Avec des propriétés améliorées telles qu'une plus grande résistance, Poids plus léger, augmentation de la conductivité électrique et de la réactivité chimique, les nanomatériaux (NM) sont largement utilisés dans des domaines comme les TIC, énergie et médecine. Par exemple, nanotubes, nanotiges et nanofils de différentes tailles, la structure et la composition chimique ont été synthétisées avec succès pour diverses applications en mécanique, électromécanique, appareils électriques et optoélectroniques.

Définis comme des matériaux ayant au moins une dimension externe dimensionnée entre 1 nm et 100 nm, ou avec des structures internes mesurant 100 nm ou moins, Les NM jouent un rôle crucial dans la prochaine génération de téléphones mobiles, puces informatiques, piles, dispositifs autonomes et robotique. Par conséquent, il est important de savoir quel ensemble de propriétés structurelles et électriques pour de tels matériaux donne les meilleures performances pour une application particulière. Les scientifiques et les ingénieurs se concentrent de plus en plus sur le développement de NM à haute efficacité énergétique. Mais, les plus petits NM deviennent, plus il leur devient difficile de gérer la chaleur générée lors du traitement de l'information.

Le projet ENGIMA financé par l'UE s'est penché sur ces questions. Il a été mis en place pour explorer « les relations structure-propriété dans les matériaux multifonctionnels nanostructurés élaborés, " comme indiqué sur le site Web du projet. " Il [ENGIMA] se concentre sur la façon de redistribuer efficacement l'électricité à des échelles minuscules, exploiter les percées des nanotechnologies qui ouvrent de nouvelles possibilités et applications que l'on croyait impossibles il y a encore quelques années, " selon un article sur le Commission européenne site Internet.

Comme indiqué dans l'article, les chercheurs impliqués dans le projet « ont développé un condensateur négatif permanent statique, ' un appareil que l'on croyait impossible jusqu'à il y a une dizaine d'années. Les conceptions précédemment proposées pour les condensateurs négatifs fonctionnaient de manière temporaire, base transitoire, mais le condensateur négatif développé par ENGIMA est le premier à fonctionner comme un dispositif réversible en régime permanent. » La capacité fait référence à une mesure de la quantité d'énergie potentielle électrique stockée ou séparée pour un potentiel électrique donné.

Le même article ajoute :« L'approche proposée exploite les propriétés des matériaux ferroélectriques, qui possèdent une polarisation spontanée qui peut être inversée par un champ électrique externe. L'augmentation de la charge sur le condensateur positif augmente la tension. L'inverse se produit avec le condensateur négatif - sa tension chute à mesure que la charge augmente. un développement crucial car il permet de s'attaquer aux problèmes de surchauffe affectant les performances des circuits de calcul conventionnels. nous développons une plate-forme pratique pour la mise en œuvre de dispositifs ultra-basse consommation pour le traitement de l'information, " déclare Igor Lukyanchuk, chercheur principal d'ENGIMA.

L'augmentation des performances des processeurs signifie que les smartphones et divers autres systèmes électroniques deviendront plus économes en énergie. Fin prévue fin 2021, le projet ENGIMA (Engineering of Nanostructures with Giant Magneto-Piezoelectric and Multicaloric Functionalities) aidera également les scientifiques à concevoir de nouvelles nanostructures pour les futurs matériaux photovoltaïques. "Les résultats issus d'ENGIMA promettent d'ouvrir de nouvelles opportunités et possibilités importantes pour les industries de haute technologie, en particulier pour résoudre les problèmes actuels de consommation d'énergie et de récolte, avec des applications dans de nombreux domaines, ", dit l'article de la Commission européenne.