ዜና

በዘመናዊው ዓለም የሚያጋጥመን ነገር ሁሉ ማለት ይቻላል በተወሰነ ደረጃ በኤሌክትሮኒክስ ላይ የተመሰረተ ነው, ለመጀመሪያ ጊዜ የኤሌክትሪክ ኃይልን በመጠቀም ሜካኒካል ሥራን እንዴት ማመንጨት እንዳለብን ካወቅን በኋላ ህይወታችንን በቴክኒካል ለማሻሻል ትላልቅ እና ትናንሽ መሳሪያዎችን ፈጠርን ከኤሌክትሪክ መብራቶች እስከ ስማርትፎኖች, እያንዳንዱ መሳሪያ. እኛ የምናዳብረው በተለያዩ አወቃቀሮች የተገጣጠሙ ጥቂት ቀላል አካላትን ብቻ ነው።በእውነቱ፣ ከመቶ ለሚበልጡ ዓመታት በሚከተሉት ላይ ተመስርተናል፡-
የእኛ ዘመናዊ የኤሌክትሮኒክስ አብዮት በእነዚህ አራት አይነት ክፍሎች ላይ የተመሰረተ ነው, በተጨማሪም - በኋላ - ትራንዚስተሮች, ዛሬ የምንጠቀመውን ሁሉንም ነገር ያመጣል. የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ለማሳነስ ስንሽቀዳደም, ብዙ እና ተጨማሪ የህይወታችንን እና የእውነታውን ገፅታዎች ለመከታተል, ብዙ መረጃዎችን እናስተላልፋለን. አነስተኛ ኃይል, እና መሳሪያዎቻችንን እርስ በርስ በማገናኘት, በፍጥነት እነዚህን ክላሲኮች ገደቦች ያጋጥሙናል.ቴክኖሎጂ.ነገር ግን, በ 2000 ዎቹ መጀመሪያ ላይ, አምስት እድገቶች ሁሉም አንድ ላይ ተሰብስበው ዘመናዊውን ዓለም መለወጥ ጀመሩ. ሁሉም ነገር እንዴት እንደሄደ ነው.
1.) የግራፊን እድገት በተፈጥሮ ውስጥ ከሚገኙት ወይም በቤተ ሙከራ ውስጥ ከተፈጠሩት ቁሳቁሶች ሁሉ አልማዝ በጣም አስቸጋሪው ቁሳቁስ አይደለም ። ስድስት ከባድ ፣ በጣም ከባድው ግራፊን ነው ። በ 2004 ግራፊን ፣ አቶም-ወፍራም የካርቦን ንጣፍ። ባለ ስድስት ጎን ክሪስታል ንድፍ በአንድ ላይ ተቆልፎ በቤተ ሙከራ ውስጥ በአጋጣሚ ተገለለ።ከስድስት ዓመታት በፊት ፈላጊዎቹ አንድሬ ሄይም እና ኮስትያ ኖሶሎቭ በፊዚክስ የኖቤል ሽልማት ተሸልመዋል። አካላዊ፣ ኬሚካላዊ እና የሙቀት ጭንቀት፣ ግን በእርግጥ ፍጹም የአተሞች ጥልፍልፍ ነው።
ግራፊን እንዲሁ አስደናቂ የመተላለፊያ ባህሪ አለው ፣ ማለትም ትራንዚስተሮችን ጨምሮ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ከሲሊኮን ይልቅ ከግራፊን የሚሰሩ ከሆነ ዛሬ ካለን ከማንኛውም ነገር ያነሱ እና ፈጣን ሊሆኑ ይችላሉ ። ግራፊን ወደ ፕላስቲክ ከተቀላቀለ ወደ ፕላስቲክ ሊቀየር ይችላል ። ሙቀትን የሚቋቋም ጠንካራ ቁሳቁስ ኤሌክትሪክን ያሰራጫል ። በተጨማሪም ግራፊን ለብርሃን 98% ያህል ግልፅ ነው ፣ ይህ ማለት ለብርሃን ንክኪዎች ፣ ብርሃን ሰጪ ፓነሎች እና የፀሐይ ህዋሶች አብዮታዊ ነው ። የኖቤል ፋውንዴሽን ለ 11 ዓመታት እንዳስቀመጠው ። በፊት፣ “ምናልባትም ወደፊት ኮምፒውተሮች ይበልጥ ቀልጣፋ እንዲሆኑ የሚያስችል ሌላ የኤሌክትሮኒክስ አነስተኛነት ደረጃ ላይ ደርሰናል።
2.) Surface mount resistors ይህ በጣም ጥንታዊው "አዲስ" ቴክኖሎጂ ነው እና ኮምፒዩተርን ወይም ሞባይልን ለከፈተ ማንኛውም ሰው ሊያውቀው ይችላል.የላይ ላዩን ተራራ resistor ትንሽ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ነገር ነው, ብዙውን ጊዜ ከሴራሚክ የተሰራ, በሁለቱም ላይ የመተላለፊያ ጠርዞች አሉት. ያበቃል.የሴራሚክስ እድገት, ብዙ ኃይል ወይም ሙቀት ሳያጠፋ የአሁኑን ፍሰት የሚቃወሙ, ከዚህ በፊት ጥቅም ላይ ከዋሉት የቆዩ ባህላዊ ተቃዋሚዎች የሚበልጡ ተከላካይዎችን ለመፍጠር አስችሏል: axial lead resistors.
እነዚህ ንብረቶች ለዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ, በተለይም ዝቅተኛ ኃይል እና ተንቀሳቃሽ መሳሪያዎች ውስጥ ለመጠቀም ተስማሚ ያደርጉታል.resistor ካስፈለገዎት ከነዚህ SMDs (surface mount devices) አንዱን በመጠቀም ለተቃዋሚዎች የሚፈልጉትን መጠን ለመቀነስ ወይም ለመጨመር ይችላሉ. በተመሳሳዩ መጠን ገደቦች ውስጥ ለእነሱ ሊተገበሩ የሚችሉት ኃይል።
3.) Supercapacitors.Capacitors በጣም ጥንታዊ ከሆኑ የኤሌክትሮኒክስ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ አንዱ ነው.እነሱም በቀላል ቅንብር ላይ የተመሰረቱት ሁለት ኮንዳክቲቭ ንጣፎች (ሳህኖች, ሲሊንደሮች, ሉላዊ ቅርፊቶች, ወዘተ) በትንሽ ርቀት እርስ በርስ ሲነጣጠሉ እና ሁለቱ ናቸው. ወለልዎች እኩል እና ተቃራኒ ክፍያዎችን ማቆየት ይችላሉ ። የአሁኑን በ capacitor ውስጥ ለማለፍ ሲሞክሩ ያስከፍላል እና የአሁኑን ስታጠፉ ወይም ሁለቱን ሳህኖች ሲያገናኙ የኃይል ማጠራቀሚያውን ጨምሮ ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሏቸው ። የተለቀቀው ሃይል ፈጣን ፍንዳታ እና የፓይዞኤሌክትሪክ ኤሌክትሮኒክስ፣ በመሳሪያው ግፊት ላይ የሚደረጉ ለውጦች የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ያመነጫሉ።
እርግጥ ነው፣ እጅግ በጣም ትንሽ በሆነ መጠን በጥቃቅን ርቀቶች የሚለያዩ ብዙ ሳህኖችን መሥራት ፈታኝ ብቻ ሳይሆን በመሠረቱ ውስን ነው።በቅርቡ የታዩት የቁሳቁስ በተለይም የካልሲየም መዳብ ቲታናት (CCTO) ከፍተኛ መጠን ያለው ክፍያ በትናንሽ ቦታዎች ማከማቸት ይችላል፡ ሱፐርካፓሲተሮች። እነዚህ አነስተኛ መሣሪያዎች ከማብቃታቸው በፊት ብዙ ጊዜ ሊሞሉ እና ሊለቀቁ ይችላሉ;በፍጥነት መሙላት እና ማስወጣት;እና የቆዩ capacitors በአንድ ክፍል 100 እጥፍ ጉልበት ያከማቻሉ. ኤሌክትሮኒክስን ለመቀነስ ሲመጣ ጨዋታን የሚቀይር ቴክኖሎጂ ናቸው.
4.) ሱፐር ኢንዳክተሮች.እንደ "ትልቅ ሶስት" የመጨረሻው, ሱፐርኢንደክተሩ እስከ 2018 የወጣው የቅርብ ጊዜ ተጫዋች ነው.ኢንደክተሩ በመሠረቱ ማግኔቲክ ኮር ጋር ጥቅም ላይ የሚውል ሽቦ ያለው ሽቦ ነው.ኢንዳክተሮች በውስጣቸው መግነጢሳዊ ለውጦችን ይቃወማሉ. መስክ, ይህም ማለት የአሁኑን ፍሰት በእሱ ውስጥ ለመልቀቅ ከሞከሩ, ለተወሰነ ጊዜ ይቃወማል, ከዚያም አሁኑን በነፃነት እንዲፈስ ያስችለዋል, እና በመጨረሻም አሁኑን ሲያጠፉ ለውጦችን ይቃወማል.ከ resistors እና capacitors ጋር, እነሱ ናቸው. የሁሉም ወረዳዎች ሶስት መሰረታዊ ነገሮች.ግን እንደገና ምን ያህል ትንሽ ማግኘት እንደሚችሉ ገደብ አለ.
ችግሩ የኢንደክተሩ ዋጋ የተመካው በኢንደክተሩ ወለል ላይ ነው ፣ ይህም ከትንሽነት አንፃር ህልም ገዳይ ነው ። ግን ከጥንታዊው ማግኔቲክ ኢንዳክተር በተጨማሪ የኪነቲክ ኢነርጂ ኢንዳክተር ፅንሰ-ሀሳብም አለ ። በአሁኑ ጊዜ የሚሸከሙት ቅንጣቶች ራሳቸው የእንቅስቃሴ ለውጥን ይከለክላሉ።በመስመር ላይ ያሉ ጉንዳኖች ፍጥነታቸውን ለመለወጥ “መነጋገር” እንደሚገባቸው ሁሉ እነዚህም የአሁኑን ተሸካሚ ቅንጣቶች ልክ እንደ ኤሌክትሮኖች ፍጥነትን ለመጨመር አንዳቸው በሌላው ላይ ኃይል መፍጠር አለባቸው። ወይም ፍጥነቱን ይቀንሳል።ይህ የለውጥ ተቃውሞ የመንቀሳቀስ ስሜት ይፈጥራል።በካውስታቭ ባነርጂ ናኖኤሌክትሮኒክስ ምርምር ላብራቶሪ መሪነት የግራፊን ቴክኖሎጂን የሚጠቀም የኪነቲክ ኢነርጂ ኢንዳክተር ተዘጋጅቷል፡ እስከ ዛሬ ተመዝግቦ የሚገኘው ከፍተኛ የኢንደክሽን ጥግግት ቁሳቁስ።
5.) grapheneን በማንኛውም መሳሪያ ላይ እናስቀምጠው።አሁን እንውሰድ።ግራፊን አለን ።እኛ አለን “እጅግ በጣም ጥሩ” resistors ፣ capacitors እና inductors – አነስተኛ ፣ጠንካራ ፣ታማኝ እና ቀልጣፋ።በኤሌክትሮኒክስ ውስጥ እጅግ በጣም አነስተኛ የሆነ አብዮት ውስጥ ያለው የመጨረሻ መሰናክል። , ቢያንስ በንድፈ ሀሳብ, ማንኛውንም መሳሪያ (ከማንኛውም ማለት ይቻላል የተሰራውን) ወደ ኤሌክትሮኒክ መሳሪያ የመቀየር ችሎታ ነው.ይህን ለማድረግ, እኛ የሚያስፈልገን በግራፊን ላይ የተመሰረተ ኤሌክትሮኒክስን ወደምንፈልገው ቁሳቁስ መክተት ብቻ ነው. ተለዋዋጭ ቁሳቁሶችን ጨምሮ.ግራፊን ጥሩ ፈሳሽ, ተለዋዋጭነት, ጥንካሬ እና ጥንካሬ ያለው መሆኑ በሰዎች ላይ ምንም ጉዳት የሌለበት ቢሆንም ለዚህ ዓላማ ተስማሚ ያደርገዋል.
ባለፉት ጥቂት አመታት የግራፊን እና የግራፊን መሳርያዎች የተሰሩት በጥቂት ሂደቶች ብቻ ሲሆን እነዚህም እራሳቸው ፍትሃዊ በሆነ መልኩ ጠንከር ያሉ ናቸው።የተለመደውን አሮጌ ግራፋይት ኦክሳይድ በማድረግ በውሃ ውስጥ መፍታት እና ግራፊንን በኬሚካል ትነት መስራት ይችላሉ። ሆኖም ፣ ግራፊን በዚህ መንገድ ሊቀመጥ የሚችልባቸው ጥቂት ንጣፎች ብቻ አሉ ። graphene ኦክሳይድን በኬሚካል መቀነስ ይችላሉ ፣ ግን ካደረጉት ፣ ጥራት የሌለው ግራፋይን ያጋጥሙዎታል ። በተጨማሪም ግራፊን በሜካኒካዊ መጥፋት ይችላሉ ። ነገር ግን ይህ እርስዎ የሚያመርቱትን ግራፊን መጠን ወይም ውፍረት እንዲቆጣጠሩ አይፈቅድልዎትም.
በሌዘር-የተቀረጸ ግራፊን ውስጥ እድገቶች የሚመጡት እዚህ ነው ። ይህንን ለማሳካት ሁለት ዋና መንገዶች አሉ ። አንደኛው በግራፊን ኦክሳይድ መጀመር ነው ። ልክ እንደበፊቱ ሁሉ ግራፋይት ወስደህ ኦክሳይድ አድርግ ፣ ግን በኬሚካላዊ መንገድ ከመቀነስ ይልቅ ቀንስ። ከሌዘር ጋር።በኬሚካል ከተቀነሰ graphene ኦክሳይድ በተለየ መልኩ በሱፐርካፓሲተሮች፣ በኤሌክትሮኒካዊ ዑደቶች እና በማስታወሻ ካርዶች ላይ ሊያገለግል የሚችል ከፍተኛ ጥራት ያለው ምርት ነው።
በተጨማሪም ፖሊኢሚይድ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ፕላስቲክ እና ስርዓተ-ግራፊን በቀጥታ በሌዘር መጠቀም ይችላሉ። ሌዘር በፖሊይሚድ ኔትወርክ ውስጥ ያለውን ኬሚካላዊ ትስስር ይሰብራል፣ እና የካርቦን አተሞች በሙቀት መልክ ራሳቸውን በማደራጀት ቀጭን እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የግራፍ ሉሆች ይመሰርታሉ።Polyimide አሳይቷል። በጣም ብዙ ሊሆኑ የሚችሉ አፕሊኬሽኖች፣ ምክንያቱም በላዩ ላይ የግራፊን ወረዳዎችን መቅረጽ ከቻሉ በመሰረቱ ማንኛውንም የፖሊይሚድ ቅርፅ ወደ ተለባሽ ኤሌክትሮኒክስ መለወጥ ይችላሉ። ጥቂቶቹን ለመሰየም የሚከተሉትን ያካትታሉ፡
ግን ምናልባት በጣም አስደሳች - በሌዘር-የተቀረጸ ግራፊን አዳዲስ ግኝቶች ብቅ ፣ መነሳት እና በሁሉም ቦታ - በአሁኑ ጊዜ ሊቻል በሚችለው አድማስ ላይ ነው። የቴክኖሎጂ እድገት ካለማድረግ አንዱና ዋነኛው ምሳሌ ባትሪዎች ነው።ዛሬ የኤሌክትሪክ ሃይልን ለማከማቸት የደረቅ ሴል ኬሚስትሪን እንጠቀማለን ማለት ይቻላል ለዘመናት የቆየ ቴክኖሎጂ።እንደ ዚንክ-አየር ባትሪዎች እና ድፍን-ግዛት ያሉ አዳዲስ የማጠራቀሚያ መሳሪያዎች ፕሮቶታይፕ ተለዋዋጭ ኤሌክትሮኬሚካላዊ መያዣዎች, ተፈጥረዋል.
በሌዘር-የተቀረጸ ግራፊን ኃይልን በምናከማችበት መንገድ ላይ ለውጥ ማድረግ ብቻ ሳይሆን መካኒካል ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ የሚቀይሩ ተለባሽ መሣሪያዎችን መፍጠር እንችላለን-ትሪቦኤሌክትሪክ ናኖጄነሬተሮች።እኛ የፀሐይ ኃይልን የመለወጥ አቅም ያላቸውን አስደናቂ ኦርጋኒክ ፎቶቮልቴይኮችን መፍጠር እንችላለን።እኛ ተለዋዋጭ የባዮፊውል ሴሎችን ሊሠራ ይችላል;ዕድሎች በጣም ትልቅ ናቸው።ኃይልን በመሰብሰብ እና በማከማቸት ድንበሮች ላይ አብዮቶች ሁሉም በአጭር ጊዜ ውስጥ ናቸው።
በተጨማሪም በሌዘር የተቀረጸው ግራፊን ከዚህ በፊት ታይቶ የማይታወቅ ዳሳሾችን ዘመን ማምጣት ይኖርበታል።ይህም ፊዚካል ዳሳሾችን ያጠቃልላል፣ ምክንያቱም አካላዊ ለውጦች (እንደ ሙቀት ወይም ጫና ያሉ) በኤሌክትሪክ ንብረቶች ላይ እንደ የመቋቋም እና የመቋቋም (የችሎታ እና የኢንደክሽን) አስተዋፅዖዎችን ስለሚጨምር በተጨማሪም በጋዝ ንብረቶች እና እርጥበት ላይ ለውጦችን የሚያውቁ መሳሪያዎችን እና - በሰው አካል ላይ ሲተገበሩ - በአንድ ሰው አስፈላጊ ምልክቶች ላይ አካላዊ ለውጦችን ያካትታል ። ለምሳሌ በስታር ትሬክ አነሳሽነት ያለው ትሪኮርደር ሀሳብ በፍጥነት ጊዜ ያለፈበት ሊሆን ይችላል ። በቀላሉ በሰውነታችን ውስጥ ለሚደረጉ ማናቸውም አሳሳቢ ለውጦች ወዲያውኑ የሚያስጠነቅቅን አስፈላጊ ምልክቶችን በመከታተል ላይ።
ይህ የአስተሳሰብ መስመር ሙሉ ለሙሉ አዲስ መስክ ሊከፍት ይችላል፡- ባዮሴንሰር በሌዘር የተቀረጸ የግራፊን ቴክኖሎጂ ላይ የተመሰረተ ነው፡ በሌዘር የተቀረጸ ግራፊን ላይ የተመሰረተ ሰው ሰራሽ ጉሮሮ የጉሮሮን ንዝረት ለመቆጣጠር ይረዳል፣ በማሳል፣ በጩኸት፣ በመዋጥ እና በመንቀጥቀጥ መካከል ያለውን ልዩነት ለመለየት ያስችላል። እንቅስቃሴዎች።በተወሰኑ ሞለኪውሎች ላይ የሚያነጣጠር፣የተለያዩ ተለባሽ ባዮሴንሰርን ለመንደፍ ወይም የተለያዩ የቴሌሜዲኬን አፕሊኬሽኖችን ለማንቃት የሚረዳ ሰው ሰራሽ ባዮሪሴተር መፍጠር ከፈለጉ ሌዘር የተቀረጸው ግራፊን እንዲሁ ትልቅ አቅም አለው።
ቢያንስ ሆን ተብሎ የግራፊን ሉሆችን የማምረት ዘዴ ለመጀመሪያ ጊዜ የተሰራው እ.ኤ.አ. እስከ 2004 ድረስ አልነበረም።ከ17 ዓመታት በኋላ ተከታታይ ትይዩ እድገቶች በመጨረሻ የሰው ልጅ ከኤሌክትሮኒክስ ጋር የሚገናኝበትን መንገድ አብዮት የመፍጠር እድልን አምጥቷል። በግራፊን ላይ የተመሰረቱ መሣሪያዎችን የማምረት እና የማምረት ዘዴዎች ሁሉ ጋር ሲነጻጸር፣ በሌዘር የተቀረጸ ግራፊን ቀላል፣ ብዙ ምርት ያለው፣ ከፍተኛ ጥራት ያለው እና ብዙ ወጪ የማይጠይቁ የግራፊን ቅጦችን በተለያዩ አፕሊኬሽኖች የቆዳ ኤሌክትሮኒክስ ለውጥን ያስችላል።
በቅርብ ጊዜ ውስጥ የኢነርጂ ቁጥጥርን፣ ሃይልን መሰብሰብ እና ሃይል ማከማቸትን ጨምሮ በሃይል ሴክተር ውስጥ እድገቶችን መጠበቅ ምክንያታዊ ነው። አብዮት ሊለበስ ከሚችል ተለባሾች ሊመጣ ይችላል, ይህም ለመመርመሪያ የቴሌሜዲኬሽን አፕሊኬሽኖች መሳሪያዎችን ጨምሮ.በእርግጠኝነት, ብዙ ፈተናዎች እና መሰናክሎች ይቀራሉ.ነገር ግን እነዚህ መሰናክሎች ከአብዮታዊ ማሻሻያዎች ይልቅ ተጨማሪ መሻሻሎች ይጠይቃሉ.የተገናኙ መሳሪያዎች እና የነገሮች ኢንተርኔት እያደገ ሲሄድ, አስፈላጊነቱ እየጨመረ ይሄዳል. እጅግ በጣም ትንሽ ኤሌክትሮኒክስ ከመቼውም ጊዜ በበለጠ የላቀ ነው.በግራፊን ቴክኖሎጂ የቅርብ ጊዜ እድገቶች, መጪው ጊዜ በብዙ መንገዶች እዚህ አለ.