آخرين مطالب

نزدیک شدن رایانه‌های مایع به واقعیت! ايران در جهان

نزدیک شدن رایانه‌های مایع به واقعیت!

  بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- در گامی به سوی ایجاد کلاس جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی که به نظر می‌رسد مانند موجودات زنده نرم و طبیعی باشند، مهندسان مکانیک دانشگاه کارنگی‌ملون آمریکا در حال توسعه یک ترانزیستور مایع از یک آلیاژ فلزی ایندیم و گالیم هستند که در دمای اتاق مایع است.

از نظارت بر بیماری‌های زیست‌سازگار تا ربات‌های تغییرشکل دهنده، همه این‌ها برنامه‌هایی کاربردی و بالقوه برای این رایانه‌های پر سر و صدا و جذاب هستند.

تا همین اواخر، تنها نمونه از الکترونیک مایع، میکروسوییچ‌های ساخته شده از لوله‌های شیشه‌ای کوچک با مهره‌ای از جیوه در داخل آن بود که در آن امکان سوئیچ را وقتی بین دو سیم حرکت می‌کرد، از بین می‌برد.

اساسا ترانزیستور مایع، سوئیچ بسیار پیچیده‌ای است که از آلیاژ فلزی مایع ساخته شده است و غیرسمی است، بنابراین می‌توان آن را برای ساخت مداری نرم و قابل کشش به لاستیک تزریق کرد.

بر خلاف سوئیچ جیوه‌ای که با چرخش شیشه کوچک مدار را می‌بندد، ترانزیستور مایع با باز کردن و بستن اتصال بین قطرات کوچک فلزی با استفاده از جهت ولتاژ  کار می‌کند. هنگامی که در یک جهت جریان دارد، قطرات ترکیب و مدار بسته می‌شود. اگر هم در جهت مخالف در جریان باشد، قطره تقسیم و مدار باز می‌شود.

کارمل مجیدی و جیمز ویسمن محققان آزمایشگاه "ماشین‌های نرم" دانشگاه کارنگی ملون می‌گویند که تناوب باز و بسته شدن سوئیچ اجازه می‌دهد تا ترانزیستور را به خاطر پدیده ناپایداری مویرگی تقلید کند.

بخش دشوار کار ایجاد ناپایداری بود، به طوری که قطرات از دو به یک تغییر می‌کردند و مدام تغییر حالت می‌دادند.

مجیدی می‌گوید: ما همیشه ناپایداری مویرگی را می‌بینیم. اگر شیر آب را باز کنید و سرعت جریان خیلی پایین باشد، گاهی اوقات می‌بینیم که جریان آب از حالت پایدار به رشته قطرات تبدیل می‌شود. این یک ناپایداری مویرگی موسوم به "ناپایداری رایلی"( Rayleigh instability) است.

با آزمایش قطرات در یک حمام سدیم هیدروکسید، مهندسان دریافتند که رابطه‌ای بین ولتاژ و واکنش الکتروشیمیایی وجود دارد که در آن ولتاژ یک سطح شیب‌دار(گرادینت) در اکسیداسیون روی سطح قطره ایجاد می‌کند، کشش سطحی را تغییر می‌دهد و موجب تقسیم قطره به دو نیم می‌شود. مهمتر از همه، خواص سوئیچ مانند ترانزیستور عمل کرد.

مجیدی می‌گوید: ما این دو قطره را داریم که مشابه الکترودهای منبع و تخلیه در یک ترانزیستور میدان اثر است و می‌توانیم از این شکل قابل برنامه‌ریزی برای باز کردن و بستن مدار استفاده کنیم. شما می‌توانید در نهایت از این اثر برای ایجاد این مدارهای فیزیکی قابل تنظیم مجدد استفاده کنید.

محققان می‌گویند که ترانزیستور مایع جدید، راه را برای دستیابی به کامپیوترهای مینیاتوری مایع هموار می‌کند و می‌تواند به طور مستقیم وارد بافت‌های بدن شود و با آنها ارتباط برقرار کند و به عنوان نظارت بر بیماری عمل کند و یا به بیماران سکته مغزی کمک می‌کند تا عملکرد مغز خود را بازیابی کنند.

علاوه بر این، مدارهای مایع می‌توانند مواد را مجددا تنظیم کنند تا عملکردشان را تغییر دهند یا از مناطق آسیب دیده بگذرند.

مجیدی می‌گوید: این فناوری می‌تواند بر پایه ساختاری باشد که تغییرات و آسیب‌های فیزیکی را بهبود می‌بخشد، مانند یک ربات پروازی که در بال آسیب دیده یک پرنده به کار گرفته شود و هنگامی که بال خود را باز می‌کند، شما می‌خواهید شدت جریان را در بال‌ها نیز تغییر داده و مجددا پیکربندی کنید تا بتوانید از آنها برای کمک به پرواز پرنده استفاده کنید، یا از نوع جدیدی از قابلیت‌های الکتریکی استفاده کنید.

این پژوهش در Advanced Science منتشر شده است.




نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

دانشمند ایرانی برای بافت مصنوعی چاپگر سه بعدی ابداع کرد

دندانپزشک ایرانی چهره پیشگام درمان های میکروسکوپی ایمپلنت شد

نگهداری نمونه های ارزشمند زیستی خارجی در کشور/ حفظ امنیت نمونه ها

معرفی دانشمند ایرانی بعنوان چهره پیشرو در "درمان‌های میکروسکوپی ایمپلنت"

نتایج تحقیقات پژوهشگر ایرانی درباره یک سوپرانفجار آتشفشان نیوزیلند/مجهول ماندن "دماوند" در دنیا

تحویل 5 دقیقه‌ای همبرگر با پهپاد

عرضه فناوری‌های ایران در نمایشگاه نانوی شانگهای چین

9 مخترع ایرانی بین‌المللی می‌شوند

ایران؛ میزبان سی‌وپنجمین کنفرانس بین‌المللی پارک‌ها و مراکز رشد

ایران، رتبه اول منطقه در علم ژنتیک

ترسیم نقشه راه اینترنت اشیا توسط رگولاتورهای 9 کشور آسیایی

حضور شرکت های دانش بنیان فعال در حوزه تولید دارو در آلمان

تعاملات علمی دانشگاه‌های ایران با آسیای مرکزی افزایش یابد

چاپگر پوست با قابلیت پوشش‌دهی مستقیم زخم

احداث پالایشگاه اندونزی با دانش ایرانی/کسب دانش فنی تولید بنزین بر اساس استاندارد یورو 4 و 5

استارتاپ های برتر ایرانی به فستیوال فناوری اطلاعات اروپا می‌روند

عضویت دانشگاه امیرکبیر در آژانس دانشگاهی فرانکوفونی AUF فرانسه

آخرین رتبه ایران در فناوری نانو/ چین در صدر قرار گرفت

محقق ایرانی روی بیلبوردهای شهر لس‌آنجلس

توسعه سیستم خنک‌کننده جدید برای ماموریت‌های مهم فضایی

عدم توازن میان نجوم رصدی و نظری/مقایسه تلسکوپ‌های ایران با سایر کشورها

آمادگی دپارتمان‌های آموزش پزشکی برای کمک به ظرفیت‌های آموزشی در افغانستان

الماس‌های آسمانی از گور بازگشته

همایش بین‌المللی علمی ـ فرهنگی خلیج‌فارس در بوشهر برگزار می‌شود

برترین های المپیاد جهانی فناوری‌نانو معرفی شدند

4 کشور جدید هدف صادرات محصولات نانوی ایرانی

گسترش همکاری علمی دانشگاه یزد با سه دانشگاه بین‌المللی

آغاز اجرای 220 پروژه مشترک بین دانشمندان برتر دنیا و ایران

تولید داربست ویژه برای کشت سلول‌های قلبی توسط دانشمند ایرانی

بازدید هیات دانشگاهی سوئد از دانشگاه تربیت‌مدرس برای گسترش تبادلات علمی

افزایش شمار موسسات ایرانی در نظام‌های رتبه‌بندی جهانی در سال 2017

اولین همایش بین‌المللی پزشکی آکادمیک به میزبانی دانشگاه آزاد برگزار می‌شود

پایش آلودگی آب‌ سواحل هرمزگان با همکاری یک شرکت ژاپنی

گسترش همکاری‌ پارک فناوری آذربایجان غربی با تکنوکنت دانشگاه یوزونجی ییل ترکیه

استنت های زیست تخریب پذیر برای رگ های قلبی ساخته شد

تولید کپسول هیدروژلی کافئین با قابلیت رهش آهسته و هدفمند

یک شیمیدان ایرانی در فهرست دانشمندان یک درصد برتر دنیا

آزمایشگاه فناوری نانوی ایرانی در کوبا افتتاح شد

دستیابی به دانش فنی ساخت اولتراسانتریفیوژ با قابلیت 60 هزار دور در دقیقه

محقق ایرانی روش جدیدی برای تقویت سیمان ابداع کرد

نشست عمومی فرهنگستان علوم جهان آبان 97 در شیراز برگزار می شود

ضرورت استفاده از توان دانش‌آموختگان خارج از کشور برای توسعه فناوری

محقق ایرانی روشهای جدید استتار سربازان را ابداع می کند

حنجره مصنوعی جدید، بدون جراحی صدای بیشتری تولید می‌کند

محقق ایرانی ربات شبیه مار ساخت

دانشمند ایران لباس سنجش خوشحالی برای فضانوردان می سازد

ایران دارای بالاترین ظرفیت ذخیره‌سازی خون بند ناف در خاورمیانه

اعلام رتبه ایران در حوزه بیوتکنولوژی

مدارهای نامرئی و قابل کشش در فناوری‌های آینده

ماهواره «ناهید 1» در کمیته سازمان ملل متحد معرفی شد