Novi uređaj kontrolira svjetlo pomoću materijala s promjenom faze i grijača od grafena. Tanak
Tradicionalni silikonski fotonski prekidačipodešavaju se toplinskim učinkom. Kada je izložen toplini, mijenjaju se optička svojstva materijala prekidača, čime se mijenja put svjetlosti. U pravilu, za stvaranje topline u takvim uređajima, električna struja prolazi kroz metal ili poluvodič. Ova tehnologija zahtijeva ogromnu količinu energije, napominju autori.
Umjetnička slika prekidača.Svjetlom upravlja materijal s promjenom faze (plavi segment) koji se zagrijava grafenom. Slika: Zhuoran (Roger) Fang, Sveučilište Washington
Znanstvenici su u svom radu koristili nehlapljive tvarimaterijal za promjenu faze. Takav se materijal transformira kratkotrajnim zagrijavanjem i ostaje u tom stanju sve dok ne primi drugi toplinski impuls, nakon čega se vraća u prvobitno stanje. To eliminira potrebu za održavanjem napetosti kako bi se održao željeni oblik.
Osim toga, programeri su koristilinedopirani silicij debljine 220 nm za širenje svjetlosti i uveden je sloj grafena između silicija i materijala za promjenu faze za provođenje električne energije. Ovaj dizajn eliminira rasipanje energije usmjeravanjem sve topline koju stvara grafen na promjenu materijala promjenom faze.
Rezultati istraživanja pokazali su da gustoćaPreklopna energija ove postavke je samo 8,7 AJ/Nm3. To je oko 70 puta manje nego što zahtijevaju uobičajeni uređaji koji koriste dopirani silicij za zagrijavanje materijala.
U usporedbi s onim što je trenutnokoja se koristi u podatkovnim centrima za kontrolu fotonskih krugova, ova će tehnologija značajno smanjiti energetske potrebe podatkovnih centara, čineći ih održivijima i ekološki prihvatljivijima.
Arka Majumdar, istraživač i koautor na Sveučilištu Washington
Podatkovni centri su sastavni diomoderna stvarnost. Oni troše ogromne količine energije dok prenose podatke između poslužitelja unutar centra. Jedan od načina smanjenja troškova električne energije je korištenje svjetlosti za prijenos informacija pomoću električnih optičkih prekidača koji kontroliraju protok svjetlosti.
Čitaj više:
Glavni mit o dinosaurima je opovrgnut: znanstvenici su shvatili kako su gmazovi zauzeli planet
Prije 350 milijuna godina Zemlji se dogodilo nešto čudno: utjecalo je na nastanjivost
Pronašli smo ogromnu ozonsku rupu. Opasan je za 50% svjetske populacije i vidljiv je tijekom cijele godine.