นักวิจัยคิดค้นเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แทบจะไม่ต้องใช้พลังงาน

นักวิจัยจาก University of California San Diego (UCSD) ได้พัฒนาเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ทำงานโดยใช้พลังงานต่ำเพียงแค่ 113 พิโควัตต์ หรือกำลังไฟฟ้าที่น้อยกว่าหน่วยวัตต์ถึง 1 แสนล้านเท่า

Hui Wang ผู้เขียนรายงานการศึกษาดังกล่าวเผยว่า "เรากำลังสร้างระบบที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งสามารถนำมาใช้งานได้เป็นเวลาหลายปีโดยใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็ก"

ทีมงานผู้พัฒนาเซ็นเซอร์นำเสนอวิธีลดการใช้พลังงานโดยอาศัย 2 ปัจจัย อย่างแรกก็คือที่มาของแหล่งพลังงาน พวกเขาใช้ประโยชน์จากสิ่งที่นักวิจัยคนอื่นพยายามกำจัดออกไป ปกติแล้วทรานซิสเตอร์จะมีเกตที่ทำหน้าที่หยุดการไหลของอิเล็กตรอนในวงจร เมื่อออกแบบเกตให้มีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ อิเล็กตรอนก็จะรั่วไหลออกมาและกลายเป็นปัญหาที่เรียกว่า "gate leakage" แต่ผู้พัฒนาเซ็นเซอร์ออกแบบให้สามารถนำอิเล็กตรอนที่รั่วไหลเหล่านี้มาสร้างแหล่งพลังงานที่มีกำลังต่ำมาก

นักวิจัยของ UCSD ยังได้ลดการใช้พลังงานลงด้วยปัจจัยอย่างที่สอง นั่นคือการนำอุณหภูมิความร้อนมาใช้อ่านค่าผลที่ได้ในรูปแบบดิจิตอล ซึ่งทำให้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นใช้พลังงานน้อยกว่าเซ็นเซอร์ที่ทันสมัยที่สุดในตอนนี้ถึง 628 เท่า

เซ็นเซอร์ที่ใช้พลังงานเกือบเข้าใกล้ศูนย์มีช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ -20 ถึง 40 องศาเซลเซียส และอาจจะนำมาใช้งานบนอุปกรณ์สวมใส่รวมถึงระบบแวดล้อมและระบบตรวจสอบต่าง ๆ ภายในบ้าน

ข้อเสียอย่างหนึ่งของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคืออ่านค่าได้ช้ากว่าเซ็นเซอร์ที่ใช้งานในปัจจุบัน โดยประมาณคือหนึ่งวินาทีต่อการอ่านค่าอุณหภูมิหนึ่งครั้ง แต่นักวิจัยก็ชี้ว่าเรื่องนี้ไม่ใช่ปัญหาสำหรับการอ่านค่าสิ่งที่เปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ เช่น อุณหภูมิบนร่างกายมนุษย์

ขณะนี้นักวิจัยกำลังทำงานชิ้นนี้อย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและปรับปรุงความแม่นยำให้มากขึ้นอีก

ที่มา :EnGadget