對智能手機(jī)，筆記本電腦和其他電池供電的電子設(shè)備用戶的主要抱怨是電池壽命太短 - 在某些情況下 - 設(shè)備會產(chǎn)生熱量?，F(xiàn)在，由密蘇里大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)副教授迪帕克·K·辛格領(lǐng)導(dǎo)的一組物理學(xué)家開發(fā)出了一種可以解決這兩個(gè)問題的設(shè)備材料。該團(tuán)隊(duì)申請了一項(xiàng)磁性材料專利，該材料采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu) - 具有獨(dú)特電子特性的“蜂窩”晶格。

“半導(dǎo)體二極管和放大器通常由硅或鍺制成，是現(xiàn)代電子設(shè)備的關(guān)鍵元素，”Singh說，他還是MU的磁性和超導(dǎo)研究實(shí)驗(yàn)室的首席研究員。“二極管通常只沿一個(gè)偏置方向通過器件傳導(dǎo)電流和電壓，但當(dāng)電壓反向時(shí)，電流就會停止。這種開關(guān)過程會因耗散或電源耗盡而耗費(fèi)大量能量，從而影響電池壽命通過用磁系統(tǒng)取代半導(dǎo)體，我們相信我們可以創(chuàng)造一種能量有效的設(shè)備，功耗更低，功耗更低。“

Singh的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種二維納米結(jié)構(gòu)材料，通過在硅表面的蜂窩結(jié)構(gòu)模板上沉積磁性合金或坡莫合金而形成。新材料傳導(dǎo)單向電流，或僅以單向流動(dòng)的電流。與半導(dǎo)體二極管相比，該材料還具有顯著更小的耗散功率，半導(dǎo)體二極管通常包括在電子器件中。

磁性二極管為新的磁性晶體管和放大器鋪平了道路，耗散了很少的功率，從而提高了電源的效率。這可能意味著設(shè)計(jì)師可以將電池壽命延長一百多倍。計(jì)算機(jī)處理器中較少的耗散功率也可以減少筆記本電腦或臺式機(jī)CPU產(chǎn)生的熱量。

“盡管開發(fā)最終產(chǎn)品還需要做更多的工作，但該設(shè)備可能意味著正常的5小時(shí)充電可能會增加到超過500小時(shí)的充電時(shí)間，”辛格說。“該設(shè)備還可以作為其他外圍組件的'開/關(guān)開關(guān)'，例如閉路攝像機(jī)或射頻衰減器，它可以減少流經(jīng)設(shè)備的功率。我們申請了美國專利并開始了合并一家衍生公司，幫助我們將設(shè)備推向市場。“