طور علماء من جامعة ميشيغان مفتاحًا نانويًا جديدًا يعتمد على 'الإكسيتونات' – جسيمات محايدة مكونة من إلكترونات وفجوات – لنقل الإشارات داخل الأجهزة الإلكترونية دون توليد حرارة زائدة، ما قد يحدث ثورة في كفاءة الطاقة بالإلكترونيات الحديثة.

ووفقًا لدراسة نُشرت في مجلة ACS Nano، فإن الجهاز النموذجي، المسمى بالمفتاح النانوي الهندسي الضوئي (NEO)، يقلل فقدان الحرارة بنسبة تصل إلى 66% مقارنة بالمفاتيح الإلكترونية التقليدية، بفضل تجنبه للمقاومة الكهربائية الناتجة عن استخدام الإلكترونات المشحونة.

يعتمد المفتاح الجديد على طبقة أحادية من ثنائي سيلينيد التنغستن موضوعة على حافة نانوية قمعية من ثاني أكسيد السيليكون، تسمح بتفاعل فعال بين الضوء والإكسيتونات في جميع الأوقات، ما يوفر أداءً مستقرًا وعالي الكفاءة.

ويقول الباحثون إن هذا التطور قد يمهد الطريق لتصميم أجهزة إلكترونية أكثر برودة، وأكثر توفيرًا للطاقة، من الهواتف الذكية إلى مراكز البيانات، مع إمكانيات مستقبلية لتجاوز القيود التقنية في أجهزة الإكسيتون الحالية.