Созданы конденсаторы, снижающие потребление энергии процессоров!

Недавно в университете города Беркли, что в штате Калифорния в США, разработали оригинальный вид конденсаторов с отрицательным зарядом. Эти конденсаторы могут во много раз снизить мощность энергии, потребляемой современной электроникой.

Все процессоры в современных устройствах имеют свойство сильно нагреваться во время своей работы, так как они состоят из миллиардов "нагревательных приборов" – транзисторов, имеющих микроскопические размеры. Если же в стационарные электронные устройства вполне возможно просто смонтировать мощную охлаждающую систему, что приводит к снижению потребления электроэнергии, то проблема снижения энергопотребления для мобильных устройств так и остаётся не разрешённой.

Для решения этой задачи в университете города Беркли разработали специальный конденсатор с отрицательной ёмкостью, который способен сделать потребление энергии существенно ниже. Как это работает? Для этого следует вспомнить принцип классического конденсатора: пластины-проводники располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, и в случае подключения к ним источника постоянного тока конденсатор начинает заряжаться. Если на одной из пластин будет множество электронов с отрицательным зарядом, то на другой платине – множество положительно заряженных позитронов. Ёмкость самого конденсатора будет рассчитываться, как отношение числа всех зарядов на обеих пластинах к напряжению, которое понадобится для их удержания. Обычно заряд конденсатора пропорционален напряжению и его ёмкость является постоянной величиной. Хотя и в некоторых случаях ёмкость конденсатора зависит от уровня накопленного заряда, но действующее правило: "чем выше приложенное напряжение, тем больше заряд", тем не менее, сохраняется.

Группе учёных из Беркли посчастливилось создать конденсатор, имеющий в своей основе вещества под названием «ферромагнетики» с парадоксальными свойствами: с ростом подаваемого напряжения заряд конденсатора только уменьшается, и наоборот – уменьшая подаваемое напряжение, получается более высокий заряд. Для практического применения этого эффекта используется плёнка, с толщиной менее 60 нм, содержащая в своём составе вещество с формулой Pb(Zr0.2Ti0.8)O3.