» »

Polprevodniki sposobni pretvarjati toploto v uporabno energijo

PhysOrg.com - Raziskava na državni univerzi Ohio je pokazala, da bodo računalniki nekoč sposobni reciklirati del svoje lastne odpadne energije.

Galij-magnezijev arzenid, kot se čudežni polprevodnik imenuje, ima zanimivo lastnost. Toploto zna pretvorit v kvantno mehansko stanje v polprevodnikih, imenovano tudi spin.

Če bodo projekt lahko razvili do te mere, da bo zrel za vsakdanjo rabo, se nam obeta prav zanimiv način recikliranja. Trenutno se znanstveniki ukvarjajo s projektom imenovanim spintronika.



Raziskovalci s celega sveta se trudijo razviti elektroniko, ki bi za branje in pisanje uporabljala spin elektronov. Tako imenovana spintronika je praktično tehnologija prihodnosti, saj naj bi bila sposobna na manj prostora zapisati več podatkov, sprocesirati podatke hitreje in porabiti manj energije.

Na univerzi v Ohiu se trudijo projekt spintronike povezati s projektom termo elektronike (napravami, ki pretvarjajo toploto v elektriko). Hibridna tenologija "termo-spintronika" bi tako toploto pretvarjala v elekronski spin. S tem bi računalniško industrijo rešili dveh velikih težav. Kako se rešiti odpadne toplote in kako povečati zmogljivosti računalniških sistemov brez povzročanja še dodatne toplote, kar je pravzaprav trenutno največja ovira pri razvijanju čim manjših računalniških komponent.

Spintronika naj teh pomanjkljivosti ne bi imela, je povedala Heremans in Myers, ena izmed znanstvenikov, ki se ukvarjajo s projektom. Trenutni računalniki bi lahko bili mnogo zmogljivejši, če bi znanstvenikom uspelo prebroditi težavo s segrevanjem.

In še praktična uporaba termo-spintronike?

Naprava bi lahko sedela na tradicionalnem mikroprocesorju in z njega srkala vso odvečno toploto, s to energijo pa bi potem poganjala dodaten spomin ali izračune.

Beri dalje.

16 komentarjev

johanblond ::

Kot naravoslovec zelo rad prebiram Slo-Tech. Nisem iz računalnike stroke zato, so mi vse novice z področja računalništva zelo zanimive (četudi je to novica o novi igričarski grafični kartici, ki poganjo igrico XYZ pri 89,745 fps), Matej si zasluži vse priznanje za njegov trud pri njegovih dejavnostih za izobraževanje javnosti na področju informacijske tehnologije in zasebnosti ter informacijske varnosti. Zelo sem bil tudi vesel članka o objavi slovenskih raziskovalcev v Angewandte Chemie.

Vseeno sem pa opazil v zadnjem času zaskrbljujoč trend da se je v novice prikradel »rumen stil«. Tako je Matej v svoj naslov dal besede Raziskave "zdravila za nesmrtnost", pri novici o antioksidantu. Takoj v naslednjem odstavku razloži da temu seveda ni tako «da naj bi uživanje te snovi omogočalo drastično podaljšanje človeškega življenja, kar je veliko pretiravanje« – tipični odnos rumenih novinarjev z bombastičnimi naslovi in bolj ali manj normalnim tekstom v nadaljevanju.

Prav tako se je v tem članku prikradla besedna zveza »Galij-magnezijev arzenid, kot se čudežni polprevodnik imenuje, ima zanimivo lastnost. Kaj je tukaj čudežnega, res vem? A je dandanes vse, kar ni povsem običajno in povprečno že čudežno.

Nerad kritiziram nekaj, kar res cenim in spoštujem, ker verjamem da je v pripravo novic vloženega ogromno dela, ampak ko pa berem takšne besedno zveze me pa to vseeno pošteno zmoti.

LP

PS: Upam, da nisem bil pokroviteljski, ker tega res nisem hotel.

WarpedOne ::

No go.
Iz toplote lahko dobiš energijo le na en način - da sproduciraš še več toplote.
What do you Think to Know?
Why do you Think you Know it?

Thomas ::

A nej bom direkten?

Loony, spet so te nafarbal.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Looney ::

Veš kaj je zanimivo, Thomas? Da sem ko sem iskala podrobnosti o spintroniki naletela na tvoj post, kjer si jo nekaj let nazaj zagovarjal...
"#define QUESTION ((bb) || !(bb)) - Shakespeare."

Thomas ::

Ne, nisem. Sem rekel takrat, da bi se dalo hladit z dovajanjem električne energije v neko "ploščico".

Bi bilo pa seveda zato porabiti precej energije. Ni tle "brezplačnega kosila", žal.

Thoma leta 2003:


Spintronika! Moj trenutni favorit. Ne delamo z električnim tokom, pač pa s spini elektronov. ZELO MALO energije, kar je po moje ključnega pomena.


Reku ZELO MALO energije. Nisem rekel "pretvarjati toploto v uporabno energijo" kar ti trdiš v novici.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Thomas ()

Looney ::

Glede ostalega se pejt pa kregat na physorg.com.
"#define QUESTION ((bb) || !(bb)) - Shakespeare."

Thomas ::

Nič se jaz ne bom hodil kregat tja. Tukaj ti bom povedal, da povzemaš flauvze.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

krokar ::

Huh zanimivo. Jaz sem pa mislil da vse termo in nuklearne elektrarne delujejo na principu pretvarjanja toplote v neko "uporabno" energijo.

Thomas ::

Ne. Samo ob temperaturni razliki, lahko toploto pretvarjaš v uporabno energijo. Da bi "zmanjšal odpadno toploto z njeno reciklažo" - ne gre. Drugi zakon termodinamike.

Če tega vidva ne vesta - prava figa, pravzaprav.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

gzibret ::

novica> Hibridna tenologija "termo-spintronika" bi tako toploto pretvarjala v elekronski spin.

Tole se mi sliši strašno čudno. Da bi toplota kar tako spreminjala spin... Spini se sicer seštevajo oz. izničujejo, vendar nisem ravno prepričan, če se lahko kar tako spreminjajo, v smislu, da imamo 10 elektronov, 5 jih ima spin -1/2, 5 pa +1/2, pol pa bi malo podkurili, in bi jih kar naenkrat imelo 6 komadov spin +1/2 :|

Pa še vprašanje. A imam prav v glavi, da se ohranjajo tudi VSA kvantna števila, v smislu, da ne moremo kar tako iz nič manipulirati z njimi.
Vse je za neki dobr!

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: gzibret ()

krokar ::

sej mas temperaturno razliko vroc cpu in hladno zunanjost.
btw da tole ni kr tkole na sosedovem zelniku zrasl (kot me hoce kak kopitar tlele prepricat)
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop...
http://researchnews.osu.edu/archive/the...

gzibret ::

Aaaaa... hvala krokar. NAture vse pojasni, kje tiči zajec, v katerem grmu...

recent and surprising exception was the discovery of the spin-Seebeck effect, reported as a measurement of a redistribution of spins along the length of a sample of permalloy (NiFe) induced by a temperature gradient4.
Vse je za neki dobr!

Thomas ::

temperature gradient


Dokler imaš temperaturni gradient, je tam zaloga proste entalpije, ni to odpadna toplota.

Odpadna toplota je takrat, ko gradientov ni več.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Brane2 ::

Meeh. Novica je bolj tko, prazna.

Ne pojasni recimo, kaj je v tej spojini bolj čudežnega od dosedanjih termočlenov. Mogoče izkoristek ? Ampak ta tudi AFAIK ni naveden.

Poleg tega stvar ne pretvarja v energijo same toplote ampak _razliko_ temperatur.

Potrebuješ torej termični gradient.

Tudi ni jasno, zakaj bi spintroniko uporabil kot kapo CPUja, ki bi del termične energije pretvorila nazaj v elektriko, namesto da bi jo uporabil kar v CPUju samem in omenjene toplote ne bi sploh ustvaril...
On the journey of life, I chose the psycho path.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Brane2 ()

Manu ::

Saj novica ne omenja besede "čudež". "Čudeže" vidite posamezniki. Nekateri pričakujete, da bo slo-tech objavljal stroge znanstvene članke. Meni se zdi slo-tech bolj poljudno-znanstven portal.

Thomas ::

Če hoče bit to, potem bo drugi zakon termodinamike vsaj toliko spoštoval, da bo objavil, da je novica z njim v nasprotju.

Isto velja za druge naravne zakone.

Če je nekdo naredil perpetuum mobile prve stopmje, nej to pove direkt. Če je razsul Darwina, naj pove direkt. Tudi, če je povzeta novica.

Če ne bomo hitro poljudni, ko uni na Menjalniku. Mogoče še celo bolj.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Polprevodniki sposobni pretvarjati toploto v uporabno energijo

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
161836 (1225) Thomas
»

Elektromagnetna črna luknja na Zemlji

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
262819 (1360) Pyr0Beast
»

V boju proti podnebnim spremembam so obnovljivi viri boljša rešitev kot nuklearna ene (strani: 1 2 )

Oddelek: Problemi človeštva
746248 (5371) steev
»

Globalno segrevanje? (strani: 1 2 3 4 5 )

Oddelek: Problemi človeštva
2248861 (4454) TESKAn
»

Termoelektrični materiali

Oddelek: Novice / Hlajenje in navijanje
61711 (1711) Jeebs

Več podobnih tem