Науковці створили мікрочип з від'ємною енергією, що у 170 разів потужніший за аналоги

Вчені з Лабораторії ім. Лоуренса e Берклі та Каліфорнійського університету створили мікроконденсатори з негативною місткістю, що збільшують потужність у 170 разів. Чипи виготовлені з тонких плівок оксиду гафнію та оксиду цирконію й використовують матеріали, що вже застосовуватися у виробництві високої електроніки.

«Унікальність цих мікроконденсаторів полягає у здатності накопичувати більше енергії завдяки використанню матеріалів з негативною місткістю», — розповідають досліники.

Конденсатори є основними компонентами електричних схем, які накопичують енергію в електричному полі між двома металевими пластинами, розділеними діелектриком. Традиційні конденсатори мають низьку щільність енергії, що обмежувало їх використання у високопотужних пристроях. Дослідники подолали ці обмеження, розробивши тонкі плівки HfO2-ZrO2 з ефектом негативної місткості, досягнувши рекордних показників щільності енергії та потужності.

Плівки були інтегровані у тривимірні структури мікроконденсаторів і досягли щільності енергії у дев’ять разів вищої та щільності потужності у 170 разів вищої порівняно з найкращими електростатичними конденсаторами. Це відкриває нові можливості для мініатюризації систем зберігання енергії у мікроприладах, пристроях інтернету речей (IoT), системах периферійних обчислень та процесорах штучного інтелекту.