Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег РИА Наука
РИА Наука

Ученые создали первый транзистор, работающий на энергии тепла

© Фото : Thor BalkhedТермический транзистор, созданный шведскими учеными
Термический транзистор, созданный шведскими учеными

МОСКВА, 31 янв – РИА Новости. Физики из Швеции создали первый транзистор, в котором роль носителя информации играет не электрический сигнал, а потоки тепла, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Мы первыми представили логическое устройство, транзистор в данном случае, чьей работой управляет тепло, а не электричество. Создав конденсатор, который может превращать разницу температур в электрический ток, мы задумались, можно ли его применить для других целей", — рассказывает Ксавье Криспин (Xavier Crispin) из университета Линчёпинга (Швеция).

В прошлом году, как рассказывает Криспин, его команда открыла необычный органический полимер, обладающий крайне интересными термоэлектрическими свойствами. Его отрицательно заряженные цепочки очень слабо реагируют на изменение температур, благодаря чему их смесь с положительно заряженными ионами, сильно реагирующими на заморозку или нагрев, превращается в так называемый термоконденсатор.

Принципиальная схема устройства, превращающего тепло в электричество с очень высокой эффективностью
Физики в тысячи раз улучшили процесс превращения тепла в электричествоАмериканские физики нашли способ превращать тепло в электрический ток с очень высокой эффективностью при температурах, близких к абсолютному нулю, теперь можно будет создавать "вечные" электрогенераторы, в тысячи раз производительнее существующих сегодня устройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Под этим словом ученые понимают устройство, способное преобразовать разницу температур на его противположных концах в электрический ток. Иными словами, если погрузить такой конденсатор в ведро с горячей водой, он сам по себе зарядится электричеством благодаря тому, что более подвижные ионы мигрируют в сторону "горячей" части конденсатора, а нити полимера останутся на месте.

Открыв эту комбинацию веществ, Криспин и его коллеги задумались, можно ли применить его для создания более сложных устройств, использующих тепло в качестве носителя информации. Плодом этих усилий стало создание гибридного электрон-теплового транзистора, работой которого управляет электрод, изготовленный из данного электролита и играющий роль затвора.

По сути, он представляет собой тепловой аналог обычного полевого транзистора – когда температура электрода повышается, он приобретает все больший положительный заряд. В зависимости от типа и устройства транзистора, это приводит к тому, что ток или начинает идти между "входом" и "выходом" логического устройства, или же он блокируется.

Резиновые сапоги Orange Power Wellies с термоэлектрическим модулем для зарядки гаджетов
Необычные источники энергии: чем зарядить смартфонЧто общего у футболки, шорт, сапог, рубашки, кружки, спального мешка и футбольного мяча? Все они могут стать возобновляемыми источниками энергии для ваших гаджетов.

Как отмечают ученые, все взаимодействия в таком транзисторе можно перевести на тепловую основу, что позволило бы создать целый новый класс полупроводниковых логических устройств. По словам Криспина, разработанный его командой полимер обладает очень высокой чувствительностью к теплу, в 100 раз более высокой, чем у всех остальных соединений такого рода, что позволяет применять транзисторы на его базе в качестве медицинских приборов, "умных пикселей" для инфракрасных камер и целого ряда других гаджетов и устройств.

Подобные устройства, как отмечают ученые, смогут работать напрямую на базе энергии солнечного тепла и света, не потребляя электричества и функционируя даже в тех условиях, в которых обычно электроника не работает по физическим причинам или из-за соображений безопасности.

Рекомендуем
Президент РФ Владимир Путин проводит в режиме видеоконференции совещание с экспертами по вопросам развития ситуации с коронавирусной инфекцией
Путин спросил вирусологов о возможности сокращения нерабочих дней
Президент РФ Владимир Путин
Путин обратился к россиянам из-за коронавируса словами "выбора нет"
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала