Шведська влада зробила знижку 25% на всі електробайки
25 Листопада , 2017
Система X-Matic перетворить будь-яке авто в безпілотник
25 Листопада , 2017

Транзистори з рідкого металу стануть основою біологічно сумісних “рідких” комп’ютерів

Транзистори, крихітні електричні вимикачі, є основою всіх сучасних електронних пристроїв, починаючи з комп’ютерів і закінчуючи простими таймерами мікрохвильової печі. Нові аналоги транзисторів також повинні стати основою електроніки нового типу, м’якої і біологічно сумісної електроніки, яка зможе функціонувати, будучи вбудованою прямо в тіло людини чи іншої живої істоти. Роботу в даному напрямку ведуть фахівці Лабораторії м’яких машин (Soft Machines Lab) університету Карнегі-Мелоун і їм вже вдалось розробити технології виготовлення м’яких електронних схем на основі сплаву індію і галію, який знаходиться в рідкому стані при кімнатній температурі і який можна поміщати в м’які і еластичні оболонки зі спеціальної гуми, що по своїй структурі нагадують шкіру.
Під час проведення чергових досліджень вчені виявили, що рідкий метал при певних умовах може працювати як електричний вимикач, тобто їм вдалось створити свого роду рідкометалевий аналог транзистора. Ці транзистори працюють за рахунок замикання і розмикання контакту між двома краплями металу. Коли до цих крапель підводиться електричний потенціал певної полярності, вони притягуються одна до одної і контактують, що дозволяє протікати електричному струму через місце контакту. При зміні полярності електричного потенціалу крапельки металу відштовхуються одна від одної, і контакт розмикається.
Відповідальність за такий незвичайний ефект несе явище капілярної нестабільності. “Ми можемо спостерігати це явище в навколишньому житті буквально кожен день” – пишуть дослідники, – “Якщо ви пустите з крану дуже тонкий струмок води, то вона, за рахунок згаданого вище ефекту, розіб’ється на окремі краплі”.
Для того, щоб створити рідкометалевий транзистор, вченим довелось навчитись штучно викликати явище капілярної нестабільності в середовищі рідкого металу. Саме завдяки цьому ефекту під впливом електричного поля одна крапля металу розділяється на дві. А посилюється ефект за рахунок електрохімічної реакції на поверхні металу, перепад товщини, що створюється на поверхні шару оксиду викликає перепад сил поверхневого натягу, який і розділяє одну краплю на дві менші краплі.
Вчені називають це рідкометалічним транзистором через те, що він має ряд властивостей, схожих з властивостями звичайних напівпровідникових транзисторів. “Сформовані дві краплі рідкого металу дуже схожі на два електроди польового транзистора, стік і витік. І, використовуючи керуючий електричний потенціал, ми можемо досягти закриття або відкриття рідкометалічного транзистора” – пишуть дослідники, – “Така технологія надає нам безліч унікальних можливостей, на її основі можна буде створювати повністю перебудовувані на фізичному рівні рідкокристалічні електронні схеми”.
Сфера застосування нового типу “програмованої матерії” практично нескінченна. Вироби, виготовлені з такої матерії, зможуть змінювати не лише свою форму, а й свої функціональні можливості, підлаштовуючись найоптимальнішим чином під особливості поставленого в даний момент завдання.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: