Ученые из Линчёпингского университета (Linkoping University), Швеция, создали первый в своем роде транзистор, который управляется не при помощи электрического потенциала, подаваемого на управляющий электрод, а при помощи тепловой энергии. Такие транзисторы могут найти широкое применение в областях, где требуется регистрировать незначительные разницы температур, к примеру, в матрицах тепловых камер, в дисплеях и в различного рода медицинских устройствах.

«Мы стали первыми в мире, которым удалось построить логическую схему из транзисторов, управляемых тепловыми сигналами. В некоторых случаях такой тип управления намного предпочтительней традиционного электронного управления» — рассказывает Ксавьер Криспин (Xavier Crispin), профессор из университетской Лаборатории органической электроники.

Появление управляемого тепловой энергией транзистора стало продолжением предыдущей работы ученых, которая в прошлом году привела к появлению суперконденсатора, который заряжается непосредственно энергией лучей Солнца. В структуре этого конденсатора солнечные лучи преобразовываются сначала в тепло, а затем — в аккумулируемую электрическую энергию, которую можно расходовать позже по мере такой необходимости.

Созданный шведскими учеными транзистор обладает по отношению к теплу чувствительностью, в сотни раз превышающей чувствительность традиционных термоэлектрических материалов. Это, в свою очередь, означает, что для обеспечения надежного управления транзистором требует один единственный проводник из теплопроводящего электролита, который может выступать в роли теплового датчика схемы, построенной на базе таких транзисторов.

Тепловой транзистор работает за счет того эффекта, что положительно заряженные ионы используемого электролита имеют меньшие размеры и движутся быстрее больших и тяжелых отрицательно заряженных частей молекул. Если одна из сторон «управляющего электрода» транзистора нагрета до более высокой температуры, то маленькие «шустрые» отрицательные ионы быстро перемещаются к более холодной стороне, возникает разность электрических потенциалов, которая и открывает канал транзистора.

Добавление еще одного элемента к новому транзистору может превратить его в «умный пиксель» для тепловых датчиков, используемых в матрицах инфракрасных камер. А малые габариты созданных транзисторов позволят изготовить на их базе тепловую камеру, которую можно даже встроить в смартфоны и другие портативные электронные устройства, если в этом вдруг возникнет такая необходимость. Этому может способствовать еще и то, что структура теплового транзистора не содержит дорогостоящих или токсичных материалов.