Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Speicher für höhere Akkulaufzeiten

14.03.2011
Kohlenstoff-Nanoröhren und Phasenwechselmaterialien als Schlüssel

Forscher an der University of Illinois in Urbana-Champaign haben Speicherelemente aus Phasenwechselmaterialien entwickelt, die dank Schaltkontakten aus Kohlenstoff-Nanoröhren extrem energieeffizient sind. Die Lösung verbraucht zum Schalten von Speicherbits 100 mal weniger Strom als derzeit beste Ausführungen, so das Team in einem online vorabveröffentlichten Beitrag für das Magazin Science. In der Praxis soll das deutlich höhere Akkulaufzeiten bei Smartphones und anderen mobilen Geräten ermöglichen.


Speicher unterm Mikroskop: Nanoröhren gegen Stromverbrauch (Foto: Eric Pop, University of Illinois)

Kompakt stromsparend

"Ich denke jeder, der viel mit Ladegeräten und nächtlichem Anstecken zu tun hat, kann den Wunsch nach Handy und Laptops nachvollziehen, deren Akkus Wochen oder Monate halten", sagt Eric Pop, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der University of Illinois. Sein Team hofft, diesem Ziel mithilfe energieeffizienteren Speichers näher zu kommen. Denn wenngleich bei Smartphones das Display maßgeblich für den Stromverbrauch verantwortlich ist, wird der Energiebedarf von RAM und internem Speicher den Forschern zufolge immer wichtiger.

Um das zu Erreichen, setzt das Team darauf, Speicher aus Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) kompakter zu machen. Denn der Strombedarf zum Schalten eines PCM-Speicherbits ist von dessen Größe abhängig. Das Team hat daher die als Leiterkontakt üblichen Metalldrähte durch Kohlenstoff-Nanoröhren ersetzt, die nur wenige Nanometer dich sind. Die so entstandenen Speicherelemente verbrauchen 100 mal weniger Strom. "Ich denke, wir könnten die Leistung zumindest um einen weiteren Faktor zehn senken", meint zudem Pop.

Lange Laufzeiten

Die Speicher-Entwicklung soll dazu beitragen, dass Akkus beispielsweise von Smartphones länger durchhalten. Dass diese Technologie allein wirklich Laufzeiten von Wochen oder Monaten ermöglicht, scheint aber unwahrscheinlich. Einer 2010 veröffentlichten Studie von Forscher der University of New South Wales zufolge sind nämlich Bildschirmanzeige, 3G und WLAN bei aktuellen Smartphones noch die merklich größeren Stromfresser. Doch Pop zufolge sei es in Verbindung mit besseren Displaytechnologien sogar vorstellbar, ein iPhone ausschließlich mit gewonnener Umgebungsenergie zu betreiben.

Zudem ortet das Team Vorteile in verschiedenen anderen Anwendungsgebieten. Extrem stromsparender Speicher würde beispielsweise dazu beitragen, dass Satelliten mit kleineren, leichteren Batterien auskommen, was ihren Start billiger macht. In Rechenzentren wiederum kann derart energieeffizienter Speicher die Stromrechnung drücken.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.illinois.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht
16.01.2017 | Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland

nachricht Greifswalder Plasmaforscher erforschen Nanomaterialien für effiziente Energiespeicherung
13.01.2017 | Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie