balita

Hapit tanan nga atong masugatan sa modernong kalibutan nagsalig sa electronics sa pipila ka mga gidak-on. Sukad nga una namong nadiskobrehan unsaon paggamit sa elektrisidad aron makamugna og mekanikal nga trabaho, nakahimo kami og mga himan nga dako ug gamay aron sa teknikal nga pagpauswag sa among kinabuhi. Gikan sa mga electric lights ngadto sa mga smartphone, matag device among gipalambo naglangkob lang sa pipila ka yano nga mga sangkap nga gitahi sa lain-laing mga configuration. Sa pagkatinuod, sulod sa kapin sa usa ka siglo, kami nagsalig sa:
Ang atong moderno nga electronics revolution nagsalig niining upat ka matang sa mga component, plus – later – transistor, aron dad-on kanato ang halos tanang butang nga atong gigamit karon. gamay nga gahum, ug ikonektar ang among mga aparato sa usag usa, dali namon makit-an kini nga mga klasiko nga limitasyon.Teknolohiya.Apan, sa sayong bahin sa 2000, lima ka mga pag-uswag ang tanan naghiusa, ug nagsugod sila sa pagbag-o sa atong modernong kalibutan.Ania kung giunsa kini tanan.
1.) Pagpalambo sa graphene.Sa tanan nga mga materyales nga makita sa kinaiyahan o gibuhat sa lab, ang diamante dili na ang pinakagahi nga materyal.Adunay unom nga mas gahi, ang pinakalisud mao ang graphene.Niadtong 2004, ang graphene, usa ka sheet sa carbon nga gibag-on sa atomo. gitak-opan sa usa ka hexagonal nga kristal nga pattern, aksidenteng nahimulag sa lab.Unom lang ka tuig human niini nga pag-uswag, ang mga nakadiskubre niini nga sila Andrei Heim ug Kostya Novoselov gihatagan ug Nobel Prize sa Physics. pisikal, kemikal, ug kainit nga kapit-os, apan kini usa ka hingpit nga lattice sa mga atomo.
Ang graphene usab adunay makaiikag nga conductive properties, nga nagpasabot nga kon ang mga electronic device, lakip na ang mga transistor, mahimo gikan sa graphene imbes nga silicon, kini mahimong mas gamay ug mas paspas kay sa bisan unsa nga anaa kanato karon. Kung ang graphene isagol sa plastik, mahimo kini nga usa ka heat-resistant, mas lig-on nga materyal nga nagpahigayon usab og elektrisidad.Dugang pa, ang graphene mga 98% nga transparent sa kahayag, nga nagpasabot nga kini rebolusyonaryo alang sa transparent touchscreens, light-emitting panels ug bisan solar cells.Sama sa gibutang kini sa Nobel Foundation 11 ka tuig Kaniadto, "tingali hapit na kita sa us aka miniaturization sa mga elektroniko nga motultol sa mga kompyuter nga mahimong labi ka episyente sa umaabot."
2.) Surface mount resistors.Kini ang labing karaan nga "bag-o" nga teknolohiya ug lagmit pamilyar sa bisan kinsa nga nag-dissect sa usa ka kompyuter o cell phone.Ang usa ka surface mount resistor usa ka gamay nga rectangular nga butang, kasagaran ginama sa seramik, nga adunay conductive sulab sa duha. matapos.Ang pagpalambo sa mga seramiko, nga mosukol sa dagan sa kasamtangan nga walay dissipating sa daghan nga gahum o kainit, naghimo niini nga posible nga sa paghimo sa resistors nga labaw pa kay sa mga tigulang tradisyonal nga resistors nga gigamit kaniadto: axial lead resistors.
Kini nga mga kabtangan naghimo niini nga sulundon alang sa paggamit sa modernong elektroniko, ilabi na sa ubos nga gahum ug mga mobile device. Kung kinahanglan nimo ang usa ka resistor, mahimo nimong gamiton ang usa niini nga mga SMD (surface mount device) aron makunhuran ang gidak-on nga imong gikinahanglan alang sa mga resistor, o aron madugangan. ang gahum nga mahimo nimong magamit sa kanila sulod sa parehas nga mga limitasyon sa gidak-on.
3.) Supercapacitors.Capacitors mao ang usa sa labing karaan nga electronic technologies.Sila gibase sa usa ka yano nga setup diin ang duha ka conductive ibabaw (plates, cylinders, spherical shells, etc.) gibulag gikan sa usag usa sa usa ka gamay nga gilay-on, ug ang duha mga ibabaw makahimo sa pagpadayon sa managsama ug kaatbang nga mga singil.Sa diha nga ikaw mosulay sa pagpasa sa kasamtangan pinaagi sa kapasitor nga kini nag-charge ug sa diha nga imong gipalong ang kasamtangan o ikonektar ang duha ka mga palid ang kapasitor nagpagawas. Ang mga kapasitor adunay daghang mga aplikasyon, lakip ang pagtipig sa enerhiya, usa ka paspas nga pagbuto sa gipagawas nga enerhiya, ug piezoelectric electronics, diin ang mga pagbag-o sa presyur sa aparato makamugna og mga signal sa kuryente.
Siyempre, ang paghimo sa daghang mga plato nga gibulag sa gagmay nga mga distansya sa usa ka gamay kaayo nga sukod dili lamang mahagiton apan sa sukaranan limitado. Ang mga bag-o nga pag-uswag sa mga materyales-ilabi na ang calcium copper titanate (CCTO)-makatipig daghang kantidad sa bayad sa gagmay nga mga wanang: mga supercapacitor. Kining miniaturized nga mga himan mahimong ma-charge ug ma-discharge sa makadaghang higayon sa dili pa kini mahurot; pag-charge ug pag-discharge nga mas paspas; ug tipigan ang 100 ka pilo sa enerhiya kada yunit nga gidaghanon sa mas karaan nga mga capacitor. Kini usa ka teknolohiya nga makapausab sa dula kon bahin sa pagpagamay sa mga elektroniko.
4.) Super inductors.Ingon ang katapusan sa "Big Three," ang superinductor mao ang pinakabag-o nga magdudula nga mogawas hangtod sa 2018. Ang usa ka inductor mao ang batakan usa ka coil nga adunay usa ka kasamtangan nga gigamit sa usa ka magnetizable core. Ang mga inductors misupak sa mga pagbag-o sa ilang internal nga magnetic field, nga nagpasabot nga kon imong sulayan ang pag-agos sa kasamtangan pinaagi niini, kini mosukol sa makadiyot, unya tugotan ang kasamtangan nga modagayday nga gawasnon pinaagi niini, ug sa katapusan mosukol sa mga kausaban pag-usab sa dihang imong ipalayo ang kasamtangan. Uban sa mga resistor ug capacitor, sila ang tulo ka sukaranan nga mga elemento sa tanan nga mga sirkito. Apan pag-usab, adunay limitasyon kung unsa ka gamay ang ilang makuha.
Ang problema mao nga ang inductance nga bili nagdepende sa ibabaw nga dapit sa inductor, nga mao ang usa ka damgo killer sa termino sa miniaturization. ang mga partikulo nga nagdala karon sa ilang kaugalingon nagpugong sa mga pagbag-o sa ilang paglihok. Sama nga ang mga hulmigas sa usa ka linya kinahanglan nga "magsulti" sa usag usa aron mabag-o ang ilang katulin, kini nga mga partikulo nga nagdala karon, sama sa mga electron, kinahanglan nga mogamit usa ka puwersa sa usag usa aron mapadali. o paghinayhinay.Kini nga pagsukol sa pagbag-o nagmugna og pagbati sa paglihok.Ubos sa pagpangulo sa Kaustav Banerjee's Nanoelectronics Research Laboratory, usa ka kinetic energy inductor gamit ang graphene nga teknolohiya nahimo na karon: ang pinakataas nga inductance density nga materyal nga natala sukad.
5.) Ibutang ang graphene sa bisan unsang device.Karon atong kuhaan og stock.We have graphene.We have “super” versions of resistors, capacitors and inductors – miniaturized, lig-on, kasaligan ug efficient.The final hurdle in the ultra-miniaturization revolution in electronics , labing menos sa teorya, mao ang abilidad sa paghimo sa bisan unsang device (nga gihimo sa halos bisan unsang materyal) ngadto sa usa ka electronic device. lakip na ang flexible nga mga materyales.Ang kamatuoran nga ang graphene adunay maayo nga fluidity, flexibility, kusog, ug conductivity, samtang dili makadaot sa mga tawo, naghimo niini nga sulundon alang niini nga katuyoan.
Sa milabay nga pipila ka tuig, ang graphene ug graphene nga mga himan gihimo sa paagi nga makab-ot lamang pinaagi sa pipila ka mga proseso nga sa ilang mga kaugalingon medyo estrikto. deposition.Bisan pa, adunay pipila lamang nga mga substrate diin ang graphene mahimong ideposito niining paagiha.Mahimo nimong makunhuran sa kemikal ang graphene oxide, apan kung buhaton nimo, mahuman ka sa dili maayo nga kalidad nga graphene.Mahimo ka usab nga makahimo og graphene pinaagi sa mechanical exfoliation , apan kini wala magtugot kanimo sa pagkontrolar sa gidak-on o gibag-on sa graphene nga imong gihimo.
Dinhi diin ang mga pag-uswag sa laser-engraved graphene moabut.Adunay duha ka nag-unang mga paagi aron makab-ot kini.Ang usa mao ang pagsugod sa graphene oxide.Sama sa una: gikuha nimo ang graphite ug gi-oxidize kini, apan imbes nga maminusan kini sa kemikal, imong gikunhuran kini. nga adunay laser.Dili sama sa chemically reduced graphene oxide, kini usa ka taas nga kalidad nga produkto nga magamit sa mga supercapacitor, electronic circuit, ug memory card, ug uban pa.
Mahimo usab nimo gamiton ang polyimide, usa ka taas nga temperatura nga plastik, ug pattern nga graphene direkta sa usa ka laser. Ang laser nagbungkag sa kemikal nga mga gapos sa polyimide network, ug ang mga atomo sa carbon thermally nag-organisar pag-usab sa ilang mga kaugalingon aron maporma ang nipis, taas nga kalidad nga graphene sheets. Ang Polyimide nagpakita usa ka tonelada nga potensyal nga mga aplikasyon, tungod kay kung mahimo nimo nga makulit ang mga graphene nga mga sirkito niini, mahimo nimong usbon ang bisan unsang porma sa polyimide nga mahimong magamit nga mga elektroniko. Kini, sa paghingalan sa pipila, naglakip sa:
Apan tingali ang labing kulbahinam-nga gihatag sa pagtunga, pagsaka, ug ubiquity sa bag-ong mga nadiskobrehan sa laser-engraved graphene-anaa sa kapunawpunawan sa unsa ang posible nga karon. Uban sa laser-engraved graphene, ikaw makaani ug makatipig enerhiya: usa ka energy-controlling device .Usa sa labing grabe nga mga pananglitan sa teknolohiya nga napakyas sa pag-uswag mao ang mga baterya.Karon, hapit namong gamiton ang mga dry cell chemistries sa pagtipig sa enerhiya sa elektrisidad, usa ka siglo-daan nga teknolohiya.Mga prototype sa bag-ong storage device, sama sa zinc-air batteries ug solid-state flexible electrochemical capacitors, gibuhat.
Uban sa laser-engraved graphene, dili lamang nato mabag-o ang paagi sa pagtipig sa enerhiya, apan makahimo usab kita og mga gamit nga masul-ob nga mag-convert sa mekanikal nga enerhiya ngadto sa elektrisidad: triboelectric nanogenerators. Makahimo kita og talagsaon nga mga organikong photovoltaics nga adunay potensyal sa pagbag-o sa solar energy.We. makahimo usab og flexible biofuel cells; dako ang mga posibilidad.Sa mga utlanan sa pagkolekta ug pagtipig sa enerhiya, ang mga rebolusyon anaa sa hamubo nga termino.
Dugang pa, ang laser-engraved graphene kinahanglan nga magdala sa usa ka panahon sa wala pa sukad nga mga sensor. Naglakip kini sa mga pisikal nga sensor, tungod kay ang pisikal nga mga pagbag-o (sama sa temperatura o strain) hinungdan sa mga pagbag-o sa elektrikal nga mga kabtangan sama sa resistensya ug impedance (nga naglakip usab sa mga kontribusyon sa capacitance ug inductance ).Naglakip usab kini sa mga himan nga makamatikod sa mga pagbag-o sa mga kabtangan sa gas ug humidity, ug - kung ipadapat sa lawas sa tawo - pisikal nga mga pagbag-o sa hinungdanon nga mga timailhan sa usa ka tawo. paglakip lamang sa usa ka importante nga mga timailhan sa monitoring patch nga diha-diha dayon nagpahibalo kanato sa bisan unsa nga makapabalaka nga mga kausaban sa atong mga lawas.
Kini nga linya sa panghunahuna mahimo usab nga magbukas sa usa ka bag-ong natad: mga biosensor nga gibase sa teknolohiya nga gikulit sa laser nga graphene. Ang artipisyal nga tutunlan nga gibase sa graphene nga gikulit sa laser makatabang sa pag-monitor sa mga pagkurog sa tutunlan, pag-ila sa mga kalainan sa signal tali sa pag-ubo, pag-ubo, pagtiyabaw, pagtulon ug pagyango. movements.Laser-engraved graphene usab adunay dakong potensyal kon gusto ka nga maghimo ug artipisyal nga bioreceptor nga makatarget sa piho nga mga molekula, magdesinyo ug lain-laing masul-ob nga biosensors, o gani makatabang nga makahimo sa nagkalain-laing aplikasyon sa telemedicine.
Hangtud sa 2004 nga ang usa ka pamaagi sa paggama og mga graphene sheet, sa labing gamay nga tinuyo, una nga naugmad. Sa 17 ka tuig sukad, usa ka serye sa managsama nga pag-uswag ang sa katapusan nagdala sa posibilidad sa pagbag-o sa paagi sa pakig-uban sa mga tawo sa elektroniko. Kung itandi sa tanan nga naglungtad nga mga pamaagi sa pagprodyus ug paghimo sa mga aparato nga nakabase sa graphene, ang gikulit nga laser nga graphene makapahimo sa yano, mass-producible, taas nga kalidad, ug dili mahal nga mga pattern sa graphene sa lainlaing mga aplikasyon lakip ang pagbag-o sa mga elektroniko sa panit.
Sa haduol nga umaabot, makatarunganon nga magpaabut sa mga pag-uswag sa sektor sa enerhiya, lakip ang pagkontrol sa enerhiya, pag-ani sa enerhiya, ug pagtipig sa enerhiya. Usab sa haduol nga termino mao ang mga pag-uswag sa mga sensor, lakip ang mga pisikal nga sensor, mga sensor sa gas, ug bisan ang mga biosensor. Ang rebolusyon lagmit nga gikan sa mga wearable, lakip na ang mga himan alang sa diagnostic telemedicine applications.Segurado, daghang mga hagit ug mga babag ang nagpabilin.Apan kini nga mga babag nagkinahanglan og incremental kaysa rebolusyonaryong mga kalamboan.Samtang ang konektado nga mga himan ug ang Internet of Things nagpadayon sa pagtubo, ang panginahanglan alang sa Ang ultra-small electronics mas dako pa kaysa kaniadto. Uban sa pinakabag-o nga pag-uswag sa graphene nga teknolohiya, ang umaabot ania na sa daghang paagi.