मुख्य तथ्य
- शोधकर्ताओं का कहना है कि सूचना भेजने के लिए प्रकाश का उपयोग करने में एक सफलता से बेहद कम बिजली की खपत वाले गैजेट बन सकते हैं।
- शोधकर्ताओं ने अंडे के कार्टन की तरह व्यवस्थित क्वांटम डॉट्स बनाने के लिए एक नए तरह के सेमीकंडक्टर का इस्तेमाल किया।
- नया शोध कई नई तकनीकों में से एक है जो अल्ट्रा-लो-पावर उपकरणों के लिए अनुमति दे सकता है।
प्रकाश का उपयोग करके सूचना भेजने में हाल की एक सफलता से बिजली की खपत बहुत कम हो सकती है।
शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि वे कमजोर प्रकाश संकेतों को संशोधित करने और उनका पता लगाने के लिए गैर-रैखिकता के रूप में ज्ञात क्वांटम प्रभाव का उपयोग कैसे कर सकते हैं। विकास अंततः व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों में इस्तेमाल किया जा सकता है। लेकिन जल्द ही सर्वश्रेष्ठ खरीदें में क्वांटम गैजेट देखने की उम्मीद न करें।
"इस लेख में वर्णित दृष्टिकोण प्रासंगिक और रोमांचक है, लेकिन यह तैनाती से बहुत दूर प्रतीत होता है," स्कॉट हैनसन, अंबिक के संस्थापक और मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी, एक फर्म जो कम-शक्ति वाले उपकरणों में माहिर है, एक ईमेल साक्षात्कार में कहा।
"आज के नवीनतम गैजेट्स में उपयोग किए जाने वाले चिप्स लगभग उसी सिलिकॉन-आधारित 'स्विच' पर आधारित होते हैं जो दशकों से आसपास रहे हैं। इन चिप्स के निर्माण के तरीके में मामूली बदलाव को भी लागू होने में कई साल लग जाते हैं।"
क्वांटम प्रभाव डिस्कवरी की ओर ले जाते हैं
शोधकर्ताओं ने अंडे के कार्टन की तरह व्यवस्थित क्वांटम डॉट्स बनाने के लिए एक नए तरह के सेमीकंडक्टर का इस्तेमाल किया। टीम ने अर्धचालक के दो फ्लेक्स के साथ इस अंडे के कार्टन ऊर्जा परिदृश्य का उत्पादन किया, जिसे द्वि-आयामी सामग्री माना जाता है क्योंकि वे एक एकल आणविक परत से बने होते हैं, केवल कुछ परमाणु मोटे होते हैं।
द्वि-आयामी अर्धचालकों में क्वांटम गुण होते हैं जो बड़े भाग से बहुत भिन्न होते हैं, और कम-शक्ति वाले उपकरणों में उपयोग किए जा सकते हैं।
इसके टिकाऊ होने के लिए, हमें बैटरी जीवन को संरक्षित करने का एक तरीका खोजना होगा-जिसका अर्थ है कम बिजली के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स चलाना।
"शोधकर्ताओं ने सोचा है कि क्या पता लगाने योग्य गैर-रेखीय प्रभाव बेहद कम बिजली के स्तर पर-व्यक्तिगत फोटॉनों तक बनाए रखा जा सकता है। यह हमें सूचना प्रसंस्करण में बिजली की खपत की मूलभूत निचली सीमा तक लाएगा," हुई डेंग, एक भौतिकी प्रोफेसर और शोध का वर्णन करते हुए नेचर में पेपर के वरिष्ठ लेखक ने एक समाचार विज्ञप्ति में कहा।
एक प्रमुख चुनौती जिसे शोधकर्ताओं को दूर करना था, वह थी क्वांटम डॉट्स को कैसे नियंत्रित किया जाए। प्रकाश के साथ एक समूह के रूप में बिंदुओं को नियंत्रित करने के लिए, टीम ने नीचे एक दर्पण बनाकर, उसके ऊपर अर्धचालक बिछाकर, और फिर अर्धचालक के ऊपर दूसरा दर्पण जमा करके एक गुंजयमान यंत्र बनाया।
"आपको मोटाई को बहुत कसकर नियंत्रित करने की आवश्यकता है ताकि अर्धचालक अधिकतम ऑप्टिकल क्षेत्र पर हो," डेंग की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल रिसर्च फेलो और पेपर पर पहले लेखक झांग लॉन्ग ने प्रेस विज्ञप्ति में कहा.
नए 2डी सेमीकंडक्टर्स क्वांटम उपकरणों को कमरे के तापमान तक ला सकते हैं, न कि अत्यधिक ठंड के लिए जो वर्तमान में आवश्यक है।
"हम मूर के कानून के अंत में आ रहे हैं," स्टीव फॉरेस्ट, एक इंजीनियरिंग प्रोफेसर और पेपर के सह-लेखक ने कहा, एक चिप पर ट्रांजिस्टर के घनत्व की प्रवृत्ति का जिक्र हर दो साल में दो बार होता है। समाचार विज्ञप्ति।
"द्वि-आयामी सामग्री में कई रोमांचक इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल गुण होते हैं, जो वास्तव में, हमें सिलिकॉन से परे उस भूमि तक ले जा सकते हैं।"
यदि डेंग के शोध से लाभ होता है, तो अल्ट्रा-लो पावर डिवाइसेस (यूएलपीडी) उपयोगकर्ताओं के लिए भारी लाभ का हो सकता है, एक वायरलेस पावर कंपनी, पावरकास्ट के सीईओ चार्ली गोएट्ज़ ने एक ईमेल साक्षात्कार में कहा।उन्होंने कहा, "वे सर्वव्यापी IoT नेटवर्क को कॉन्फ़िगर और तैनात करने में सक्षम करेंगे। ये बदले में AI को फीड करेंगे, जो तब इनपुट की मात्रा को गुणवत्ता आउटपुट में बदल सकते हैं।"
"ULPDs सक्षम कारक होंगे जो भविष्य के हरित, सुरक्षित, अधिक कुशल-स्मार्ट शहरों को चलाएंगे।"
लो पावर के लिए कई रास्ते तलाशना
शोधकर्ता कई अन्य तकनीकों की खोज कर रहे हैं जो अल्ट्रा-लो पावर उपकरणों के लिए अनुमति दे सकती हैं।
"पिछले कुछ वर्षों में सिस्टम ऑन ए चिप (SoC) स्पेस में प्रभावशाली प्रगति हुई है," गोएट्ज़ ने कहा। "ये कम-शक्ति वाले उपकरण बैटरी पर वर्षों तक चल सकते हैं और, अधिक महत्वपूर्ण रूप से, रेडियो फ्रीक्वेंसी या कुछ मामलों में, अवरक्त का उपयोग करके दूरी पर वायरलेस रूप से संचालित किया जा सकता है।"
मानव जाति स्मार्टफोन से लेकर फायर अलार्म तक बैटरी में तैर रही है, हैनसन ने कहा। "यह जल्दी से असहनीय होता जा रहा है क्योंकि हमारे कपड़े, घर और हमारे आस-पास के शहर सभी 'स्मार्ट' और 'जुड़े हुए' हो जाते हैं," उन्होंने कहा।
"इसके लिए टिकाऊ होने के लिए, हमें बैटरी जीवन को संरक्षित करने का एक तरीका खोजना होगा-जिसका अर्थ है कम बिजली के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स चलाना। 'कम बिजली की चुस्की' के इस लक्ष्य को पूरा करने वाली तकनीकें महत्वपूर्ण हैं।"
