فناوری

حس‌گر دمایی که تقریبا بدون نیاز به نیروی خاصی کار می‌کند!

نوشته شده توسط سعید بهمنی

محققین دانشگاه سن دیه گو موفق به تولید حس‌گر درجه حرارتی شده اند که می‌تواند با قدرت تنها ۱۱۳ پیکو وات به فعالیت بپردازد. این میزان یعنی چیزی حدود ۱۰ میلیارد کمتر از یک وات!

اقای هوی وانگ در مورد این حس‌گر در مطالعات اخیرش که طی یک گزارش مفصل به چاپ رسیده است می‌گوید: ما در حال ساخت سیستم‌هایی هستیم که تنها با بهره گیری از یک باتری بسیار بسیار کوچک بتوانند سالیان سال بدون وقفه کار کنند.

تیم محققین این حس‌گر دمای خاص، با کاهش قدرت در دو ناحیه خاص این طرح را اجرا کردند. ناحیه اول قسمت سورس جاری این حس‌گر بود. آنها برای این کار از عملی بهره بردند که سال‌هاست محققین را برای از بین بردن آن درگیر ساخته است. در واقع ترانزیستور ها اغلب دارای دروازه یا گیتی هستند که می‌تواند جریان الکترون‌ها را در یک مدار متوقف سازد، اما در عین حال خود ترانزیستورها روز به روز در حال کوچک تر شدن نیز هستند. در واقع به طور خلاصه باید بگوییم با کوچک تر شدن هرچه بیشتر این ترانزیستورها گیت ها و دروازه های ورودی نیز کوچک و کوچکتر می‌شود و همین باعث نشت هر چه بیشتر الکترون‌ها در طول فعالیت آن ترانزیستور می‌گردد. به پدیده Gate Leakage یا نشست از طریق گیت ها گفته می‌شود! در اینجا الکترون‌های نشت یافته حس‌گر را خاموش می‌سازند.

آقای هوی می‌گوید که بسیاری از محققین در حال تلاش برای خلاص شدن هرچه بیشتر از این نشت الکترون‌ها هستند، اما ما سعی کردیم تا از همین الکترون‌های نشت یافته برای ساخت یک منبع قدرت فوق العاده با قدرت کم بهره لازم را بگیریم.

محققین همچنین سعی کردند قدرت موجود را در مسیری که حس‌گر سعی می‌کند دمای موجود را برای نشان دادن به حالت دیجیتالی تبدیل کند تا حد ممکن کاهش دهند. نتیجه این عملیات تحقیقی این شد که حس‌گر دمای طراحی شده با این روش با بهره گیری از قدرتی در حدود ۶۲۸ برابر کمتر سنسورهای پیشرفته فعلی، به درستی فعالیت خود را به پایان رساند.

این حس‌گر که با در واقع بدون هیچ انرژی فعالیت می‌کند دارای درجه منفی ۴ تا ۱۰۴ درجه فارنهایت بوده و به طور بالقوه می‌تواند در گجت های پوشیدنی، سیستم‌های پیشرفته نظارت محیط زیست و حتی سیستم‌های خانگی مورد استفاده قرار گیرد.

یکی دیگر از تفاوت‌های عدم وجود قدرت محرک برای فعالیت این حس‌گر این است که سرعت بازخوانی آن حدود یک درجه در هر ثانیه کمتر از نمونه‌های فعلی است. البته محققین اعلام کرده‌اند که این موضوع مثلا هنگام خواندن دمای بدن انسان که در آن درجه حرارت به سرعت بالا و پایین نمی‌شود، خیلی نمی‌تواند ایجاد مشکل کند. محققین این مرکز هم اکنون در حال کار بر روی افزایش دقت و بهبود طراحی این حس‌گر فوق العاده هستند.

درباره نویسنده

سعید بهمنی

دیدگاه شما چیست