Рост скорости и объемов передачи информации, достигаемый в сетях за счет преобразованя электрических сигналов в световые импульсы, может быть получен также в персональных компьютерах и других устройствах благодаря использованию в качестве активных элементов хромофор.

Органические компоненты, содержащие эти ненасыщенные группы атомов, которые отвечают за окраску химических соединений, были получены в Университете Южной Дакоты. Предполагается, что они смогут обеспечить увеличение пропускной способности и снижение расхода энергии в компьютерных чипах.

Для их изготовления университетские специалисты в области материаловедения во главе с Чен Чжаном (Cheng Zhang) создавали суспензию хромофор в полимере, которую наносили ровным слоем на стеклянную или кремниевую подложку. Использование полимера, по их словам, упрощает интеграцию полученных устройств в электронные схемы.

Биполярные хромофоры действуют подобно магнитам длиной всего 3 нм. Если миниатюрные стержни сближаются, они переворачиваются и слипаются вместе. Для того, чтобы ориентировать их в одном направлении, прилагается внешнее электрическое поле. Однако, чем больше хромофор в материале, тем сложнее это осуществить.

Эта фундаментальная проблема ограничивает концентрацию хромофор, которая может быть создана в полимере. Коллектив под руководством Чжана пытается найти решение, снабдив стержни защитными кольцами, мешающими их тесному сближению, даже при наивысшей концентрации.

С увеличением плотности упаковки стержней в материале возникает также другая проблема. Он приобретает настолько высокую проводимость, что пропускание тока для выравнивания диполей приводит к выжиганию и разрушению хромофор. Для предотвращения такого исхода Чжан увеличил количество изолирующих колец. Если эта мера окажется действенной, итоговый материал будет иметь более высокий уровень оптической активности, что улучшит его рабочие характеристики.

Согласно промышленным нормам электрооптические материалы должны выдерживать 185ºF на протяжении 2 тыс. часов, сохраняя не менее 90% начальной активности.

«Улучшая одно качество вы приносите в жертву другое, – говорит Чжан. – Но наша новая идея позволит минимизировать уступки, требующиеся для достижения компромисса».

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI