apod.

“ Vysoká energetická účinnost paměti by mohla zajímavě snížit spotřebu energie – a tedy i náklady – na ukládání dat v superpočítačových centrech. Umožnila by také účinné 3D aplikace (i když vrstvená PCM paměť už existuje), například stohování čipů, kterému se konstruktéři někdy vyhýbají kvůli potížím s přehříváním a chlazením.

Tým zatím testoval paměti s malou kapacitou. V dalších krocích chtějí výzkumníci pracovat i s větší hustotou dat. „I když jsme si vybrali jednu technologii a dokázali, že může být zlepšená až stokrát, ještě jsme netestovali, jaké jsou hranice možností.

Myslím, že bychom mohli snížit energetickou náročnost nejméně ještě desetkrát,“ domnívá se optimisticky Eric Pop. Mezi krystalem a nekrystalem Co znamená zkratka PCM? Je odvozená z anglického »phase change memory«. Označuje paměť, která využívá specifický typ polovodičových materiálů, jež lze impulzem elektrického proudu (odporovým teplem) převádět mezi krystalickou, tedy vysoce uspořádanou, fází a fází amorfní, beztvarou, bez vnitřní struktury.

Tyto dva stavy se liší vodivostí. Elektronu se snáze a rychleji cestuje pravidelnou, přehlednou krajinou krystalu než prostředím, kde ho za nejbližší zatáčkou může čekat cokoliv. Pokud takový materiál použijí technici pro výrobu paměti, mluví o tzv.

permanentní paměti, protože je energeticky nezávislá, energie je třeba právě jen ke změně fází, ale ne pro udržení dosaženého stavu. V porovnání s obvyklou flashovou pamětí pro mobilní zařízení, která potřebuje vysoké pracovní napětí a je relativně pomalá, nabízí už nějakou dobu stále zdokonalované PCM nepřehlédnutelné výhody.

Rubriky:  Nanotechnologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Výzkumníci Fyzikálního ústavu vytvořili nejmenší diamanty na světě

Výzkumníci Fyzikálního ústavu...

Synteticky vytvořený krystal nanodiamantu byl vypěstován ze zárodku...
Brno od neděle hostí světové špičky v oboru nanotechnologií

Brno od neděle hostí světové...

V neděli začala na brněnském výstavišti týdenní přehlídka, na které se...
Nanovlákna proti vráskám?

Nanovlákna proti vráskám?

Před časem jsme vás informovali o tom, že pardubičtí vědci dokázali...
Vědci z Pardubické univerzity zvláknili kyselinu hyaluronovou

Vědci z Pardubické univerzity...

Ze spolupráce profesora Radima Hrdiny, docenta Ladislava Burgerta z...
Festival Future Port Prague se uskutečnil v Holešovicích

Festival Future Port Prague se...

Ve čtvrtek 7. září se v prostorách Pražské tržnice v okolí SaSaZu...
Češi vyřešili přenos dat v extrémním prostředí

Češi vyřešili přenos dat v...

Spolehlivý přenos informací v extrémním prostředí s intenzivním rušením je...
Grafen dodá pavoučím vláknům super sílu

Grafen dodá pavoučím vláknům...

Grafen, který je tvořen listem o síle jediného atomu uhlíku, je jedním z...
Solární články můžeme vyrábět z korýšů

Solární články můžeme vyrábět z...

Polysacharidy chitin a chitosan, které jsou obsaženy například ve vnějších...
Od superhydrofobního kovu kapky odskakují

Od superhydrofobního kovu kapky...

Americkým vědcům z University of Rochester se podařilo vytvořit kov,...
Oxid titaničitý zrychluje nabíjení nové baterie

Oxid titaničitý zrychluje...

Vědci z Nanyang Technological University (NTU Singapur) vyvinuli novou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

První akciová společnost: Komu vyfoukli Nizozemci prvenství v obchodu s kořením?

První akciová společnost: Komu...

Nizozemské lodě míří na konci 16. století k indickým Ostrovům koření a vrací se...
Legenda O sedmi spáčích: Komu patří obrovské hroby v Tunisku?

Legenda O sedmi spáčích: Komu...

Na jihu Tuniska se nachází slavná osada Chenini, kam se sjíždějí turisté...
Karel IV.: Měl zkušenosti s nevysvětlitelnými jevy?

Karel IV.: Měl zkušenosti s...

Dnes si připomínáme 700 let od narození českého krále a římského císaře Karla...
VIDEO: Kuličková dráha, od které neodtrhnete oči!

VIDEO: Kuličková dráha, od které...

Dřívka, magnety, pružinky a kuličky. Stačí pár...
5 nejnebezpečnějších žen na světě: Jaké zločiny spáchaly?

5 nejnebezpečnějších žen na světě:...

Přinášíme exkluzivní přehlídku 5 zástupkyň něžného pohlaví, u kterých...
Jak zbohatl bankéř Nathan Rothschild? Díky mazané lži!

Jak zbohatl bankéř Nathan...

„To je bomba,“ mne si ruce bankéř Nathan Rothschild. V kočáře jede na...
I přes Downův syndrom dokázali plnit svůj sen

I přes Downův syndrom dokázali...

I přes svůj handicap dokázali jít za svým snem a všem...
Skotské bojiště Culloden Moore vyděsilo i slavnou spisovatelku

Skotské bojiště Culloden Moore...

Inverness je nádherné skotské město ležící na řece Ness nedaleko známého...
„Influenceři“ historie: Newton s Ježíšem?

„Influenceři“ historie:...

Největší influenceři nebo také nejvlivnější lidé historie...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.