Un super materiale per diodi: autonomia centuplicata

Ci vorrà ancora del tempo, ma una squadra di ricercatori della University of Missouri ha individuato un nuovo materiale che potrebbe consentire di migliorare l'efficienza energetica di smartphone, tablet e portatili e potenzialmente di incrementare l'autonomia di 100 volte. Ipoteticamente 5 ore di un portatile diventerebbero 500 ore, se fossero impiegate nuove batterie che sfruttano questo vantaggio dei circuiti.

Il gruppo di fisici, guidati dal professor Deepak K. Singh, ha due obiettivi: ridurre il calore emesso e migliorare l'efficienza energetica. Il segreto è in un nuovo materiale magnetico che si affida a una speciale struttura a nido d'ape.

Singh Figure
La struttura

"I diodi e gli amplificatori basati su semiconduttori che spesso sono realizzati con silicio o germanio, sono elementi fondamentali nei dispositivi elettronici moderni", ha spiegato Singh. "Un diodo normalmente conduce corrente e voltaggio nel dispositivo lungo una sola direzione polarizzata, ma quando il voltaggio è invertito, la corrente si ferma. Questo processo di cambiamento disperde una significativa quantità di energia a causa della dissipazione, o l'esaurimento della fonte di energia, avendo effetto sulla vita della batteria. Sostituendo il semiconduttore con un sistema magnetico crediamo di poter creare un dispositivo energeticamente efficiente che consuma meno e incrementa le funzionalità".

Si parla di un materiale nanostrutturato su due dimensioni creato con la deposizione di una lega magnetica (permalloy) su una superficie di silicio strutturata sulla base di un modello a nido d'ape. Questo consente la conduzione unidirezionale della corrente, con conseguente inferiore dissipazione rispetto a un classico diodo semiconduttore.

In questo modo è possibile abbinare nuovi transitor magnetici e amplificatori che dissipano poca energia incrementando l'efficienza. Il risultato è che complessivamente i dispositivi potrebbero migliorare l'autonomia di cento volte, almeno teoricamente.

"Questo dispositivo potrebbe anche agire come un interruttore on/off, riducendo il flusso energetico, per altre componenti periferiche come le telecamere a circuito chiuso o gli attenuatori a radio frequenza", ha aggiunto il docente. "Abbiamo fatto richiesta per la registrazione del brevetto negli Stati Uniti e iniziato il processo di incorporazione di una società spin-off per portare il dispositivo sul mercato".

Pubblicità

AREE TEMATICHE