(a) Principio de funcionamiento esquemático. Arriba:Designación de los componentes del sistema. Centro:configuración asimétrica con flujo de corriente de carga a la derecha. Abajo:configuración asimétrica con flujo de corriente de carga a la izquierda. Para obtener más información, consulte el texto principal. (b) Imagen de microscopía electrónica de la muestra. La parte superior, La parte que lleva corriente del sistema está sombreada en azul. la parte de abajo, donde se suministran las fluctuaciones de voltaje, en rojo. Las respectivas QDs QDt y QDb están resaltadas en azul oscuro y rojo oscuro. (c) Circuito equivalente con capacitancias correspondientes. La corriente a través de la parte superior se mide mediante un picoamperímetro. Las dos compuertas laterales superiores y sus voltajes Vgl y Vgr controlan las conductancias del canal izquierdo y derecho, mientras que Vgb influye en ambos canales casi por igual y cambia los niveles de energía del QD. Vnoise se puede agregar a Vgb y proporciona las fluctuaciones que el dispositivo puede rectificar. Crédito: Phys. Rev. Lett. 114, 146805 - Publicado el 10 de abril de 2015. DOI:10.1103 / PhysRevLett.114.146805
(Phys.org) —Un equipo de investigadores que trabaja en la Universidad de Würzburg en Alemania ha demostrado que una teoría desarrollada para describir una forma de convertir el calor residual en microelectrónica en electricidad puede funcionar en el mundo real. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el equipo describe cómo utilizaron puntos cuánticos para crear un dispositivo de tres terminales capaz de generar electricidad mediante la recolección de calor residual.
A medida que la microelectrónica se ha vuelto más pequeña, el problema del calor residual se ha agravado:el exceso de calor no solo crea problemas para los componentes del sistema, también representa energía desperdiciada. Si ese calor pudiera convertirse en electricidad y usarse para ayudar a hacer funcionar los dispositivos, les permitiría funcionar durante más tiempo con menos energía de la batería. En este nuevo esfuerzo, el equipo que trabaja en Alemania informa sobre los experimentos que realizaron utilizando puntos cuánticos, y la idea propuesta hace cuatro años por un equipo que trabajaba en la Universidad de Ginebra, imaginaron el uso de puntos cuánticos para construir un dispositivo de tres terminales que permitiría una carga eléctrica generada a partir de un diferencia de calor para pasar de un terminal a otro sin permitir que el calor se transfiera también. En su laboratorio, construyeron un rectificador (un dispositivo que convierte la corriente CA en CC) basado en dos tipos de puntos cuánticos, uno hecho de arseniuro de galio, el otro arseniuro de aluminio y galio. Uno de los puntos estaba pegado a un circuito eléctrico, que proporcionó corriente alterna en forma de fluctuaciones de voltaje; el otro punto sirvió como receptor que permitía que fluyera la corriente continua.
Cabe señalar que los investigadores en realidad no han convertido el calor residual en electricidad, en su lugar, han utilizado fluctuaciones de voltaje de una fuente de voltaje para imitar el proceso, que ellos reclaman, prueba que la idea original podría funcionar. Se vieron obligados a tomar esta ruta porque aún no existe la tecnología para medir las diferencias entre los dos puntos con precisión. El siguiente paso será modificar el dispositivo para convertir el calor residual directamente en electricidad y luego encontrar una forma de medir los resultados. El equipo parece estar seguro de que su enfoque funcionará y predice que dichos dispositivos pronto se convertirán en productos reales.
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