Yeni cihaz, faz değiştiren bir malzeme ve bir grafen ısıtıcı kullanarak ışığı kontrol ediyor. İnce
Geleneksel silikon fotonik anahtarlartermal etki kullanılarak ayarlanır. Isıya maruz kaldığında, anahtar malzemesinin optik özellikleri değişir, böylece ışık yolu değişir. Kural olarak, bu tür cihazlarda ısı üretmek için bir metal veya yarı iletkenden bir elektrik akımı geçirilir. Yazarlar, bu teknolojinin büyük miktarda enerji gerektirdiğini belirtiyor.
Anahtarın sanatsal görüntüsü.Işık, grafen tarafından ısıtılan bir faz değişim malzemesi (mavi segment) tarafından kontrol edilir. Resim: Zhuoran (Roger) Fang, Washington Üniversitesi
Bilim adamları çalışmalarında uçucu olmayanfaz değişim malzemesi. Böyle bir malzeme, kısa süreli ısıtma üzerine dönüşür ve başka bir termal darbe alana kadar bu durumda kalır, ardından orijinal durumuna geri döner. Bu, istenen şekli korumak için gerilimi koruma ihtiyacını ortadan kaldırır.
Ayrıca geliştiricilerin kullandığıışık yayılımı için 220 nm kalınlığında katkısız silikon ve elektriği iletmek için silikon ile faz değiştiren malzeme arasına bir grafen tabakası yerleştirdi. Bu tasarım, grafen tarafından üretilen tüm ısıyı malzemeyi faz değişikliği ile değiştirmeye yönlendirerek enerji israfını ortadan kaldırır.
Çalışmanın sonuçları, yoğunluğunBu kurulumun anahtarlama enerjisi sadece 8,7 AJ/Nm3'tür. Bu, malzemeyi ısıtmak için katkılı silikon kullanan yaygın cihazların gerektirdiğinden yaklaşık 70 kat daha azdır.
Şu anda olanla karşılaştırıldığındaVeri merkezlerinde fotonik devreleri kontrol etmek için kullanılan bu teknoloji, veri merkezlerinin enerji ihtiyaçlarını önemli ölçüde azaltarak onları daha sürdürülebilir ve çevre dostu hale getirecek.
Arka Majumdar, Washington Üniversitesi araştırmacısı ve ortak yazar
Veri merkezleri ayrılmaz bir parçadırmodern gerçeklik. Merkez içindeki sunucular arasında veri aktarırken çok büyük miktarda enerji tüketirler. Elektrik maliyetlerini azaltmanın bir yolu, ışık akışını kontrol eden elektrikle çalışan optik anahtarlar kullanarak bilgi iletmek için ışığı kullanmaktır.
Daha fazla oku:
Dinozorlarla ilgili ana efsane çürütüldü: bilim adamları sürüngenlerin gezegeni nasıl ele geçirdiğini anladılar
350 milyon yıl önce, Dünya'ya garip bir şey oldu: yaşanabilirliği etkiledi
Büyük bir ozon deliği buldum. Dünya nüfusunun %50'si için tehlikelidir ve tüm yıl boyunca görülebilir.