טרנזיסטורי גרפן דו מימדיים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

טרנזיסטורי גרפן דו מימדיים

06.02.2013

פיסיקאים אמריקאים עשו צעד גדול לקראת אלקטרוניקת גרפן דו-ממדית, לאחר שלמדו ליישם שכבת בידוד על קטעים שרירותיים של יריעת פחמן "נובל", שאפשרה להם לייצר טרנזיסטורים דקים במיוחד מגרפן, לפי מאמר שפורסם. בכתב העת Nature Nanotechnology.

מאז גילוי הגרפן ב-2004 על ידי הפיזיקאים הרוסים-בריטים אנדריי גיים וקונסטנטין נובוסלוב, מדענים ניסו להתאים את החומר הזה ליצירת אלקטרוניקה. בעיות דומות - זרמי דליפה גבוהים, קשיים בעבודה עם גרפן ובעיות ביישום מצע מבודד מונעים מהפיזיקאים ליצור טרנזיסטורים המותאמים לייצור תעשייתי.

קבוצת מדענים בראשות פוליקל אג'יאן מאוניברסיטת רייס ביוסטון (ארה"ב) פתרה את הבעיה האחרונה על ידי כך שלמדה כיצד לצייר "דפוסים" שרירותיים מהמבודד על יריעות גרפן באמצעות לייזר. על פי הטכנולוגיה של Ajayan ועמיתיו, המצע נעשה ראשון. לשם כך, מדענים מרססים מולקולות של מבודד, בורון ניטריד, על גבי לוח מתכת דק, ומניחים פולימר מיוחד על חלקים מסוימים של "סנדוויץ' זה". ואז הפיזיקאים "חותכים" את האזורים נטולי הפולימרים של המצע בלייזר, מסירים את שכבת ההגנה ומצמיחים שכבת גרפן ישירות עליה.

כפי שמציינים החוקרים, לתכנון זה יש את כל המאפיינים הדרושים להפיכתו לטרנזיסטור. כהדגמה, מדענים יצרו כמה טרנזיסטורים "שטוחים" בגודל של 100 ננומטר, שאינם נחותים ממקבילים מסיליקון. בנוסף, אג'יאן ועמיתיו מציינים שהטכנולוגיה שלהם תואמת לשיטות מודרניות של ייצור מיקרואלקטרוניקה, מה שיאפשר להשתמש בה ליצירת שבבים מיקרוניים בעתיד הקרוב.

<< חזרה: פאנלים סולאריים על אינדיום פוספיד 06.02.2013

>> קדימה: האוקיינוס הורס את שכבת האוזון 05.02.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

כלי טיס בלתי מאוישים עם גוף ביולוגי 19.11.2014

מתנגדי כלי טיס בלתי מאוישים מתלוננים כי קוואדקופטרים ומזל"טים אחרים זמינים מסחרית טומנים בחובם לפחות שתי סכנות: הם פוגעים בפרטיות על ידי כניסה לשטח פרטי וביצוע הקלטת וידאו לא חוקית; אם לא נשלטים במיומנות, רחפנים עלולים לצאת משליטה על בעליהם ולגרום לא רק לנזק מהותי לרכוש של אנשים אחרים, אלא אף לגרום לפציעות חמורות של עוברי אורח אם הם נופלים עליהם מגובה רב.

עם זאת, ישנו גם גורם שלישי חשוב - פטור מעונשם של בעלי הקוואדרוקופטרים בגין התמרונים המסוכנים של כלי הטיס שלהם בשל בעיית זיהוי הבעלים של המל"ט שנפל. עם זאת, חוסר הנכונות להשאיר עקבות של הכטב"ם, גם אם במהלך הטיסה הוא היה במודע מעל השטח האסור לתנועה אווירית, מה שגרם לפרויקט ליצור רחפן עם גוף ביולוגי. במקרה זה, כלי רכב המשמידים את עצמם בתנאים טבעיים עשויים לעניין, קודם כל, את משרד הביטחון ומבני כוח ממלכתיים אחרים. היישום של הרעיון המתואר מוכן בחלקו להתבצע על ידי מומחים מאחד ממרכזי המחקר של נאס"א.

מהנדסת בשם לין רוטשילד מציעה ליצור את החלק העיקרי של קוואדרוקופטר מתפטיר שגדל לצורה ולמידות הרצויות - הגוף הצומח של הפטריות. אב הטיפוס "המל"ט הביולוגי" קיבל שכבות הגנה של תאית שיכסו את גוף התפטיר. כתחליף אמין לדבק לחיבור החלקים הבודדים של הביו-גפן של המל"ט החדש, נבחר חלבון סינטטי, הפועל כאנלוגי לרוק המשמש את הצרעות לבניית הקינים שלהן.

כאשר מל"ט כזה מתרסק בשמורות טבע או מעל שטחים אחרים, חיידקים פשוט לא ישאירו זכר לחלקים העיקריים של הקוואדרוקופטר במקום ההתרסקות שלו, שכן רכיבים טבעיים יכולים להתפרק ביולוגית במהירות האפשרית - להתפרק בסביבה הטבעית. נכון, בניסוח כזה מילת המפתח היא "בסיסית", כי חלקים כמו הסוללה או מדחפי הרחפן הושאלו ממטוסים רגילים. וזה אומר שעדיין ניתן יהיה לזהות מל"טים על ידי מיקרו-מעגלים, שאמנם ייוצרו באמצעות ננו-חלקיקי צבע כסף, אך ידרשו פרק זמן ארוך יותר מאשר מארז פטריות לפירוק מוחלט.

מהנדסים אמריקאים פועלים להחליף את החלקים הנותרים בעמיתיהם הטבעיים, אך נושא הפגיעות של מל"טים כאלה לתנאי מזג אוויר קשים וגורמים טבעיים אחרים נותר רלוונטי לא פחות.

לדברי מומחים, למל"טים ביולוגיים יש סיכוי להפוך לאמצעי אידיאלי לניטור אזורים רגישים לסביבה ולהיות שימושיים מאוד במשימות סיור וריגול. ייתכן שבעתיד יופיעו דגמי מל"טים דומים בשירות עם יחידות הצבא.

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