Sådan får du mobile batterier til at holde længere ved at kontrollere energistrømmene på nano-niveau

Elektroniske enheder spilder meget energi ved at producere ubrugelig varme. Dette er en af ​​hovedårsagerne til, at vores mobiler bruger batteristrøm så hurtigt. Forskere ved University of Luxembourg har taget et spring fremad med at forstå, hvordan dette sker, og hvordan dette spild kan reduceres ved at kontrollere energistrømmene på molekylært niveau. Dette ville gøre vores teknologi billigere i drift og mere holdbar.

Indtil nu, forskere havde kun et gennemsnitligt syn på energikonverteringseffektivitet i nano-enheder. For første gang, et mere komplet billede er blevet beskrevet takket være University of Luxembourgs forskning. "Vi opdagede universelle egenskaber om den måde, energieffektiviteten af ​​nanosystemer svinger på, " forklarede prof. Massimiliano Esposito fra Luxembourg Universitys forskningsenhed for fysik og materialer. Ved at bruge denne viden vil det være muligt at kontrollere energistrømmene mere præcist, så skære affald.

Disse energistyringer kunne opnås ved hjælp af en teknologisk regulator, som ville forhindre den naturlige proces, hvorved varme genereret i en del af en enhed går tabt, når den spredes til køligere områder. Med andre ord, dette tilføjer interessante nuancer til termodynamikkens anden lov, en af ​​de grundlæggende teorier i fysik. Denne teoretiske forståelse af, hvordan man regulerer energistrømme, bringer "Maxwells dæmon" til live. en forestilling introduceret af den store matematiker og fysiker fra det 19. århundrede, James Clerk Maxwell. Han forestillede sig, at denne "dæmon" kunne vælte naturlovene ved at lade kolde partikler strømme mod varme områder.

To nylige artikler offentliggjort i højt respekterede videnskabelige tidsskrifter ( Fysisk gennemgang X og Naturkommunikation ) beskriver disse fund. Forskerholdet under Prof. Esposito brugte matematiske modeller til at nå frem til disse konklusioner. Disse ideer vil blive omsat i praksis i laboratoriet, før eventuelle praktiske teknologiske applikationer udvikles.