Az új készülék fázisváltó anyag és grafén fűtő segítségével szabályozza a fényt. Vékony
Hagyományos szilícium fotonikus kapcsolóka hőhatás segítségével állítják be. Hőhatásnak kitéve a kapcsoló anyagának optikai tulajdonságai megváltoznak, ezáltal megváltozik a fény útja. Általában az ilyen eszközök hőtermelése érdekében elektromos áramot vezetnek át fémen vagy félvezetőn. Ez a technológia hatalmas mennyiségű energiát igényel – jegyzik meg a szerzők.
A kapcsoló művészi képe.A fényt egy fázisváltó anyag (kék szegmens) szabályozza, amelyet grafén melegít. Kép: Zhuoran (Roger) Fang, Washingtoni Egyetem
Munkájuk során a tudósok nem illékony anyagot használtakfázisváltó anyag. Az ilyen anyag rövid ideig tartó melegítés hatására átalakul, és addig marad ebben az állapotban, amíg újabb hőimpulzust nem kap, majd visszaáll eredeti állapotába. Ez kiküszöböli a feszültség fenntartásának szükségességét a kívánt forma fenntartásához.
Ezen kívül a fejlesztők használtak220 nm vastagságú adalékolatlan szilícium a fény terjedéséhez, és egy grafénréteget helyezett a szilícium és a fázisváltó anyag közé az elektromosság vezetésére. Ez a kialakítás kiküszöböli az energiapazarlást azáltal, hogy a grafén által termelt teljes hőt az anyag fázisváltással történő megváltoztatására irányítja.
A vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a sűrűségEnnek a beállításnak a kapcsolási energiája mindössze 8,7 AJ/Nm3. Ez körülbelül 70-szer kevesebb, mint amit a szokásos eszközök igényelnek, amelyek adalékolt szilíciumot használnak az anyag melegítésére.
A jelenlegihez képestAz adatközpontokban a fotonikus áramkörök vezérlésére használt technológia jelentősen csökkenti az adatközpontok energiaszükségletét, így fenntarthatóbbak és környezetbarátabbak lesznek.
Arka Majumdar, a Washingtoni Egyetem kutatója és társszerzője
Az adatközpontok szerves részét képezikmodern valóság. Hatalmas mennyiségű energiát fogyasztanak, miközben adatokat továbbítanak a központon belüli szerverek között. A villamosenergia-költségek csökkentésének egyik módja, ha fényt használnak információtovábbításra elektromosan működtetett optikai kapcsolók segítségével, amelyek szabályozzák a fényáramlást.
Olvass tovább:
A dinoszauruszokról szóló fő mítoszt megcáfolták: a tudósok megértették, hogyan vették át a hüllők a bolygót
350 millió évvel ezelőtt furcsa dolog történt a Földdel: befolyásolta a lakhatóságot
Hatalmas ózonlyukat találtak. A világ lakosságának 50%-ára veszélyes, és egész évben látható.