Forschungsteam erzielt Durchbruch: Energie-Rückgewinnung auf Mikrochips durch neues Material möglich

Ein internationales Forschungsteam, zu dem Experten des renommierten Forschungszentrums Jülich und Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern gehören, hat einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung eines Materials erzielt, das die Rückgewinnung von Energie auf einem Mikrochip ermöglicht. Die Details zu dieser bahnbrechenden Entdeckung wurden kürzlich in einer Fachpublikation veröffentlicht.

Das neu entwickelte Material ist eine thermoelektrische Legierung aus Germanium und Zinn. Es zeigt vielversprechende Eigenschaften und scheint sich besonders gut dazu zu eignen, die Abwärme von Computerprozessoren in elektrische Energie umzuwandeln. Die Tatsache, dass alle Bestandteile der Legierung aus der vierten Hauptgruppe des Periodensystems stammen, ermöglicht eine problemlose Integration in den Chip-Herstellungsprozess.

Laut Dan Buca, dem Leiter der Forschungsgruppe am Forschungszentrum Jülich, führt die Zugabe von Zinn zu Germanium zu einer erheblichen Reduzierung der thermischen Leitfähigkeit, während die elektrischen Eigenschaften erhalten bleiben. Diese Kombination erweist sich als ideal für thermoelektrische Anwendungen. Besonders beeindruckend ist das große Potenzial des Materials, das durch die geringe thermische Leitfähigkeit des Kristallgitters deutlich hervorgehoben wird.

Durch die Integration der GeSn-Legierung als thermoelektrisches Material in siliziumbasierte Mikrochips ist es möglich, die während des Betriebs erzeugte Abwärme effizient zu nutzen und in elektrische Energie umzuwandeln. Dieser Prozess des „Energy Harvesting“ auf dem Chip hat das Potenzial, den Bedarf an externer Kühlung und Strom erheblich zu verringern, was wiederum die Effizienz und Lebensdauer der Geräte erhöhen würde.

Diese Entwicklung ist besonders bedeutsam, da die steigende Leistungsfähigkeit von Mikrochips zu einer verstärkten Wärmeerzeugung führt. Bisher war es schwierig, diese Abwärme effektiv zu nutzen. Durch den Einsatz des neu entwickelten Materials könnte jedoch ein großer Fortschritt in der Energieeffizienz von elektronischen Geräten erzielt werden.

Das Forschungsteam am Forschungszentrum Jülich ist stolz auf diese Entdeckung und arbeitet bereits an weiteren Anwendungen für das GeSn-Material. Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Entwicklung in der Praxis durchsetzt und ob sie in Zukunft zu einer nachhaltigeren und effizienteren Nutzung von Energie in elektronischen Geräten führen wird.

Schlagwörter: Jülich + GeSn + Dan Buca

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