Technologie | Věda | Hardware

Čipy pro IoT by mohly živit teplo i bakterie. Tranzistory vystřídají NEMy

Jednou z elektroinženýrských výzev internetu věcí je schopnost napájení drobné elektroniky z ambientního okolí – bez běžné baterie nebo výkonného solárního panelu. Řeč přitom aktuálně není ani tak o náročné elektronice chytré domácnosti, ale spíše o miniaturních čidlech a aktuátorech, které budou zaznamenávat data a průběžně je odesílat kamsi do centrály.

Podobné strojky by mohly vyrábět elektrickou energii pro svůj vlastní běh třeba z okolního tepla, rádiového šumu, světla (bez potřeby rozměrného fotovoltaického panelu) nebo třeba pomocí metabolismu bakterií.

Ostatně, není to žádné sci-fi a takové experimenty už existují roky, problém ale zpravidla spočívá ve velmi nízkém napětí, které lze těmito procesy a při patřičné miniaturizaci získat. Vědecký tým z Kalifornské univerzity v Berkeley proto experimentuje s technologií NEM.

5536139d-a9f3-46ac-b816-03c97310c356
Nanoelektromechanický spínač obvodu, který by mohl ve speciálních případech nahradit tranzistory v čipu. Funguje totiž i při mnohem nižším napětí než současné polovodiče.

NEMS, tedy NanoElektroMechanický Systém, v tomto případě plní roli elektromechanického spínače obvodu – titěrného relé, které by mohlo být alternativou ke klasickému tranzistoru. Podstatné je to, že se vědeckému týmu podařilo titěrné NEMy spínat napětím okolo 50 mV a výhledově by neměl mít problém ani s hranicí 10 mV. S takto nízkými hodnotami přitom mají současné CMOS tranzistory už problém.

Stručně řečeno, hypotetický čip složený namísto z klasických tranzistorů z elektromechanických NEMů, budou-li dostatečně rychlé, by jednou k běhu potřeboval tak nízké napětí, které by už opravdu i při dlouhodobém provozu mohl odebírat z některého z ambientních zdrojů energie v okolí.

Diskuze (2) Další článek: Výzkum rozsáhlého podzemního ekosystému by mohl usnadnit naše pátrání po mimozemském životě

Témata článku: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,