(a) Principio di funzionamento schematico. In alto:designazione dei componenti del sistema. Centro:configurazione asimmetrica con flusso di corrente di carica a destra. In basso:configurazione asimmetrica con flusso di corrente di carica a sinistra. Per i dettagli vedere il testo principale. (b) Immagine al microscopio elettronico del campione. La cima, la parte del sistema che trasporta corrente è ombreggiata in blu, la parte inferiore, dove vengono fornite le fluttuazioni di tensione, in rosso. I rispettivi QD QDt e QDb sono evidenziati in blu scuro e rosso scuro. (c) Circuito equivalente con capacità corrispondenti. La corrente attraverso la parte superiore viene misurata tramite un picoamperemetro. Le due porte laterali superiori e le loro tensioni Vgl e Vgr controllano le conduttanze del canale sinistro e destro, mentre Vgb influenza entrambi i canali quasi allo stesso modo e sposta i livelli di energia del QD. Vnoise può essere aggiunto a Vgb e fornisce le fluttuazioni che il dispositivo è in grado di correggere. Credito: Fis. Rev. Lett. 114, 146805 – Pubblicato il 10 aprile 2015. DOI:10.1103/PhysRevLett.114.146805
(Phys.org)—Un team di ricercatori che lavorano presso l'Università tedesca di Würzburg ha dimostrato che una teoria sviluppata per descrivere un modo per convertire il calore disperso nella microelettronica in elettricità può funzionare nel mondo reale. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il team descrive come hanno usato i punti quantici per creare un dispositivo a tre terminali in grado di generare elettricità raccogliendo il calore di scarto.
Poiché la microelettronica si è ridotta, il problema del calore disperso è diventato più grande:non solo il calore in eccesso crea problemi ai componenti del sistema, rappresenta anche l'energia sprecata. Se quel calore potesse essere convertito in elettricità e utilizzato per far funzionare i dispositivi, consentirebbe loro di funzionare più a lungo utilizzando meno energia della batteria. In questo nuovo sforzo, il team che lavora in Germania riferisce di esperimenti condotti utilizzando punti quantici - idea proposta quattro anni fa da un team che lavora all'Università di Ginevra - hanno immaginato di utilizzare punti quantici per costruire un dispositivo a tre terminali che avrebbe consentito una carica elettrica generata da un differenza di calore per passare da un terminale all'altro senza che anche il calore si trasferisca. Nel loro laboratorio, hanno costruito un raddrizzatore (un dispositivo che converte la corrente alternata in corrente continua) basato su due tipi di punti quantici, uno fatto di arseniuro di gallio, l'altro arseniuro di alluminio e gallio. Uno dei punti è stato apposto su un circuito elettrico, che forniva corrente alternata sotto forma di fluttuazioni di tensione, l'altro punto fungeva da ricevitore permettendo alla corrente continua di fluire.
Va notato che i ricercatori non hanno effettivamente convertito il calore di scarto in elettricità, invece hanno usato fluttuazioni di tensione da una sorgente di tensione per imitare il processo, che pretendono, dimostra che l'idea originale potrebbe funzionare. Sono stati costretti a seguire questa strada perché non esiste ancora la tecnologia per misurare con precisione le differenze tra i due punti. Il prossimo passo sarà modificare il dispositivo per convertire il calore di scarto direttamente in elettricità e quindi trovare un modo per misurare i risultati. Il team sembra fiducioso che il loro approccio funzionerà e prevede che tali dispositivi presto si faranno strada nei prodotti reali.
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