Un laser contrôle un interrupteur liquide ultra-rapide
Des chercheurs dévoilent un tout nouveau concept de commutateurs d'une rapidité sans précédent
Des chercheurs de l'université de la Ruhr à Bochum, en Allemagne, ont mis au point un interrupteur ultra-rapide à base d'eau. Une impulsion laser courte mais puissante convertit l'eau en un état conducteur en moins d'un trillionième de seconde (10-12 secondes), période pendant laquelle elle se comporte presque comme un métal. La vitesse de commutation est donc plus rapide que la plus rapide connue à ce jour pour un semi-conducteur. Adrian Buchmann, Claudius Hoberg et Fabio Novelli, du pôle d'excellence RESOLV (Ruhr Explores Solvation Cluster of Excellence), ont publié leurs résultats dans la revue APL Photonics le 6 décembre 2022.
L'eau est diffusée par une buse spécialement conçue à cet effet. Puis le laser passe à travers.
© Adrian Buchmann
Un laser fait en sorte que l'eau se comporte comme un interrupteur à haute vitesse
Toutes les opérations des ordinateurs et des smartphones sont basées sur des circuits. La vitesse à laquelle un composant peut passer de l'état zéro à l'état un détermine finalement la vitesse de fonctionnement d'un ordinateur. Les ordinateurs modernes utilisent des semi-conducteurs qui rendent la commutation électrique possible. "Ils sont intrinsèquement limités dans leur vitesse", explique Claudius Hoberg.
Avec ses collègues, il a dévoilé une nouvelle approche possible des circuits à base d'eau. L'eau dans laquelle les chercheurs ont dissous des ions iodure - de l'eau salée, en d'autres termes - est expulsée par une buse fabriquée sur mesure, de sorte qu'elle jaillit sous forme de jet aplati d'une épaisseur de quelques micromètres seulement. "C'est comme si l'on pressait un tuyau d'arrosage pour rendre le jet d'eau large et plat, mais à une échelle beaucoup plus petite", explique M. Hoberg.
Une impulsion laser courte mais puissante est ensuite dirigée à travers ce jet d'eau. Le laser libère les électrons du sel dissous dans l'eau, de sorte que l'eau devient soudainement conductrice à des fréquences térahertz, présentant des propriétés similaires à celles d'un métal. La courte durée de l'impulsion laser, de 10 à 14 secondes, transforme l'eau en un interrupteur ultrarapide. "Une vitesse de 10-12 secondes a été observée dans la gamme des térahertz", précise Claudius Hoberg. Un deuxième laser sonde l'état de l'eau.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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