Nowe procesory przetworzą ciepło w prąd
Badania prowadzone przez konsorcjum europejskich naukowców zaowocowały opracowaniem nowego stopu krzemu, germanu i cyny, zdolnego do konwersji ciepła odpadowego z procesorów komputerowych na elektryczność.
To prawdziwy przełom — ciepło będące odpadem podczas pracy procesorów zmienione zostanie w energię elektryczną
Do tej pory wszelkie próby zwrotnego przekształcania wydzielanego ciepła były nieudane z racji stosowania materiałów niekompatybilnych z technologiami produkcji półprzewodników. Teraz naukowcy z całej Europy stworzyli stop germanu, krzemu i cyny, który może przekształcać ciepło odpadowe z procesorów komputerowych z powrotem w elektryczność.
Dodanie cyny do germanu znacząco obniżyło przewodność cieplną materiału, przy jednoczesnym zachowaniu jego właściwości elektrycznych, co czyni nowy stop idealnym do zastosowań termoelektrycznych.
Autorami przełomowej technologii są naukowcy z Forschungszentrum Jülich i Instytutu Mikroelektroniki Leibniza w Niemczech, Uniwersytetu w Pizie i Uniwersytetu w Bolonii we Włoszech oraz Uniwersytetu w Leeds w Wielkiej Brytanii. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym ACS Applied Energy Materials.
Zmarnowany potencjał
W Europie około 1,2 eksadżula niskotemperaturowego ciepła (poniżej 80°C) jest marnowane rocznie przez infrastruktury IT i urządzenia, co odpowiada rocznemu zużyciu energii przez Austrię czy Rumunię. Tymczasem przynajmniej część tej energii można przekształcić zwrotnie w energię elektryczną, zmniejszając zużycie energii przez elektronikę, podnosząc jej wydajność i zmniejszając temperaturę pracy.
W skład nowego stopu półprzewodnikowego wchodzą pierwiastki IV grupy układu okresowego, co na umożliwia proste włączenie go do procesu CMOS produkcji chipów. Opublikowane badania mogą również prowadzić do poprawy wydajności urządzeń, a wykorzystując właściwości stopów pierwiastków z grupy IV, obszary zastosowań rozszerzają się na termoelektrykę (odzyskiwanie energii), fotonikę (oparty na optyce transfer danych) i spintronikę (przetwarzanie danych oparte na magnetyzmie).
Zanim jednak badania naukowców zostaną przekształcone w finalne produkty, działy R&D czekają lata pracy i inwestycje liczone w setkach, jeśli nie miliardach dolarów.
