Диод, работающий при помощи тепла, а не электричества

Большинство электронных компонентов плохо переносят сильную жару. Да, они также плохо работают на чрезмерном холоде, но как показала практика, жара на пути электроники встречается намного чаще. И вот новая разработка ученых из Университета Небраски-Линкольн, похоже может решить данную проблему. А суть ее в том, что ученым удалось создать диод, который функционирует не за счет электричества, а за счет тепла.

Тепло является одновременно и неотъемлемым и побочным продуктом работы практически всех электрических цепей, содержащих полупроводники, проводники и диэлектрики. И если бы можно было бы это тепло обратить на пользу, то уже в недалеком будущем новые электронные устройства смогли бы работать не только в самых жарких уголках нашей планеты, но и за ее пределами. Например, на Венере или Марсе. Да, и в непосредственной близости от раскаленного ядра нашей планеты также нашлась бы работа.

И вот, похоже, первый шаг в этом направлении уже сделан. Исследователи из Университета Небраски-Линкольн создали так называемый «термодиод».

Классический диод – это своего рода однонаправленный вентиль, включенный, позволяющий течь электрическому току только в одном направлении. У нового термодиода та же функция, только пропускает он через себя не ток, а тепло.

Как отмечает один из соавторов нового исследования – доктор Сиди Ндао: «Тепло также, как и электричество является энергоносителем. Так что, в принципе нет разницы в том, какую из этих энергий использовать для передачи, обработки и обмена информацией». И если в случае с электричеством разработчики должны постоянно бороться с побочным нагревом электронных компонентов, то с теплом такой проблемы в принципе возникать не должно, так как тепло само является переносчиком информации».

Сам тепловой диод или термодиод состоит из двух слоев (поверхностей), один из которых закреплен неподвижно, а второй способен двигаться относительно первого. Тепло передается (перемещается) с одной поверхности на другую не равномерно. Все зависит от взаимного расположения обоих слоев.

Пик коэффициента теплопроводности, равный 11 % приходится на диапазон рабочих температур от 102 до 257 °C. Однако команда исследователей утверждает, что диод способен функционировать и при температуре выше 620 °C. Сейчас исследователи заняты усовершенствованием своего изобретения.

Осталось дело за малым – создать другие электронные компоненты, работающие с теплом и тогда уже можно будет задумываться над разработкой теплового электронного устройства или даже компьютера, который сможет работать в самых экстремальных условиях.

Источник информации: Университет Небраски-Линкольн (http://news.unl.edu/)