По данным Национального совета по охране природных ресурсов (National Resource Defense Council) США, американцы ежегодно переплачивают до 19 млрд долл. за электричество, которое цифровые устройства потребляют в выключенном состоянии.

«Они никогда не выключаются полностью и никогда полностью не включаются, — утверждает Масуд Табиб-Азар (Massood Tabib-Azar), профессор электро- и компьютерной техник Университета штата Юта. — На это тратится ресурс батарей. Это нагревает устройство и не делает ничего для вас. Эта энергия полностью тратится впустую».

Табиб-Азар и его группа инженеров нашли способ изготовления микроскопических выключателей для электронного оборудования, которые могут выращивать и растворять провода, мгновенно и полностью замыкая или размыкая электрическую цепь. Такой выключатель состоит из двух электродов, нанометровый зазор между которыми заполнен твердым электролитом (сульфидом меди). Третий электрод контролирует процесс роста и разрушения (в зависимости от полярности тока) металлических проводников между первыми двумя.

Ученые полагают, что с этой технологией потребительские продукты, такие как смартфоны и портативные компьютеры, должны работать от батарей по меньшей мере вдвое дольше, чем сейчас, и вся стационарная бытовая техника также станет намного эффективнее.

Талиб-Азар подчеркивает, что для внедрения этого процесса не потребуется перевооружение производства, поскольку сульфид меди и сейчас применяется в электронике.

На данном этапе, такое переключение происходит медленнее, чем обычная коммутация в кремниевых схемах, но авторы продолжают работать над оптимизацией нового процесса. Кроме того, многие устройства, страдающие от потерь энергии, не нуждаются в полном быстродействии кремниевых переключателей.

Статья по результатам работы, подготовленная университетской командой при участии специалистов из корпорации Intel, компаний Omnivision Technologies и IM Flash, на этой неделе вышла в журнале Solid State Electronics.