Según el Consejo Nacional de Defensa de los Recursos, los estadounidenses desperdician hasta $ 19 mil millones anuales en costos de electricidad debido a "electrodomésticos vampiros", dispositivos digitales siempre encendidos en el hogar que absorben energía incluso cuando están apagados
Pero el profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Massood Tabib-Azar, y su equipo de ingenieros han ideado una forma de producir interruptores electrónicos microscópicos para electrodomésticos y dispositivos que pueden crecer y disolver cables dentro de los circuitos que se conectan y desconectan instantáneamenteCon esta tecnología, los productos de consumo, como teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, podrían funcionar al menos el doble de tiempo con una sola carga de batería, y los dispositivos totalmente digitales más nuevos, como televisores y consolas de videojuegos, podrían ser mucho más eficientes.
La investigación de Tabib-Azar fue publicada en un nuevo artículo esta semana en la edición actual de Electrónica de estado sólido . El documento fue escrito por el ingeniero de Intel Pradeep Pai, el ingeniero de Omnivision Technologies Yuying Zhang y el ingeniero de IM Flash Nurunnahar Islam Mou.
Para operar diferentes funciones, todos los dispositivos electrónicos tienen interruptores que activan y desactivan instantáneamente el flujo eléctrico a través de los circuitos, al igual que encender y apagar un interruptor de luz. Pero a diferencia de un interruptor mecánico, estos interruptores de estado sólido desperdician pequeñas dosis de electricidad mientrasestán en estado de espera
"Cada vez que están apagados, no están completamente apagados, y cada vez que están encendidos, pueden no estar completamente encendidos", dice Tabib-Azar, quien también es profesor de la iniciativa de Ciencia e Tecnología e Investigación de Utah USTAR."Eso usa la vida útil de la batería. Calienta el dispositivo y no está haciendo nada por ti. Es una energía completamente desperdiciada".
Tabib-Azar y su equipo han ideado un nuevo tipo de interruptor para circuitos electrónicos que utiliza electrolitos sólidos como el sulfuro de cobre para literalmente hacer crecer un cable entre dos electrodos cuando una corriente eléctrica los atraviesa, encendiendo el interruptor.la polaridad de la corriente eléctrica, luego el cable metálico entre los electrodos se rompe, dejando un espacio entre ellos, y el interruptor se apaga. Se utiliza un tercer electrodo para controlar este proceso de crecimiento y descomposición del cable.
"La distancia entre los dos electrodos donde crece el cable puede ser tan pequeña como un nanómetro de largo, que es tan delgada como 1 / 100,000 del diámetro de un cabello", dice Tabib-Azar.
En consecuencia, miles de millones de estos conmutadores podrían incorporarse en un procesador de computadora o en chips de memoria de estado sólido como la RAM en una computadora portátil. En un teléfono inteligente, por ejemplo, esta tecnología podría emplearse en los circuitos de comunicaciones del teléfono, que generalmente desperdicia la energía de la batería mientras está en un estado en espera de ser utilizado.
Además de una mejor eficiencia energética, otra ventaja de esta tecnología es que produciría menos calor en el dispositivo o dispositivo porque hay menos corriente eléctrica funcionando constantemente a través de sus circuitos. La acumulación de calor ha sido especialmente un problema con las computadoras portátiles y los teléfonos y puede afectar la confiabilidadde componentes a lo largo del tiempo.
Tabib-Azar agregó que este proceso no requiere una costosa remodelación de las plantas de fabricación para implementarlo porque estas plantas ya usan materiales como el sulfuro de cobre en la fabricación de productos electrónicos.
En este momento, la única desventaja de este proceso es que es más lento que los interruptores típicos en la electrónica normal basada en silicio debido al tiempo que lleva crecer y descomponer los cables. Pero Tabib-Azar espera que mejore a medida que él ysus investigadores continúan optimizando el proceso. También dijo que esta tecnología podría usarse para dispositivos en los que la velocidad no es una prioridad, pero sí la energía de la batería.
"De todas formas, en muchas aplicaciones no se utiliza toda la velocidad del silicio", dice. "En este momento, el mayor problema a resolver es reducir la fuga de energía y abordar los problemas de eficiencia energética".
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Materiales proporcionado por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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