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 Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 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: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie