אלקטרוניקה רכה הפכה לרב-שכבתית. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

אלקטרוניקה רכה הפכה לרב-שכבתית

22.08.2018

PCBs רכים יכולים לשנות את הדרך בה אנו חושבים על מכשירים אלקטרוניים. אלקטרוניקה גמישה ורכה תאפשר לכם ליצור חיישנים רפואיים שתוכלו לענוד על עצמכם בנוחות ללא חשש להישבר. אבל תוך כמה זמן יהיו לנו מכשירים כאלה?

קבוצות מחקר שונות הדגימו שוב ושוב אבות טיפוס של אלקטרוניקה רכה. ככלל, במקרים כאלה הם מנסים לשלב רכיבים אלקטרוניים קיימים עם מצע רך ועמיד, או שהם מנסים ליצור טרנזיסטורים ומיקרו-מעגלים גמישים חדשים. עובדי אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו עשו צעד נוסף לקראת שחרור טכנולוגיות "רכות אלקטרוניות" מעבר לכותלי המעבדות. הם עשו את הדרך הראשונה על ידי שילוב רכיבים מיקרוסקופיים לתוך מצעי אלסטומר, פולימר בעל גמישות וצמיגות גבוהים.

עם זאת, בניגוד לניסיונות קודמים, הפעם הלוח הרך נעשה רב-שכבתי. בעבר זה לא עבד: הקושי העיקרי היה שלא ניתן היה ליצור חיבורים חשמליים חזקים בין השכבות. בלוחות רגילים ומוצקים זו כבר לא בעיה, למעגלים מודפסים מודרניים יכולים להיות כמה עשרות שכבות, וניתן להגדיל את עוצמת המכשירים מבלי לשנות את גודלם.

כדי ליצור "עוגת שכבות" רכה, השתמשו Zhenlong Huang (Zhenlong Huang) ועמיתיו בטכנולוגיית לייזר: חורים נצרבו לתוך מצעי האלסטומר הדקים ביותר ולאחר מכן מולאו בחומר מוליך. בתוך השכבה מחברים את הרכיבים באמצעות חוטי נחושת גמישים המפותלים לספירלות, אותן כינו מחברי העבודה "גשרים"; היו ארבע שכבות בסך הכל.

מכשיר רך בגודל של מטבע היה ממולא בפונקציות, פשוטו כמשמעו: מודול תקשורת אלחוטי ומערכת שלמה של חיישנים (מד תאוצה וכו') נכנסו לתוכו. לצוואר, לראש, לידיים הוצמד לוח רך שאיפשר לבצע בדיקת אלקטרואנצפלוגרמה, ניטור קצב הלב והנשימה. בעזרת הלוח ניתן היה לשלוט גם בידו של הרובוט, תוך מעקב אחר דחפים עצביים בידו של אחד החוקרים: הרובוט הזיז את "אצבעותיו" ו"יד" אחרי האדם.

בעתיד מתכוונת מעבדת קליפורניה להגדיל עוד יותר את מספר השכבות. אולי בזכות הטכנולוגיה הזו, מכשירים רפואיים חדשים ומדהימים וכל מיני רובוטים רכים זריזים וזריזים יופיעו מהר יותר ממה שאנחנו חושבים.

<< חזרה: סגסוגת עמידה ביותר 22.08.2018

>> קדימה: וירוסים ואצות עלולים לגרום לעננים 21.08.2018

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

גנרטור היברידי חוסך עד 93% אנרגיה 11.05.2012

צבא ארה"ב בודק גנרטורים היברידיים מקוריים באפגניסטן שיכולים לפתור את הבעיות העיקריות של אספקת חיילים בבסיסים קדמיים.

ממציא הגנרטור החדש היה חייל מארינס לשעבר, בוגר קיימברידג' דאג מורהד. הוא ריכז את טכנולוגיות הפיתוח העדכניות ביותר מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס והרווארד כדי ליצור את ארל אנרג'י, חברה היברידית לתכנון וייצור של גנרטורים.

המכשיר משלב פאנלים סולאריים, גנרטור דיזל וסוללת ליתיום-יון.

בעיראק, באפגניסטן, ובשורה של מקומות אחרים, גנרטורים של דיזל פועלים מסביב לשעון מכיוון שהחיילים זקוקים לכוח מתמשך. זה מאוד לא יעיל, שכן צריכת האנרגיה בזמנים שונים של היום שונה באופן משמעותי, ורוב הזמן גנרטורים דיזל שורפים דלק לשווא. הגנרטור ההיברידי מצויד בסוללת ליתיום-יון של 40 קוט"ש ונדלק רק מדי פעם - לטעינתו או בזמן שיא הצריכה. כך, הגנרטור החדש פועל בביצועים מקסימליים רק 4-5 שעות ביום, ובשאר הזמן הצרכן משתמש באנרגיה של הסוללה. אפשר גם לחבר פאנל סולארי של 10 קילוואט.

חיל הנחתים האמריקאי כבר בחן גנרטור היברידי חדש של 18 קילוואט במדבר מוהאבי, והפחית את צריכת הדלק ב-93%. מספר גנרטורים נבדקים כעת באפגניסטן. כמו כן, היחידה הטקטית של כוחות המבצעים המיוחדים של ארה"ב SEAL מתכוננת לקנות חידוש. אם הבדיקות יעברו כשורה, צבא ארה"ב יוכל לקנות אלפי גנרטורים היברידיים.

לפי חישובים, חיסכון בדלק ישלם את הגנרטור החדש תוך 5 חודשים בלבד. יחד עם זאת, גנרטור חדש עולה רק 20 דולר יותר מדיזל רגיל - 100 דולר בנוסף, חיסכון בדלק יקטין את הצורך בדלק. כיום, ליטר דלק עבור חיילי ארה"ב באפגניסטן עולה פי 10-10 דולר יותר מאשר בתחנת דלק בארה"ב. בנוסף, חייל אמריקאי אחד נהרג או נפצע קשה באחת מ-24 שיירות האספקה.

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