Pienellä fysiikkaan liittyvällä kekseliäisyydellä tutkijat ovat suunnitelleet keinon jakaa sähköä pienessä mittakaavassa, jolloin voidaan avata uusia tutkimusmahdollisuuksia energiatehokkaampaan tietojenkäsittelyyn. Argonne National Laboratoryn tutkijat yhdessä ranskalaisten ja venäläisten yhteistyökumppaneiden kanssa ovat luoneet pysyvän staattisen ”negatiivisen kondensaattorin”.
Tällaisen uskottiin olevan vastoin fysiikan lakeja vielä noin kymmenen vuotta sitten. Aiemmin ehdotetut negatiivisten kondensaattoreiden mallit toimivat transienttisesti, mutta Argonnessa nyt kehitetty negatiivinen kondensaattorikonsepti toimii vakaasti ja käänteisenä rakenteena.
Tutkijat havaitsivat, että yhdistämällä negatiivinen kondensaattori sarjassa positiivisen kondensaattorin kanssa he voisivat paikallisesti lisätä positiivisen kondensaattorin jännitettä pisteeseen, joka on suurempi kuin koko järjestelmän jännite. Tällä tavoin ne voisivat jakaa sähköä piirin alueille, jotka tarvitsevat suurempaa jännitettä, kun koko piiriä käytetään pienemmällä jännitteellä.
- Tavoitteena on saada sähkö sinne missä sitä tarvitaan, samalla kun käytät mahdollisimman vähän hallittua, staattista aluetta, toteaa tutkimuksen vastaava tekijä, Argonnen materiaalitutkija Valerii Vinokur.
Perinteisissä kondensaattoreissa jännite on verrannollinen niihin varattuun sähköiseen varaukseen. Negatiivisissa kondensaattoreissa tapahtuu päinvastainen eli varauksen määrän lisääminen pienentää jännitettä. Koska negatiivinen kondensaattori on osa suurempaa piiriä, tämä ei riko energian säilymisen periaatetta.
Vinokurin ja hänen työtovereidensa esittämän negatiivisen kondensaattorin ensisijainen komponentti sisältää ferrosähköisestä materiaalista valmistetun täytteen. Se on samanlainen kuin magneetti, paitsi että siinä on sisäinen sähköinen polarisaatio pikemminkin kuin magneettinen suunta.
- Ferrosähköisessä nanopartikkelissa, yhdellä pinnalla on positiivinen varaus, ja toisella pinnalla on negatiivisia varauksia. Tämä luo sähkökentän, joka yrittää depolarisoida materiaalin, Vinokur toteaa.
Jakamalla nanopartikkelit kahteen vastakkaisen polarisaation ferrosähköiseen alueeseen, jotka on erotettu seinämällä, tutkijat pystyivät minimoimaan depolarisoivan sähkökentän vaikutuksen. Lisäämällä varausta yhdelle ferrosähköisistä alueista, tutkijat siirsivät alueen seinämään niiden välissä.
Nanohiukkasten sylinterimäisen luonteen vuoksi alueen seinä alkoi kutistua, mikä johti siihen, että se syrjäytti uuden sähköisen tasapainopisteen. - Pohjimmiltaan voit ajatella alueseinämää täysin venyneenä jousena, Kun alueseinämä siirtyvät toiselle puolelle, johtuen varauksen epätasapainosta, jousi rentoutuu ja vapauttaa elastista energiaa työntää sitä pidemmälle kuin odotetaan. Tämä vaikutus luo staattisen negatiivisen kapasitanssin, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 2.5.2019
Nokian pääjohtaja Pekka Lundmark on jo sanonut, että vanha tapa toimittaa koko verkko operaattorille on tullut tiensä päähän. Markkina on muuttumassa merkittävästi. Tällä hetkellä kohutaan eniten kirjainyhdistelmästä O-RAN. Avoimilta radioverkoilta odotetaan paljon, kerrotaan uudessa ETNdigi-erikoislehdessä.
Lähes 20 vuotta toiminut tanskalaislähtöinen it-alan maahantuoja Convena Distribution laajenee Pohjoismaissa ja avaa toimipisteen myös Suomeen. Sitä vetämään on nimitetty IT-alan nuori veteraani Jiri Tainio.
Kantama on edelleen sähköautojen laajan yleistymisen suurimpia esteitä. Parissa vuodessa yhdellä latauksella voidaan kuitenkin ajaa tuhat kilometriä. Näin uskoo Karlsruhen teknologiainstituutin eli KIT:n energian varastointijärjestelmien tutkimusta johtava Maxilimian Fichtner.
ETN on saanut valmiiksi erittäin vankan tietopaketin tehoelektroniikasta. Uusi ETNdigi-erikoislehti käsittelee aihealuetta laajasti eri kulmista. Lue paketti ilmaiseksi ja saat vastauksen kaikkeen, mitä olet aina halunnut tehoelektroniikasta tietää. ETNdigissä kerrotaan esimerkiksi tehoelektroniikan uusista materiaaleista eli piikarbidista ja galliumnitridistä. SiC ja GaN tuo uusia ulottuvuuksia ja mahdollisuuksia tehojärjestelmien suunnitteluun ominaisuuksillaan, jotka moniin sovelluksiin sopivat perinteistä piitä paremmin.
IBM kertoo valmistaneensa maailman ensimmäisen 2 nanometrin prosessissa toteutetun mikropiirin. Tekniikan avulla on jatkossa mahdollista valmistaa kynnen kokoisia mikropiirejä, joilla on jopa 50 miljardia transistoria. Piirit on kehitetty IBM:n tutkimuslaitoksessa New Yorkin Albanyssä.
Sony on lanseerannut uuden Xperia PRO -puhelimen Euroopan markkinoille. Kyse on ammattikuvaajille ja sisällöntuottajille suunnattu, kallis huippumalli, jonka erikoisuutena on maailman ensimmäinen älypuhelimesta löytyvä HDMI-sisääntulo.
Tietoturvayhtiö Check Point Research kertoo löytäneensä haavoittuvuuden Qualcommin modeemipiiristä. Kyse on massiivisen mittakaavan riskistä, sillä Qualcommin modeemipiiri löytyy lähes 40 prosentista maailman puhelimista.
Nokia on esitellyt uuden monikokoisen reitittimen, jolla voidaan tuoda nopeat 5G-yhteydet suoraan kotiin. Nokia Smart Node on pieni modulaarinen reititin, joka voidaan asentaa kattoon, seinälle tai pöydälle. Tarjolla on 4G- 4G/5G- tai suoraan jopa toisen polven 5G-yhteyksiä.
Sähköauton akuston tilaa täytyy valvoa jatkuvasti. Jaetun akunhallintajärjestelmän voi toteuttaa Trackwisen taipuisilla IHT-piirilevyillä. Se säästää sekä järjestelmän painoa että kustannuksia.