Các nhà khoa học phát triển thành công cảm biến sử dụng năng lượng gần như bằng "0"

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California ở San Diego đã phát triển một cảm biến nhiệt độ có thể chạy với một mức năng lượng rất nhỏ - chỉ 113 picowatt, tức là ít hơn 10 tỷ lần năng lượng so với 1 watt.

Cảm biến này gần đây đã được mô tả trong một nghiên cứu được công bố trên Scientific Reports. Hui Wang, một tác giả của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi xây dựng hệ thống yêu cầu năng lượng thấp như vậy để có thể hoạt động trong nhiều năm với một thỏi pin nhỏ xíu”.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra thiết bị bằng cách giảm năng lượng tiêu thụ trên 2 lĩnh vực. Việc đầu tiên là bộ nguồn hiện tại. Để làm điều đó, họ đã sử dụng một hiện tượng mà nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này cũng đang cố gắng thoát khỏi. Transistor thường có một cổng mà nó có thể ngăn chặn dòng chảy của electron trong một mạch nhưng transistor có thể còn nhỏ hơn nhiều lẫn nữa. Cổng transistor nhỏ hơn trở thành vật liệu và electron bắt đầu rò rỉ qua nó – một vấn đề được gọi là “cổng rò rỉ”. Ở đây, các electron đang bị rò rỉ sẽ cung cấp năng lượng cho cảm biến.

Hui nói: “Nhiều nhà nghiên cứu đang cố gắng thoát khỏi hiện tượng rò rỉ này nhưng chúng tôi khai thác nó để tạo ra một nguồn năng lượng nhỏ”.

Ngoài ra, việc sử dụng điện năng ít của cảm biến còn đến từ công nghệ chuyển đổi nhiệt kỹ thuật số mà các nhà khoa học áp dụng. Kết quả là một cảm biến nhiệt độ sử dụng 628 năng lượng ít hơn so với các cảm biến hiện hành.

Cảm biến có mức sử dụng điện năng gần như “zero” này có phạm vi nhiệt độ từ -4 đến 104 độ F và có thể được sử dụng trong các thiết bị đeo cũng như các hệ thống giám sát môi trường. Sức mạnh của cảm biến mới vẫn còn kém so với các sản phẩm hiện tại. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nói rằng đây không phải là vấn đề vì họ đang làm việc để tối ưu hóa thiết kế và cải thiện độ chính xác của nó.

Tham khảo: Engadget