آخرین اخبار

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

اخبار خواندنی

اعلام رتبه ایران در حوزه بیوتکنولوژی

مدارهای نامرئی و قابل کشش در فناوری‌های آینده

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

ساخت یک گیرنده بیدارکننده برای دستگاه‌های هوشمند

شناسایی 82 ژن جدید مؤثر در بیماری کم‌توانی ذهنی ارثی

توسعه همکاری ایران و عمان در حوزه‌های علم و فناوری

برگزاری سمپوزیومی در راستای اهداف "صندوق علمی راه ابریشم"

اوتیسم، شیزوفرنی و اختلال دو قطبی ویژگی‌های مولکولی مشترکی دارند

ساخت یک لیزر جدید برای مطالعه بهتر مولکول‌ها

اعلام آمادگی همکاری ایران با سوریه در زمینه فراورده های زیستی

چهارمین استاندارد بین المللی نانو ثبت شد

دانشیار دانشگاه علوم پزشکی تهران به جمع دانشمندان برتر دنیا پیوست

مهر تائید شرکت چینی بر نانورنگ‌های ایرانی

قرار گرفتن ایران در رتبه چهارم جهانی تولید علم نانو/محصولات فناورانه ایرانی در 47 کشور

دانشمند جوان ایرانی برنده چند جایزه بین المللی مهندسی شد

نخستین پاویون ملی محصولات دانش‌بنیان صادراتی ایران در نمایشگاه چین برپا می‌شود

محققان دانشگاه تهران برنده جایزه جهانی انرژی شدند

ثبت جهانی گونه جدیدی از کنه‌های ایرانی/تلاش برای رفع علف‌های هرز با کمک حشرات

غذاهای دریایی و خطرات یک مهمان ناخوانده!

یک محقق ایرانی مدیر موسسه ماکس پلانک شد

یک محقق ایرانی در فهرست دانشمندان یک درصد برتر دنیا قرار گرفت

توجه به اقتصاد فضا اولویت ماست/از نظر رتبه علمی در منطقه جایگاه نخست را داریم

الزام و راهبرد لایحه برنامه ششم توسعه برای جذب 100 هزار دانشجوی خارجی

دانشمند ایرانی حسگر رصد معده ساخت

دانشگاه صنعتی نوشیروانی؛ میزبان مسابقات بین‌المللی رباتیک

دانشجویان ایرانی در دانشگاه‌های خارجی، سرآمد هستند

دستیابی به جایگاه اول علمی منطقه زودتر از چشم‌انداز ما اتفاق افتاد

پاویون محصولات دانش‌بنیان ایرانی در مسکو برگزار می‌شود

یک دانشمند ایرانی نامزد جایزه کاشف سال 2017 شد

گسترش همکاری علمی پژوهشکده مطالعات فرهنگی با دانشگاه پاریس 13

رتبه دوم ایران در حوزه فناوری‌های پرتاب و زیر ساخت‌های فضایی

نقطه عطف در مبارزه با مرگبارترین آفت گندم

ایران در بین 10 کشور نفوذپذیر سیستم های سایبری صنعتی

ایران رتبه 16 هوش مصنوعی را در دنیا دارد

طرح جامع مطالعاتی میدان گازی هما آغاز شد

توسعه همکاریهای ایران با کشورهای خارجی در زمینه انرژی بادی

صعود ایران در رده بندی جهانی همراه با سامانه مدیریت مجلات علمی کشور

برزیل بهره‌گیری از پتانسیل‌های علمی در مراکز تحقیقاتی ایران را خواستار شد

گوگرد زدایی سوخت‌های مایع با فناوری نانو توسط محققان ایرانی

آغاز فصل جدید همکاری‌های آموزش پزشکی ایران و کوبا

افزایش بازدهی تولید خورشیدی گاز هیدروژن به کمک نانوذرات

همکاری مشترک ایران و 8 کشور اروپایی در موضوع ایمنی محصولات نانو

منشا شکل گیری طلا مشخص شد

ایران رتبه 75 نوآوری را به خود اختصاص داد

تیم المپیاد نجوم ایران در جایگاه سوم جهان ایستاد

اجرای برنامه‌های توسعه پایدار در ایران با همکاری "یونیدو" تا سال 2021

نزدیک شدن رایانه‌های مایع به واقعیت!

شرکتهای دانش بنیان ایرانی به نمایشگاه تجهیزات پزشکی آلمان می روند

جایزه علوم آب اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا به یک ایرانی رسید

برخی از کشورهای غربی مقالات دانشگاهی ما را چاپ نمی‌کنند