טרנזיסטור אקסיטון. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

טרנזיסטור אקסיטון

21.07.2008

מדענים אמריקאים רוצים להמיר ישירות אות חשמלי לאור.

"במיקרואלקטרוניקה יש סתירה אחת לא נעימה: חישובים מתבצעים באמצעות אלקטרונים, ואותות מועברים למרחקים ארוכים באמצעות פוטונים. הרבה זמן ואנרגיה מושקעים בטרנספורמציות המקבילות. ניסינו לבטל את הסתירה הזו", אומר ליאוניד באטוב מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו. דייגו. כדי לעשות זאת, הם יצרו טרנזיסטור אקציטון.

אקציטון הוא קוואזי-חלקיק המורכב מאלקטרון וחור הקשורים יחדיו. קוואזי-חלקיקים כאלה יכולים להיווצר, למשל, בגליום ארסניד שמקורר ל-40K על ידי הברקת לייזר עם אורך גל מסוים עליו. אקסיטון אינו חי זמן רב, ובעת ריקבון הוא מוותר על האנרגיה האצורה בו בצורה של קוואנטום של אור.

פיזיקאים בראשות בטוב למדו לא רק ליצור אקסיטונים, אלא גם לנעול אותם בעזרת שדה חשמלי בקירות קוונטיים. ואתה יכול לשחרר אקסיטונים על ידי שינוי המתח על האלקטרודות של המיקרו-מעגל. לפיכך, המכשיר כולו פועל כמו טרנזיסטור אמיתי, שבו האלקטרונים זזים או לא זזים בהתאם למתח המופעל על אלקטרודת הבקרה. כאן, הם למעשה שולטים בתנועת הפוטונים, שאליהם פונים אקסיטונים, ברגע שהם עוזבים את הקיר הקוונטי.

אם ניתן להעלות את טמפרטורת הפעולה של המוליך למחצה, מכשיר כזה ימצא יישום רחב לחילופי מידע מהירים בין מחשבים, כמו גם בין מיקרו-מעגלים, שבמקרה זה יצטרכו להיות מחוברים לא באמצעות חוטי חשמל, אלא על ידי סיבים אופטיים.

<< חזרה: המחשב קורא מחשבות 22.07.2008

>> קדימה: ננו-חלקיקים קולטים אור 20.07.2008

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

האיום של פסולת חלל על השדה המגנטי של כדור הארץ 01.05.2024

לעתים קרובות יותר ויותר אנו שומעים על עלייה בכמות פסולת החלל המקיפה את כוכב הלכת שלנו. עם זאת, לא רק לוויינים וחלליות פעילים תורמים לבעיה זו, אלא גם פסולת ממשימות ישנות. המספר ההולך וגדל של לוויינים ששוגרו על ידי חברות כמו SpaceX יוצר לא רק הזדמנויות לפיתוח האינטרנט, אלא גם איומים רציניים על אבטחת החלל. מומחים מפנים כעת את תשומת לבם להשלכות הפוטנציאליות על השדה המגנטי של כדור הארץ. ד"ר ג'ונתן מקדואל ממרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה מדגיש שחברות פורסות במהירות קבוצות כוכבים לוויינים, ומספר הלוויינים עשוי לגדול ל-100 בעשור הבא. הפיתוח המהיר של הארמדות הקוסמיות הללו של לוויינים עלול להוביל לזיהום סביבת הפלזמה של כדור הארץ בפסולת מסוכנת ולאיום על יציבות המגנטוספרה. פסולת מתכת מרקטות משומשות יכולה לשבש את היונוספירה והמגנטוספירה. לשתי המערכות הללו תפקיד מרכזי בהגנה על האווירה ובשמירה עליה ... >>

התמצקות של חומרים בתפזורת 30.04.2024

יש לא מעט תעלומות בעולם המדע, ואחת מהן היא ההתנהגות המוזרה של חומרים בתפזורת. הם עשויים להתנהג כמו מוצק אבל פתאום הופכים לנוזל זורם. תופעה זו משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים, ואולי סוף סוף נתקרב לפתרון התעלומה הזו. דמיינו חול בשעון חול. בדרך כלל הוא זורם בחופשיות, אך במקרים מסוימים החלקיקים שלו מתחילים להיתקע, והופכים מנוזל למוצק. למעבר הזה יש השלכות חשובות על תחומים רבים, מייצור תרופות ועד בנייה. חוקרים מארה"ב ניסו לתאר תופעה זו ולהתקרב להבנתה. במחקר ערכו המדענים סימולציות במעבדה באמצעות נתונים משקיות של חרוזי פוליסטירן. הם גילו שלרעידות בתוך קבוצות אלה יש תדרים ספציפיים, כלומר רק סוגים מסוימים של רעידות יכלו לעבור דרך החומר. קיבלו ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תאים חיים מורחבים על שלד הרובוט 28.05.2022

ככלל, תאים חיים גדלים בתנאים סטטיים: יש צורך רק בצלחות פטרי ובפיגומים 3D מיניאטוריים. הוכח בעבר שניתן לגדל רקמה גם על מבנים נעים כמו צירים. עם זאת, הם מתחו או כופפו את הבד בכיוון אחד בלבד. אבל חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד וחברת הרובוטיקה Devanthro החליטו שהדרך הטובה ביותר ליצור רקמות שיכולות לנוע ולהתכופף היא ליצור מחדש את סביבת הצמיחה הטבעית שלהן קרוב ככל האפשר. לכן, צוות מדענים החליט לחקות את מערכת השרירים והשלד האנושית בעזרת רובוט.

המדענים התאימו את השלד של רובוט קוד פתוח ויצרו סביבה מיוחדת לגידול תאים (ביוריאקטור) עליו כך שהם מתכופפים ומתמתחים לכל הכיוונים הנכונים.

לשם כך נבחר מפרק הכתף. לאחר מכן יצרו החוקרים ביו-ריאקטור שניתן להניח על כתף מלאכותית באמצעות חוטים מתכלים הנמתחים בין שתי נקודות עיגון, כמו קווצת שיער. כל המבנה הזה היה סגור בממברנה חיצונית הדומה לבלון.

לאחר מכן זרעו את החוטים הדקים בתאים אנושיים, ותא הכתף מלא בנוזל עשיר בחומרים מזינים שנועד לעורר צמיחה. התאים גודלו במשך שבועיים ו"אומנו" מדי יום במשך 30 דקות.

הצוות ציין את ההבדל בין תאים פעילים לאלו שגדלו בסביבה סטטית. עם זאת, החוקרים עדיין לא בטוחים אם השינויים הללו הועילו.

ההבדלים התבססו על מדידת פעילות וגדילה של גנים מסוימים. והם היו, במקרה הטוב, מעורפלים מבחינת יישומים רפואיים עתידיים.

מדענים הראו שאפשר לגדל תאים חיים על שלד רובוסי. כעת עליהם לברר אם יש בכך תועלת כלשהי. פוטנציאלי, בעתיד, ניתן להשתמש בנתוני המטופלים כדי ליצור עותקים מדויקים של גופם, שיאפשרו לגדל רקמות שונות לצורך ניתוחים בעותקים אנושיים.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר