加州大学黑科技:激光使电子设备不再依赖半导体材料

美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种由光控制的新型微电子设备,它使用金纳米管构成的超颖表面来产生高强度电场,从而允许电子在几乎没有干扰的情况下迁移。这种技术有可能解决现代微处理器中的电子损耗问题,并最终提高处理器性能。

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北京时间11月9日消息,据外媒报道,美国加州大学圣地亚哥分校科学家开发了一种新型微电子设备,未来PC中由半导体材料制造的处理器可能被取而代之。

这一新技术还处于早期的开发阶段,但它牵涉一些有趣的研究和颇具科幻色彩的概念。加州大学圣地亚哥分校工程师开发了一种由光控制的微电子设备,其中包含由金纳米管构成的超颖表面。受到激光照射后,超颖表面能产生高强度电场。

这种不采用半导体材料的新型微电子设备,有朝一日将解决现代微处理器所面临的一个难题。处理器依靠电子迁移正常运行,问题是,这些电子会不断与原子碰撞,其中许多电子可能迁移不到它们的目的地——在处理器运行过程中,许多电子损耗了。

这种新型微电子设备通过“模仿”老式真空管——当然是在微尺度上,尝试解决这一问题。设备中的蘑菇形状纳米管,在硅晶圆上形成超颖表面,两者用二氧化硅层隔开。当施加低直流电压、照射低能量红外激光时,这一结构就能够产生高强度电场,使电子能“自由”迁移。

这种试验性技术能一次性使更多电子受到控制,受到更少干扰,这意味着采用这一技术制造的处理器性能将超过当前基于半导体材料的处理器。这一技术被应用在智能手机中还需要相当长一段时间,但它是解决现代电子设备面临的一个几乎无解问题的有趣概念和途径。

本文转自d1net(转载)

内容概要:该研究通过在龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步探讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过大量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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