Международная группа учёных обнаружила процесс, который может позволить преобразовывать электрические сигналы в пригодный для питания электроники ток без громоздких компонентов. Авторы предупреждают, что заменить батареи или электросеть эффект пока не способен, но со временем сможет питать автономные чипы и датчики.
Источник изображения: israel palacio / unsplash.com
Результаты исследования нелинейного эффекта Холла (NLHE) на полупроводнике теллуриде висмута (англ. — bismuth telluride) были опубликованы в феврале 2026 года в журнале Newton. Классический эффект Холла порождает напряжение поперёк проводника, перпендикулярно направлению тока. NLHE — его относительно новая разновидность, которая возникает, когда два перпендикулярных тока создают напряжение, и в отличие от классического ведёт себя одинаково при движении вперёд и назад по времени. Это свойство физики называют «симметрией обращения времени».
Исследователи предполагают, что NLHE обеспечивает эффективный сверхбыстрый метод преобразования токов и может оставаться устойчивым при комнатной температуре, если применять механизмы управления рассеянием, пояснила в электронном письме одна из авторов исследования Сюэянь Ван (Xueyan Wang). По её словам, эффект мог бы со временем питать маломощную электронику — например, детекторы напряжения и высокочастотные выпрямители — и наиболее применим к материалам толщиной в один атом, для нерегулярного зондирования, хранения данных или несложных вычислений.
Питать электросеть NLHE не сможет, ведь для этого нужны высокая мощность, низкая стоимость и стабильность. «Более реалистичный сценарий таков: NLHE может стать полезной вспомогательной технологией для распределённой самопитающейся электроники и автономных микросистем, а не заменой батарей или традиционной сетевой инфраструктуры», — сказала Ван. Потенциал эффекта она просит не преувеличивать: зафиксированные значения «по-прежнему остаются относительно слабыми во многих материальных системах», а перепады температуры подавляют сигнал.
Чтобы продвинуться дальше демонстрационных прототипов, исследователям предстоит снизить рассеяние эффекта и создать более совершенные материалы, которые позволят приборам стабильно работать при комнатной температуре. Физиков, впрочем, открытие воодушевляет: наука всё лучше понимает, как вещество ведёт себя на квантовом уровне. Если повезёт, это понимание поможет человечеству сэкономить энергию.