newyddion

Mae bron popeth rydym yn dod ar ei draws yn y byd modern yn dibynnu ar electroneg i raddau.Since inni ddarganfod yn gyntaf sut i ddefnyddio trydan i gynhyrchu gwaith mecanyddol, rydym wedi creu dyfeisiau mawr a bach i wella ein bywydau yn dechnegol.From goleuadau trydan i ffonau clyfar, pob dyfais rydym yn datblygu yn cynnwys dim ond ychydig o gydrannau syml pwytho at ei gilydd mewn cyfluniadau amrywiol. Mewn gwirionedd, ers dros ganrif, rydym wedi dibynnu ar:
Mae ein chwyldro electroneg modern yn dibynnu ar y pedwar math hyn o gydrannau, ynghyd â - yn ddiweddarach - transistorau, i ddod â bron popeth a ddefnyddiwn heddiw. Wrth i ni rasio i fachu dyfeisiau electronig, monitro mwy a mwy o agweddau ar ein bywydau a realiti, trosglwyddo mwy o ddata gyda llai o bŵer, a chysylltu ein dyfeisiau â'n gilydd, rydym yn dod ar draws y terfynau clasuron hyn yn gyflym.
1.) Datblygu graphene.O'r holl ddeunyddiau a geir mewn natur neu a grëwyd yn y labordy, diemwnt yw'r deunydd anoddaf bellach. cloi gyda'i gilydd mewn patrwm grisial hecsagonol, ei hynysu'n ddamweiniol yn y labordy.Just chwe blynedd ar ôl hyn ymlaen llaw, ei ddarganfyddwyr Andrei Heim a Kostya Novoselov dyfarnwyd y Wobr Nobel mewn Ffiseg. straen corfforol, cemegol a thermol, ond mewn gwirionedd mae'n dellten berffaith o atomau.
Mae gan Graphene hefyd briodweddau dargludol hynod ddiddorol, sy'n golygu pe bai dyfeisiau electronig, gan gynnwys transistorau, yn gallu cael eu gwneud o graphene yn lle silicon, gallent o bosibl fod yn llai ac yn gyflymach nag unrhyw beth sydd gennym heddiw.Os caiff graphene ei gymysgu'n blastig, gellir ei droi'n blastig. deunydd cryfach sy'n gwrthsefyll gwres sydd hefyd yn dargludo trydan.Yn ogystal, mae graphene tua 98% yn dryloyw i olau, sy'n golygu ei fod yn chwyldroadol ar gyfer sgriniau cyffwrdd tryloyw, paneli allyrru golau a hyd yn oed celloedd solar.Fel y dywedodd Sefydliad Nobel ei fod yn 11 mlynedd yn ôl, “efallai ein bod ni ar drothwy miniaturization arall o electroneg a fydd yn arwain at gyfrifiaduron yn dod yn fwy effeithlon yn y dyfodol.”
2.) Gwrthyddion mowntio arwyneb.Dyma'r dechnoleg “newydd” hynaf ac mae'n debyg ei bod yn gyfarwydd i unrhyw un sydd wedi dyrannu cyfrifiadur neu ffôn symudol. end.Mae datblygiad cerameg, sy'n gwrthsefyll llif y cerrynt heb wasgaru llawer o bŵer na gwres, wedi'i gwneud hi'n bosibl creu gwrthyddion sy'n well na'r gwrthyddion traddodiadol hŷn a ddefnyddiwyd o'r blaen: gwrthyddion plwm echelinol.
Mae'r eiddo hyn yn ei gwneud yn ddelfrydol i'w ddefnyddio mewn electroneg fodern, yn enwedig dyfeisiau pŵer isel a symudol.Os oes angen gwrthydd arnoch, gallwch ddefnyddio un o'r SMDs hyn (dyfeisiau gosod wyneb) i leihau'r maint sydd ei angen arnoch ar gyfer y gwrthyddion, neu i gynyddu y pŵer y gallwch ei gymhwyso iddynt o fewn yr un cyfyngiadau maint.
3.) Supercapacitors.Capacitors yw un o'r technolegau electronig hynaf. Maen nhw'n seiliedig ar setup syml lle mae dau arwyneb dargludol (platiau, silindrau, cregyn sfferig, ac ati) yn cael eu gwahanu oddi wrth ei gilydd gan bellter bach, a'r ddau arwynebau yn gallu cynnal charges cyfartal a chyferbyn.Pan fyddwch yn ceisio pasio cerrynt trwy'r cynhwysydd y mae'n ei godi a phan fyddwch yn diffodd y cerrynt neu'n cysylltu'r ddau blât mae gan y capacitor discharges.Capacitors ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys storio ynni, a byrstio cyflym o ynni a ryddhawyd, ac electroneg piezoelectrig, lle mae newidiadau ym mhwysedd dyfeisiau'n cynhyrchu signalau trydanol.
Wrth gwrs, mae gwneud platiau lluosog wedi'u gwahanu gan bellteroedd bach ar raddfa fach iawn, nid yn unig yn heriol ond yn sylfaenol gyfyngedig. Gall datblygiadau diweddar mewn deunyddiau - yn enwedig titanad calsiwm copr (CCTO) - storio symiau mawr o wefr mewn mannau bach: uwchgynwysyddion. Gellir gwefru a gollwng y dyfeisiau bach hyn sawl gwaith cyn iddynt dreulio; codi tâl a gollwng yn gyflymach; ac yn storio 100 gwaith yr egni fesul uned cyfaint o gynwysorau hŷn. Maen nhw'n dechnoleg sy'n newid gêm o ran miniatureiddio electroneg.
4.) Super inductors.As yr olaf o'r "Tri Mawr," y superinductor yw'r chwaraewr diweddaraf i ddod allan tan 2018.An inductor yn y bôn coil gyda cerrynt a ddefnyddir gyda craidd magnetizable.Inductors gwrthwynebu newidiadau yn eu magnetig mewnol maes, sy'n golygu os ydych yn ceisio gadael i'r cerrynt lifo drwyddo, mae'n gwrthsefyll am ychydig, yna'n caniatáu i gerrynt lifo'n rhydd drwyddo, ac yn olaf yn gwrthsefyll newidiadau eto pan fyddwch chi'n troi'r cerrynt i ffwrdd. Ynghyd â gwrthyddion a chynwysorau, nhw yw'r tair elfen sylfaenol yr holl gylchedau. Ond eto, mae cyfyngiad ar ba mor fach y gallant ei gael.
Y broblem yw bod y gwerth inductance yn dibynnu ar arwynebedd arwyneb y inductor, sef lladdwr breuddwyd o ran miniaturization.But yn ychwanegol at y inductance magnetig clasurol, mae yna hefyd y cysyniad o inductance egni cinetig: y syrthni o mae'r gronynnau sy'n cario cerrynt eu hunain yn atal newidiadau yn eu mudiant. Yn union fel bod yn rhaid i forgrug mewn llinell “siarad” â'i gilydd i newid eu cyflymder, mae angen i'r gronynnau hyn sy'n cario cerrynt, fel electronau, roi grym ar ei gilydd i gyflymu neu arafu.Mae'r gwrthwynebiad hwn i newid yn creu ymdeimlad o symudiad.O dan arweiniad Labordy Ymchwil Nanoelectroneg Kaustav Banerjee, mae anwythydd ynni cinetig sy'n defnyddio technoleg graphene bellach wedi'i ddatblygu: y deunydd dwysedd anwythiad uchaf a gofnodwyd erioed.
5.) Rhowch graphene mewn unrhyw device.Now gadewch i ni gymryd stock.We wedi graphene.We wedi “super” fersiynau o gwrthyddion, cynwysorau ac anwythyddion – miniaturized, cadarn, dibynadwy ac efficient.The rhwystr terfynol yn y chwyldro ultra-miniaturization mewn electroneg , o leiaf mewn egwyddor, yw'r gallu i droi unrhyw ddyfais (wedi'i gwneud o bron unrhyw ddeunydd) yn ddyfais electronig. gan gynnwys deunyddiau hyblyg. Mae'r ffaith bod gan graphene hylifedd da, hyblygrwydd, cryfder, a dargludedd, tra'n ddiniwed i bobl, yn ei gwneud yn ddelfrydol at y diben hwn.
Yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae dyfeisiau graphene a graphene wedi'u gwneud mewn ffordd sydd wedi'i chyflawni dim ond trwy lond llaw o brosesau sydd eu hunain yn weddol drylwyr. Gallwch ocsideiddio hen graffit plaen, ei hydoddi mewn dŵr, a gwneud graphene ag anwedd cemegol dyddodiad.Fodd bynnag, dim ond ychydig o swbstradau y gellir adneuo graphene arnynt yn y modd hwn.Gallwch leihau ocsid graphene yn gemegol, ond os gwnewch hynny, byddwch yn cael graphene o ansawdd gwael. , ond nid yw hyn yn caniatáu ichi reoli maint na thrwch y graphene rydych chi'n ei gynhyrchu.
Dyma lle mae datblygiadau mewn graphene wedi'i engrafio â laser yn dod i mewn.Mae dwy brif ffordd o gyflawni hyn.Un yw dechrau gyda graphene oxide.Same fel o'r blaen: rydych chi'n cymryd graffit ac yn ei ocsidio, ond yn lle ei leihau'n gemegol, rydych chi'n ei leihau gyda laser.Unlike graphene ocsid lleihau'n gemegol, mae'n gynnyrch o ansawdd uchel y gellir ei ddefnyddio mewn supercapacitors, cylchedau electronig, a chardiau cof, ymhlith eraill.
Gallwch hefyd ddefnyddio polyimide, mae plastig tymheredd uchel, a graphene patrwm yn uniongyrchol gyda laser.The torri bondiau cemegol yn y rhwydwaith polyimide, ac mae'r atomau carbon thermol ad-drefnu eu hunain i ffurfio tenau, o ansawdd uchel graphene sheets.Polyimide wedi dangos tunnell o gymwysiadau posibl, oherwydd os gallwch chi ysgythru cylchedau graphene arno, yn y bôn gallwch chi droi unrhyw siâp polyimide yn electroneg gwisgadwy. Mae'r rhain, i enwi ond ychydig, yn cynnwys:
Ond efallai bod y mwyaf cyffrous—o ystyried ymddangosiad, cynnydd, a hollbresenoldeb darganfyddiadau newydd o graffene wedi’i ysgythru â laser—ar orwel yr hyn sy’n bosibl ar hyn o bryd.Gyda graphene wedi’i ysgythru â laser, gallwch gynaeafu a storio ynni: dyfais rheoli ynni .Un o'r enghreifftiau mwyaf egregious o dechnoleg sy'n methu â symud ymlaen yw batris. cynwysorau electrocemegol hyblyg, wedi'u creu.
Gyda graphene wedi'i ysgythru â laser, nid yn unig y gallwn chwyldroi'r ffordd yr ydym yn storio ynni, ond gallwn hefyd greu dyfeisiau gwisgadwy sy'n trosi ynni mecanyddol yn drydan: nanogenerators triboelectric.Gallwn greu ffotofoltäig organig rhyfeddol sydd â'r potensial i chwyldroi ynni solar. gallai hefyd wneud celloedd biodanwydd hyblyg; mae'r posibiliadau'n enfawr.Ar ffiniau casglu a storio ynni, mae chwyldroadau i gyd yn y tymor byr.
Ar ben hynny, dylai graphene wedi'i engrafu â laser dywys mewn oes o synwyryddion digynsail. ).Mae hefyd yn cynnwys dyfeisiau sy'n canfod newidiadau mewn priodweddau nwy a lleithder, ac – o'u cymhwyso i'r corff dynol – newidiadau corfforol yn arwyddion hanfodol rhywun.Er enghraifft, gallai'r syniad o tricorder wedi'i ysbrydoli gan Star Trek ddod yn ddarfodedig yn gyflym gan yn syml, atodi darn monitro arwyddion hanfodol sy'n ein rhybuddio ar unwaith am unrhyw newidiadau pryderus yn ein cyrff.
Gallai'r ffordd hon o feddwl hefyd agor maes cwbl newydd: biosynhwyryddion yn seiliedig ar dechnoleg graphene wedi'i ysgythru â laser. Gallai gwddf artiffisial yn seiliedig ar graffen wedi'i ysgythru â laser helpu i fonitro dirgryniadau gwddf, gan nodi gwahaniaethau signal rhwng peswch, suo, sgrechian, llyncu a nodio Mae gan graphene wedi'i engrafio â laser botensial mawr hefyd os ydych chi am greu bioreceptor artiffisial a all dargedu moleciwlau penodol, dylunio biosynhwyryddion gwisgadwy amrywiol, neu hyd yn oed helpu i alluogi cymwysiadau telefeddygaeth amrywiol.
Nid tan 2004 y datblygwyd dull o gynhyrchu taflenni graphene, yn fwriadol o leiaf, am y tro cyntaf. Yn y 17 mlynedd ers hynny, mae cyfres o ddatblygiadau cyfochrog wedi dod â'r posibilrwydd o chwyldroi'r ffordd y mae bodau dynol yn rhyngweithio ag electroneg i'r amlwg o'r diwedd. O'i gymharu â'r holl ddulliau presennol o gynhyrchu a ffugio dyfeisiau sy'n seiliedig ar graphene, mae graphene wedi'i ysgythru â laser yn galluogi patrymau graphene syml, màs-gynhyrchadwy, o ansawdd uchel a rhad mewn amrywiaeth o gymwysiadau gan gynnwys newid electroneg croen.
Yn y dyfodol agos, mae'n rhesymol disgwyl datblygiadau yn y sector ynni, gan gynnwys rheoli ynni, cynaeafu ynni, a storio ynni. Hefyd yn y tymor agos mae datblygiadau mewn synwyryddion, gan gynnwys synwyryddion ffisegol, synwyryddion nwy, a hyd yn oed biosensors.The mwyaf mae chwyldro yn debygol o ddod o nwyddau gwisgadwy, gan gynnwys dyfeisiau ar gyfer cymwysiadau telefeddygaeth diagnostig.I fod yn sicr, mae llawer o heriau a rhwystrau yn parhau.Ond mae angen gwelliannau cynyddrannol yn hytrach na chwyldroadol ar y rhwystrau hyn. Wrth i ddyfeisiau cysylltiedig a Rhyngrwyd Pethau barhau i dyfu, mae electroneg uwch-fach yn fwy nag erioed. Gyda'r datblygiadau diweddaraf mewn technoleg graphene, mae'r dyfodol eisoes yma mewn sawl ffordd.