(a) Principe de fonctionnement schématique. En haut :Désignation des composants du système. Au centre :configuration asymétrique avec flux de courant de charge vers la droite. En bas :configuration asymétrique avec flux de courant de charge vers la gauche. Pour plus de détails, voir le texte principal. (b) Image de microscopie électronique de l'échantillon. Haut, la partie transportant le courant du système est ombrée en bleu, la partie inférieure, où les fluctuations de tension sont fournies, en rouge. Les QD respectifs QDt et QDb sont surlignés en bleu foncé et rouge foncé. (c) Circuit équivalent avec les capacités correspondantes. Le courant traversant la partie supérieure est mesuré via un picoampèremètre. Les deux grilles latérales supérieures et leurs tensions Vgl et Vgr contrôlent les conductances des canaux gauche et droit, tandis que Vgb influence les deux canaux presque également et modifie les niveaux d'énergie du QD. Vnoise peut être ajouté à Vgb et fournit les fluctuations que l'appareil est capable de rectifier. Crédit: Phys. Rév. Lett. 114, 146805 – Publié le 10 avril 2015. DOI :10.1103/PhysRevLett.114.146805
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs travaillant à l'Université allemande de Würzburg a montré qu'une théorie développée pour décrire un moyen de convertir la chaleur résiduelle de la microélectronique en électricité peut fonctionner dans le monde réel. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , l'équipe décrit comment ils ont utilisé des points quantiques pour créer un dispositif à trois terminaux capable de générer de l'électricité en récupérant la chaleur résiduelle.
Comme la microélectronique est devenue plus petite, le problème de la chaleur perdue s'est accru - non seulement l'excès de chaleur crée des problèmes pour les composants du système, cela représente aussi de l'énergie gaspillée. Si cette chaleur pouvait être convertie en électricité et utilisée pour aider à faire fonctionner des appareils, cela leur permettrait de fonctionner plus longtemps tout en utilisant moins d'énergie de la batterie. Dans ce nouvel effort, l'équipe travaillant en Allemagne rapporte des expériences qu'elle a menées en utilisant des points quantiques - et une idée proposée il y a quatre ans par une équipe travaillant à l'Université de Genève - ils ont envisagé d'utiliser des points quantiques pour construire un dispositif à trois bornes qui permettrait une charge électrique générée à partir d'un différence de chaleur pour passer d'un terminal à l'autre sans permettre à la chaleur de se transférer également. Dans leur laboratoire, ils ont construit un redresseur (un appareil qui convertit le courant alternatif en courant continu) basé sur deux types de points quantiques, une en arséniure de gallium, l'autre, l'arséniure de gallium et d'aluminium. L'un des points était apposé sur un circuit électrique, qui fournissait un courant alternatif sous forme de fluctuations de tension - l'autre point servait de récepteur permettant au courant continu de s'écouler.
Il est à noter que les chercheurs n'ont pas réellement converti la chaleur résiduelle en électricité, au lieu de cela, ils ont utilisé les fluctuations de tension d'une source de tension pour imiter le processus, qu'ils prétendent, prouve que l'idée originale pouvait fonctionner. Ils ont été contraints d'emprunter cette voie car la technologie n'existe pas encore pour mesurer avec précision les différences entre les deux points. La prochaine étape consistera à modifier l'appareil pour convertir la chaleur perdue directement en électricité, puis à trouver un moyen de mesurer les résultats. L'équipe semble confiante que son approche fonctionnera et prédit que de tels dispositifs feront bientôt leur chemin dans les produits réels.
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