Современная электроника производит большое количество тепловых отходов. В последние 10 лет стали появляться идеи, как избавиться от этого тепла при помощи электрохимических тепловых транзисторов, устройств, которые можно использовать для контроля теплового потока электрическими сигналами. Сейчас применяются жидкостные тепловые транзисторы, но у них есть серьезные недостатки — любая протечка вызывает сбой в работе, пишет Science Daily.

«Тепловой транзистор состоит, по большей части, из двух материалов, активного и коммутационного, — объяснил профессор Хиромичи Ота, руководитель проекта. — Активный материал имеет изменяемую теплопроводность, а коммутационный материал используется для контроля за тепловой проводимостью активного материала».

Исследователи собрали тепловой транзистор из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, в качестве коммутационного материала, и оксида стронция-кобальта в качестве активного материала. Для подачи энергии были использованы электроды из платины.

Теплопроводность активного материала во включенном состоянии оказалась сравнимой с некоторыми жидкостными тепловыми транзисторами. А тепловая проводимость активного материала выросла в четыре раза во включенном состоянии, по сравнению с выключенным. Твердотельный транзистор сохранял стабильность в течение 10 циклов, то есть дольше, чем жидкостный.

Единственный его недостаток — рабочая температура свыше 300°C. Преодоление этого препятствия станет целью следующего исследования ученых из Японии.

Междисциплинарная команда ученых из разных стран разработала транзистор для легкой, гибкой и высокопроизводительной электроники. Он совместим с водой и кровью, способен усиливать сигналы организма. Изобретатели предлагают использовать его для измерения жизненных показателей, например, уровня калия и натрия в крови или движение глаз у людей с расстройствами сна.