Створений транзистор керований теплом

Вчені з Лінчепінгского університету (Linkoping University), Швеція, створили перший в своєму роді транзистор, який управляється не з допомогою електричного потенціалу, що подається на керуючий електрод, а за допомогою теплової енергії.

Такі транзистори можуть знайти широке застосування в областях, де потрібно реєструвати незначні різниці температур, наприклад, в матрицях теплових камер, в дисплеях і в різного роду медичних пристроях.

“Ми стали першими в світі, кому вдалося побудувати логічну схему з транзисторів, керованих тепловими сигналами. У деяких випадках такий тип управління набагато краще традиційного електронного управління” – розповідає Ксав’єр Кріспін (Xavier Crispin), професор з університетської Лабораторії органічної електроніки.

Поява керованого тепловою енергією транзистора стало продовженням попередньої роботи вчених, яка в минулому році призвела до появи суперконденсатора, який заряджається безпосередньо енергією променів Сонця. У структурі цього конденсатора сонячні промені перетворюються спочатку в тепло, а потім – в акумульованих електричну енергію, яку можна витрачати, а у разі такої необхідності.

Створений шведськими вченими транзистор має по відношенню до тепла чутливістю, в сотні разів перевищує чутливість традиційних термоелектричних матеріалів. Це, в свою чергу, означає, що для забезпечення надійного управління транзистором вимагає один єдиний провідник з теплопроводящей електроліту, який може виступати в ролі теплового датчика схеми, побудованої на базі таких транзисторів.

Тепловий транзистор працює за рахунок того ефекту, що позитивно заряджені іони використовуваного електроліту мають менші розміри і рухаються швидше великих і важких негативно заряджених частин молекул. Якщо одна зі сторін “керуючого електрода” транзистора нагріта до більш високої температури, то маленькі “спритні” негативні іони швидко переміщаються до більш холодній стороні, виникає різниця електричних потенціалів, яка і відкриває канал транзистора.

Додавання ще одного елемента до нового транзистору може перетворити його в “розумний піксель” для теплових датчиків, що використовуються в матрицях інфрачервоних камер. А малі габарити створених транзисторів дозволять виготовити на їх базі теплову камеру, яку можна навіть вбудувати в смартфони та інші портативні електронні пристрої, якщо в цьому раптом виникне така необхідність. Цьому може сприяти ще й те, що структура теплового транзистора не містить дорогих або токсичних матеріалів.