宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一款单片 3D 芯片，该芯片完全依靠环境光运行，无需使用电池。该集成电路能够在利用太阳能的同时执行计算和感应化学物质，从而最大限度地减少在偏远地区频繁更换电池的需要。
该芯片的设计将硅光伏、MoS2/WSe2 互补逻辑和石墨烯化学传感器堆叠在彼此约 50 纳米的范围内。这种紧凑的布置减少了与传统电池供电系统相关的电路板面积要求、布线损耗和延迟。
工程师越来越多地寻求利用可再生能源的无电池电子产品，以满足持久物联网 (IoT) 和边缘计算系统的需求。该研究的作者之一 Saptarshi Das 表示：“我们证明，异质材料（硅、石墨烯、MoS2 和 WSe2）可以在三个维度上整体集成，以创建自供电的传感和计算系统。”
石墨烯传感器检测液体并将电信号发送到逻辑层，在那里处理数据。底部的硅光伏模块将环境光转化为电能为设备供电。这种方法显着跳过了传统设备架构的部分内容。
这一开发不仅展示了紧凑型无电池芯片的功能，而且还为可以采用类似设计原理的更大的 2D 电路打开了大门。未来的应用可能会集中在难以维护电池的地方为物联网系统供电。
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