Con proprietà migliorate come una maggiore resistenza, peso più leggero, aumento della conduttività elettrica e della reattività chimica, i nanomateriali (NM) sono ampiamente utilizzati in settori come le TIC, energia e medicina. Per esempio, nanotubi, nanotubi e nanofili di diverse dimensioni, struttura e composizione chimica sono state sintetizzate con successo per varie applicazioni in meccanica, elettromeccanico, dispositivi elettrici e optoelettronici.

Definiti come materiali con almeno una dimensione esterna di dimensioni comprese tra 1 nm e 100 nm, o con strutture interne che misurano 100 nm o meno, I NM svolgono un ruolo cruciale nella prossima generazione di telefoni cellulari, chip per computer, batterie, dispositivi autonomi e robotica. Perciò, è importante sapere quale insieme di proprietà strutturali ed elettriche per tali materiali offre le migliori prestazioni per una particolare applicazione. Scienziati e ingegneri si stanno sempre più concentrando sullo sviluppo di NM ad alta efficienza energetica. Ma, i più piccoli NM diventano, più diventa difficile per loro gestire il calore generato durante l'elaborazione delle informazioni.

Il progetto ENGIMA, finanziato dall'UE, ha affrontato questi problemi. È stato istituito per esplorare "le relazioni struttura-proprietà nei materiali multifunzionali nanostrutturati elaborati, " come indicato sul sito web del progetto. "[ENGIMA] si concentra su come ridistribuire l'elettricità in modo efficiente su scale minuscole, sfruttando le scoperte della nanotecnologia che stanno aprendo nuove possibilità e applicazioni ritenute impossibili fino a pochi anni fa, "secondo un articolo sul Commissione europea sito web.

Come riportato nell'articolo, ricercatori coinvolti nel progetto "hanno sviluppato un condensatore negativo statico permanente, ' un dispositivo ritenuto impossibile fino a circa un decennio fa. I progetti precedentemente proposti per i condensatori negativi hanno funzionato su un temporaneo, base transitoria, ma il condensatore negativo sviluppato da ENGIMA è il primo a funzionare come dispositivo reversibile allo stato stazionario." La capacità si riferisce a una misura della quantità di energia potenziale elettrica immagazzinata o separata per un dato potenziale elettrico.

Lo stesso articolo aggiunge:"L'approccio proposto sfrutta le proprietà dei materiali ferroelettrici, che possiedono una polarizzazione spontanea che può essere invertita da un campo elettrico esterno. Aumentando la carica sul condensatore positivo aumenta la tensione. Il contrario si verifica con il condensatore negativo:la sua tensione diminuisce all'aumentare della carica." La combinazione dei due condensatori "consente di distribuire l'elettricità alle regioni del circuito che richiedono una tensione più elevata mentre l'intero circuito funziona a una tensione inferiore". uno sviluppo cruciale perché aiuta ad affrontare i problemi di surriscaldamento che influenzano le prestazioni dei circuiti di calcolo convenzionali. "Sulla base di questa ricerca, stiamo sviluppando una piattaforma pratica per l'implementazione di dispositivi a bassissima potenza per l'elaborazione delle informazioni, ", afferma il ricercatore capo di ENGIMA Igor Lukyanchuk.

Aumentare le prestazioni dei processori significa che gli smartphone e vari altri sistemi elettronici diventeranno più efficienti dal punto di vista energetico. La fine è prevista per la fine del 2021, il progetto ENGIMA (Engineering of Nanostructures with Giant Magneto-Piezoelectric and Multicaloric Functionalities) aiuterà anche gli scienziati a progettare nuove nanostrutture per i futuri materiali fotovoltaici. "I risultati che emergono da ENGIMA promettono di aprire nuove significative opportunità e possibilità per le industrie ad alta tecnologia, in particolare nell'affrontare i problemi attuali di consumo energetico e raccolta, con applicazioni in molti campi, Si legge nell'articolo della Commissione Europea.