Des matériaux quantiques pour réduire la consommation d’énergie

Les technologies de l’information et des communications utilisent environ 8 % de l’approvisionnement mondial en électricité. Ce volume se dédouble chaque année, en partie à cause de l’utilisation des transistors. Des chercheurs australiens ont découvert que l’utilisation d’un matériau quantique pouvait réduire considérablement l’énergie utilisée dans les technologies de l’information et de la communication.

Un scientifique près de son outil quantique.
Crédit : University of Wollongong

Ces chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient réduire la tension et l’énergie en utilisant un condensateur négatif. Ils ont appliqué la capacité négative pour que les transistors fonctionnent à une tension plus faible. Cette technique permettrait de diviser grandement les pertes d’énergie et ainsi une utilisation optimale des énergies fossiles.

Ces nouveaux types de matériaux quantiques représentent le futur des technologies de l’information et de la communication. Leur utilisation va certainement révolutionner le monde et nous rapprocher de ce futur monde écologique tant espéré.

Les transistors gaspillent de l’énergie

Les transistors sont des interrupteurs électroniques. Dans les appareils, ils peuvent être soit allumés ou éteints. Pour en allumer ou en éteindre, il faut gaspiller une infime quantité d’énergie à chaque fois. Mais les appareils, les ordinateurs par exemple, contiennent des milliards de transistors qui commutent des milliards de fois par seconde.

Cela constitue une énorme quantité d’énergie gaspillée sous forme de chaleur. Ce gaspillage est en partie dû à l’utilisation du silicium pour les puces. Ces semi-conducteurs sont des isolants qui ne conduisent pas normalement le courant. Néanmoins, face à un peu de charges électriques supplémentaires, ils deviennent conducteurs.

C’est donc cette capacité du silicium à s’activer et à se désactiver qui est à la base de ces commutations des transistors. Ce qui entraine donc un gaspillage d’énergie qui fait réfléchir les scientifiques depuis plusieurs années.

L’utilisation de condensateur négatif pourrait réduire les pertes

Un condensateur négatif est un composant électrique qui a une capacité négative. Il se charge alors sans charger en retour. C’est exactement le rôle des ferroélectriques qui sont utilisés pour la conception des transistors. L’avantage avec un condensateur négatif est la commutation à faible tension des transistors.

En effet, l’ajout d’une capacité négative qui est un matériau ferroélectrique pour fabriquer un transistor à base de capacité négative amplifie le champ électrique. Cette amplification permet de commuter à des tensions et énergies beaucoup plus faibles, soit une utilisation dix fois inférieure à celle au silicium.

Cela constituerait une solution pour économiser de l’énergie. Bien que ces découvertes ne soient pas encore applicables, les chercheurs pensent fournir très bientôt un plan clair pour réduire l’énergie des futurs transistors.

SOURCE : MIRAGENEWS

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.