Ten czujnik dla urządzeń noszonych jest tak mały, że mógłby robić za plecaczek dla mrówki

W branży mobilnej są rzeczy, o których dużo się mówi, ale mało w związku z nimi dzieje. Dla smartfonów są to na przykład elastyczne, składane niczym portfel obudowy. Dla urządzeń typu smartwatch zaś są to takie podzespoły, które pozwalałyby na całe miesiące używania ich bez konieczności częstego ładowania. Miniaturowy chip jest krokiem w tym kierunku.

Inżynierom z San Diego udało się zmniejszyć czujnik temperatury do rozmiarów, dzięki którym z łatwością mieści się na czubku rysika zaostrzonego ołówka. Ciekawe jest nie tylko to, że jest tak mały, ale też to, że niemal nie potrzebuje zasilania. Miną wieki, zanim będzie wymagał ładowania.

 

W gruncie rzeczy, żywotność baterii to problem nie tylko urządzeń noszonych, ale też i innych sprzętów mobilnych – od laptopów po smartwatche. Jednak im mniejsze urządzenie, tym większa trudność, żeby zamontować w nim sensownej pojemności baterię. Dodatkowo małe układy trudniej zasilać niż te duże.

Tę słabość inżynierowie z San Diego zamienili w zaletę. Otóż tranzystory cierpią na tak zwany „przeciek bramy”, który polega na tym, że zwykle niewielka ilość prądu (jeśli mogę się tak wyrazić) może przeciekać przez bramy, które otwierają i zamykają drogę dla elektronów. Takie przecieki spowodowane są kurczeniem się samych tranzystorów, co powoduje, że bramy stają się jeszcze węższe. Ale zamiast próbować wyeliminować ten efekt, inżynierowie postanowili go wykorzystać jako źródło energii dla układu scalonego.

Ta pomysłowa metoda zasilania mikroukładu, jak też jego wielkość tworzą wspólnie coś, co może stać się czujnikiem temperatury przyszłości. Do działania potrzebuje tylko 113 pikowatów (pikowat to dziesięciomiliardowa część wata), co jest rekordem – najmniej wymagający czujnik tego typu pobierał 628 razy więcej energii. Ten zaś potrafi wykrywać temperatury między -20°C a 40°C i jak już wspomniałem, jest bardzo mały – jego wymiary to 0,15 x 0,15 mm.

Oczywiście nic nie jest doskonałe – czujnik ten ma swoje ograniczenia. Może na przykład dokonywać pomiaru tylko raz na sekundę, co jest gorszym wynikiem od obecnie stosowanych komercyjnych czujników. Mimo tego to i tak spore osiągnięcie. Może rzeczywiście zamiast szukać rewolucji w bateriach, trzeba by tworzyć tak ekstremalnie energooszczędne podzespoły?

 

źródło: SlashGear