工程师开发原子厚度材料,用于高效、超快、基于光的电子产品

Matthew Panthani 和他的研究小组正在开发允许半导体发光的新材料。由此产生的集成光子电路可以使计算机、电话和其他电子设备运行得更快、更节能。美国国家科学基金会为这项工作提供了 552,000 美元的资助。

来源:爱荷华州立大学

Matthew Panthani(中)和博士生 Maharram Jabrayilov(左)和 Andrew Tan 观察装有硅量子点的瓶子,这些纳米粒子具有由其大小决定的光和颜色等特性。量子点的发现和发展为纽约和波士顿的科学家赢得了 2023 年诺贝尔化学奖。大图。照片由 Christopher Gannon/爱荷华州立大学拍摄。

2023 年诺贝尔化学奖 大图

爱荷华州埃姆斯——Google Cloud 视频带您进入爱荷华州西南部康瑟尔布拉夫斯的一家公司数据中心。

Google Cloud 视频

你现在正站在一条长长的工业走廊中间。你慢慢地穿过一排又一排计算机服务器,谷歌表示,这些服务器“帮助互联网 24/7 全天候运行”。

“帮助互联网 24/7 全天候运行。”

嗡嗡声的一部分是维持数据中心正常运行的电力。

“想想你使用电脑的时候,”爱荷华州立大学化学和生物工程副教授 Matthew Panthani 说。“它会变热,对吧?当处理器进行计算时,它会消耗能量。这会产生热量,这是浪费的能量。”

化学和生物工程

现在,随着人工智能工具可供所有人使用,“美国的能源消耗大幅增加,”Panthani 说。“我们如何解决这个问题?”

光子在工作

Panthani 对能源消耗激增的说法是正确的。

根据独立非营利能源研究与开发组织 EPRI 于 5 月发布的一项研究,到 2030 年,数据中心可能消耗美国发电量的 9%——是当前消耗量的两倍多。

根据 EPRI 于 5 月发布的一项研究

该研究称,转向人工智能工具是导致用电量激增的原因之一。人工智能搜索所需的电量大约是传统互联网搜索的十倍。而人工智能生成的照片、视频和音乐所需的电量甚至更多。