Конденсаторы, способные снизить потребление энергии процессоров

Они могут многократно снизить мощность, которую потребляет современная электроника.

Процессоры современных устройств имеют свойство сильно греться во время работы. Они состоят из миллиарда "нагревательных приборов" – микроскопических транзисторов. И если в стационарные устройства можно просто установить мощную охлаждающую систему, то вопрос о снижении энергопотребления для мобильных приборов остается открытым.

В Университете Беркли разработали конденсатор с отрицательной емкостью, способный сделать потребление энергии гораздо ниже. Чтобы понять, как это работает, стоит вспомнить классический конденсатор: пластины-проводники расположены на небольшом расстоянии друг от друга. В случае подключения к ним постоянного источника тока конденсатор заряжается. На одной из пластин будет избыток отрицательно заряженных электронов, на другой – позитронов с положительным зарядом. Вместимостью самого конденсатора будет считаться отношение числа всех электронов на обеих пластинах к напряжению, которое понадобится для удержания этих зарядов. Обычно заряд на конденсаторе пропорционален напряжению и его емкость выступает постоянной величиной. В некоторых случаях емкость зависит от уровня накопленного заряда, но правило "чем выше приложенное напряжение, тем больше заряд" тем не менее сохраняется.

Группе из Университета Беркли удалось создать конденсатор на основе веществ под названием ферромагнетики с парадоксальными свойствами: с ростом напряжения его заряд только уменьшается, и наоборот – уменьшив напряжение, мы получим более высокий заряд.

В работе была использована тонкая пленка (толщина не превысила 60 нм), сделанная из вещества с формулой Pb(Zr0.2Ti0.8)O3. Благодаря данному составу можно было наблюдать необычный эффект напрямую.