ساخت سنسوری که بدون نیاز به انرژی کار میکند

محققین دانشگاه سن دیگو در آمریکا موفق به ساخت سنسوری شده اند که برای فعالیت به انرژی فوق العاده اندکی نیاز دارد و اصطلاحا به سنسور بدون نیاز به انرژی معروف شده است.

این سنسور دما برای فعالیت خود به تنها 113 پیکووات انرژی نیاز دارد که 10 میلیارد برابر کمتر از یک وات است. نتایج فعالیت این گروه از محققین در مقاله ای در نشریه Scientific Report به چاپ رسیده است. در این مقاله آمده که” ما در حال سیستم هایی هستیم که نیاز آنها به انرژی برای فعالیت آن قدر اندک است که می توان با استفاده از یک باتری کوچک چندین سال از آنها استفاده کرد”. برای ساخت این سنسور و دستیابی به نیازمندی انرژی پایین، تمرکز برای کاهش مصرف در دو نقطه قرار داشته است. اولین قسمت منبع جریان می باشد. برای کاهش انرژی در این حوزه از پدیده ای بهره گیری شده که در کمال تعجب بسیاری از تیم های تحقیقاتی دیگر به دنبال حذف آن هستند. به گزارش Engadget، ترانزیستورها معمولا دارای یک گیت می باشند که به وسیله آن قادر به متوقف کردن جریان الکترون ها در مدار می شوند اما با کوچکتر شدن ابعاد ترانزیستورها، ساخت گیت ها نیز دشوار تر می گردد و شاهد عبور الکترون ها از این گیت ها هستیم. به این پدیده gate leakage یا نشتی گیت گفته می شود. در طرح مورد استفاده، همین الکترون های نشت یافته هستند که انرژی مورد نیاز سنسور را تامین می کنند. در بخشی دیگر از این تحقیق نیز کاهش انرژی از طریق تغییر در شیوه تبدیل دما به اطلاعات خواندنی الکترونیکی مورد توجه قرار داده شده است. در نتیجه این فعالیت ها، حسگر مورد نیاز به انرژی به میزان 628 برابر کمتر از سنسورهای کنونی برای فعالیت خود نیاز دارد.

در این گزارش آمده است که دمای عملکرد حسگر دمای مورد نظر بین -4 تا 104 درجه فارنهایت می باشد و می توان از آن در تجهیزات الکترونیکی پوشیدنی و سیستم های نظارت خانگی استفاده کرد. گام بعدی این تیم تحقیقاتی تلاش برای افزایش دقت و بهبود طراحی سنسورها برای تجاری سازی آنها خواهد بود.