Миниатюрный окислительно-восстановительный проточный источник питания

24.03.2017

Специалистами швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH) и отделения IBM Research в Цюрихе создан миниатюрный окислительно-восстановительный проточный источник питания. По словам исследователей, подобные изделия в перспективе можно будет интегрировать в микросхемы, чтобы не только обеспечивать их питанием, но и охлаждать.

В окислительно-восстановительном проточном источнике питания электричество вырабатывается в результате электрохимической реакции с участием двух жидких электролитов, прокачиваемых через источник внешним насосом. Жидкость одновременно может отводить тепло.

Прототип, созданный учеными, имеет толщину всего 1,5 мм. Предполагается, что подобные элементы будут располагаться между кристаллами микросхем с объемной компоновкой. От своих предшественников новое изделие отличается рекордно высокой плотностью энергии, достигающей 1,4 Вт на каждый сантиметр поверхности. Даже за вычетом расходов на прокачку жидкости получается значение, превышающее 1 Вт/см2.

Результаты измерений показывают, что электролиты действительно эффективно отводят тепло. Они способны отвести больше тепловой энергии, чем источник вырабатывает электрической энергии (которая, собственно, и преобразуется в тепловую энергию в процессе работы микросхемы).

<< Назад: SpaceX и НАСА ищут места для посадки на Марс 24.03.2017

>> Вперед: Apple iPad 23.03.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Самовосстанавливающийся асфальт продлит жизнь дорогам 30.01.2025 Проблема трещин и выбоин на дорогах знакома каждому водителю. Ремонт дорожного полотна - задача трудоемкая и затратная. Однако, британские ученые предложили революционное решение этой проблемы, разработав инновационный асфальт с самовосстанавливающимися свойствами. Этот материал способен "залечивать" микротрещины всего за час, что может значительно снизить затраты на ремонт дорог и способствовать экологической устойчивости. Группа исследователей из Королевского колледжа Лондона и Университета Суонси, совместно с чилийскими коллегами, создала покрытие, способное к саморегенерации без внешнего вмешательства. В основе этой технологии - микрокапсулы, содержащие споры растений и химические восстановители, которые активируются при возникновении повреждений. Лабораторные эксперименты показали, что этот процесс занимает менее часа, что является серьезным прорывом в сфере дорожного строительства. В Великобритании ежегодно производится более 20 миллионов тонн асфальта, однако его традиционные разновидности имеют серьезную проблему - хрупкость, обусловленную процессами окисления битума. Новая технология работает путем обратного окисления, что предотвращает образование трещин и продлевает срок эксплуатации покрытия. Несмотря на развитие технологий вторичной переработки, вопрос долговечности асфальта остается актуальным, и самовосстанавливающийся материал может стать эффективным решением этой проблемы. Для совершенствования технологии ученые использовали методы машинного обучения, что позволило смоделировать процессы на атомарном уровне и значительно ускорить исследования. Благодаря этому подходу анализ свойств битума стал гораздо быстрее и дешевле по сравнению с традиционными методами. В сотрудничестве с Google Cloud были разработаны специальные инструменты для исследования химических процессов, происходящих в битуме. Подобные подходы активно используются в фармацевтической отрасли. Доктор Франсиско Мартин-Мартинес отмечает, что интеграция естественных механизмов регенерации в дорожное строительство будет способствовать созданию более долговечных и устойчивых дорог. Его коллега, доктор Хосе Норамбуэна-Контеррас, добавляет, что эта разработка может стать основой для создания асфальта с нулевым углеродным следом. Внедрение этой технологии полностью соответствует экологическим целям Великобритании и имеет потенциал значительного снижения затрат на обслуживание инфраструктуры. Хотя материал еще не запущен в массовое производство, его успешное испытание свидетельствует о большой перспективности этой технологии. С последующими усовершенствованиями самовосстанавливающийся асфальт может стать ключевым элементом экологической и экономически эффективной дорожной сети будущего. Разработка самовосстанавливающегося асфальта - это настоящая революция в дорожном строительстве. Эта инновационная технология может не только значительно увеличить срок службы дорог и снизить затраты на их ремонт, но и способствовать решению экологических проблем. Внедрение этого материала в масштабах всей страны может привести к созданию более устойчивой и эффективной транспортной инфраструктуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025