Braitheann beagnach gach rud a bhíonn againn sa domhan nua-aimseartha ar tháirgí leictreonacha go pointe áirithe.Ó fuaireamar amach ar dtús conas leictreachas a úsáid chun obair mheicniúil a ghiniúint, tá gléasanna de gach méid cruthaithe againn chun ár saol a fheabhsú.Ó shoilse go fóin chliste, níl ach roinnt comhpháirteanna simplí i ngach feiste a fhorbróimid, atá splicáilte le chéile i bhfoirmíochtaí éagsúla.Go deimhin, le breis agus céad bliain, táimid ag brath ar:
Braitheann ár réabhlóid leictreonach nua-aimseartha ar na ceithre chineál comhpháirteanna seo agus trasraitheoirí níos déanaí, rud a thugann beagnach gach rud a úsáideann muid inniu.Agus muid ag rás chun feistí leictreonacha a miniaturize, monatóireacht a dhéanamh ar ghnéithe níos mó agus níos mó dár saol agus dár réaltacht, níos mó sonraí a tharchur le níos lú cumhachta, agus ár bhfeistí a nascadh lena chéile, is gearr go dtiocfaidh muid ar na teorainneacha clasaiceacha.teicneolaíochta.Ach ag tús an 21ú haois, tá cúig dul chun cinn ag teacht le chéile, agus tá siad tosaithe ar ár saol nua-aimseartha a athrú.Is é seo a bhfuil gach rud ag tarlú.
1.) Forbairt graphene.I measc na n-ábhar go léir a fhaightear sa nádúr nó a cruthaíodh sa saotharlann, níl Diamond an t-ábhar is deacra a thuilleadh.Tá sé níos deacra, agus is é graphene an ceann is deacra.Is bileog charbóin aon-adamh-tiubh é an graphene a scaradh de thaisme sa tsaotharlann i 2004 atá glasáilte le chéile i bpatrún criostail heicseagánach.Go dtí sé bliana tar éis an dul chun cinn seo, bhuaigh a fionnachtana Andrei Heim agus Kostya Novoselov Duais Nobel san Fhisic.Ní hamháin gurb é an t-ábhar is deacra riamh é, agus tá sé thar a bheith athléimneach do strus fisiceach, ceimiceach agus teirmeach, ach go deimhin is laitís adamhach foirfe é.
"B'fhéidir go bhfuil muid ar tí miniaturization eile de tháirgí leictreonacha, a dhéanfaidh ríomhairí níos éifeachtaí sa todhchaí."
Tá airíonna seoltacha iontacha ag Graphene freisin, rud a chiallaíonn dá bhféadfaí gléasanna leictreonacha, lena n-áirítear trasraitheoirí, a dhéanamh de graphene in ionad sileacain, d'fhéadfadh siad a bheith níos lú agus níos tapúla ná aon rud atá againn inniu.Má dhéantar graphene a mheascadh i plaisteach, is féidir an plaisteach a chlaochlú ina ábhar teas-resistant, níos láidre, agus is féidir leis leictreachas a sheoladh.Ina theannta sin, tá trédhearcacht graphene go solas thart ar 98%, rud a chiallaíonn go bhfuil sé réabhlóideach maidir le scáileáin tadhaill trédhearcacha, painéil astaithe solais agus fiú cealla gréine.Mar a dúirt an Fondúireacht Nobel 11 bliain ó shin, "B'fhéidir go bhfuil muid ar tí miniaturizing táirge leictreonach eile, a dhéanamh ríomhairí níos éifeachtaí sa todhchaí."
2.) Friotóirí mount dromchla.Is é seo an "teicneolaíocht nua" is sine, agus d'fhéadfadh go mbeadh aon duine a rinne anailís ar ríomhaire nó ar fhón póca riamh eolach air.Is réad dronuilleogach beag bídeach é friotóir suite ar an dromchla, déanta as ceirmeach de ghnáth, le himill seoltacha ar an dá cheann.Is féidir le forbairt na criadóireachta cosc a chur ar shreabhadh an tsrutha gan cumhacht nó téamh a scaipeadh, agus ar an gcaoi sin is féidir friotóirí a chruthú atá níos fearr ná na friotóirí traidisiúnta níos sine a úsáideadh roimhe seo: friotóirí luaidhe aiseach.
Déanann na saintréithe seo iad an-oiriúnach do ghléasanna leictreonacha nua-aimseartha, go háirithe tomhaltas ísealchumhachta agus gléasanna soghluaiste.Má theastaíonn friotóir uait, is féidir leat ceann de na SMDanna seo (feistí gléasta dromchla) a úsáid chun an méid atá uait don fhriotóir a laghdú nó an chumhacht is féidir leat a chur i bhfeidhm orthu a mhéadú laistigh den teorainn mhéid chéanna.
3.) Toilleoir Super.Tá toilleoirí ar cheann de na teicneolaíochtaí leictreonacha is sine.Tá siad bunaithe ar shocrú simplí ina bhfuil dhá dhromchla seoltacha (plátaí, sorcóirí, sliogáin sféarúla, etc.) scartha óna chéile ar feadh achar beag, agus is féidir leis an dá dhromchla seo muirir chomhionann agus urchomhaireacha a choinneáil.Nuair a dhéanann tú iarracht an sruth a rith tríd an toilleoir, gearrann sé;nuair a mhúch tú an sruth nó má cheanglaíonn tú dhá bhord, scaoileann an toilleoir.Tá raon leathan feidhmchlár ag toilleoirí, lena n-áirítear stóráil fuinnimh, pléasctha tapa ar scaoileadh aonuaire fuinnimh, agus leictreonaic piezoelectric, nuair a ghineann athruithe ar bhrú gléas comharthaí leictreonacha.
Ar ndóigh, ní hamháin go bhfuil sé dúshlánach plátaí iolracha a mhonarú le spásáil an-bheag ar scála an-bheag, ach freisin teoranta go bunúsach.De bharr na bhforbairtí is déanaí in ábhair - go háirithe tíotánáit chopair chailciam (CCTO) - is féidir líon mór lucht leictreach a stóráil i spásanna bídeacha: sártoilleoirí.Is féidir na feistí miniaturized seo a mhuirearú agus a urscaoileadh go leor uaireanta sula gcaitheann siad amach;muirearaíonn siad agus scaoileann siad níos tapúla;agus stórálann siad 100 uair níos mó fuinnimh in aghaidh an aonaid toirte ná toilleoirí níos sine.Chomh fada agus a bhaineann le táirgí leictreonacha miniaturized, is teicneolaíocht atá ag athrú cluichí iad.
4.) Super ionduchtóirí.Is é an ceann deireanach de na "Big Three", Super Inductor an rannpháirtí is nuaí, nár baineadh amach go dtí 2018. Go bunúsach is coil é inductor, croí reatha agus magnetizable a úsáidtear le chéile.Cuireann an inductor i gcoinne athrú a réimse maighnéadach inmheánach, rud a chiallaíonn má dhéanann tú iarracht an sruth a ligean trí cheann amháin, beidh sé in aghaidh ar feadh tamaill, ansin lig don sruth sreabhadh go saor tríd, agus ar deireadh cuir i gcoinne an athraithe seo arís nuair a chasann tú an reatha as.In éineacht le friotóirí agus toilleoirí, is iad na trí ghné bhunúsacha de gach ciorcad.Ach arís, tá teorainn le cé chomh beag agus is féidir leo a bheith.
Is í an fhadhb atá ann go bhfuil an luach ionduchtais ag brath ar an achar dromchla an inductor, a bhfuil a killer aisling i dtéarmaí miniaturization.Mar sin féin, i dteannta leis an gciall maighnéadach clasaiceach, tá coincheap na tairiscinte ann freisin: cuireann táimhe na gcáithníní a iompraíonn sruth bac ar athrú a ngluaisne.Díreach mar a chaithfidh seangáin i líne "labhairt" lena chéile chun a luas a athrú, caithfidh na cáithníní seo a iompraíonn srutha (amhail leictreoin) fórsa a chur i bhfeidhm ar a chéile chun luasghéarú nó luasmhoilliú a dhéanamh.Cruthaíonn an fhriotaíocht seo in aghaidh an athraithe braistint ghluaiseachta.Faoi cheannaireacht Saotharlann Taighde Nanoelectronics Kaustav Banerjee, forbraíodh ionduchtóir dinimiciúil a úsáideann teicneolaíocht graphene: an t-ábhar leis an dlús ionduchtais is airde riamh.
5.) Cuir graphene isteach in aon fheiste.Anois déanaimis stoc a ghlacadh.Tá graphene againn.Tá "super" leaganacha de friotóirí, toilleoirí agus ionduchtóirí-miniaturized, garbh, iontaofa agus éifeachtach.Go teoiriciúil ar a laghad, is é an bac deireanach ar an réabhlóid i ultra-miniaturization leictreonaic an cumas a thiontú beagnach aon fheiste déanta as aon ábhar isteach gléas leictreonach.Chun é seo a dhéanamh, níl de dhíth orainn ach a bheith in ann gléasanna leictreonacha bunaithe ar graphene a leabú in aon chineál ábhair a theastaíonn uainn, lena n-áirítear ábhair sholúbtha.Toisc go soláthraíonn graphene leachtacht, solúbthacht, neart agus seoltacht mhaith agus é neamhdhíobhálach don chorp daonna, is rogha iontach é chun na críche seo.
Le blianta beaga anuas, níor monaraíodh trealamh graphene agus graphene ach trí chúpla próiseas a bhfuil teorainneacha suntasacha acu.Is féidir leat gnáth-seangraifít a ocsaídiú, ansin é a thuaslagadh in uisce, agus ansin graphene a dhéanamh trí thaisceadh ceimiceach gaile.Mar sin féin, ní féidir ach cúpla foshraitheanna graphene a thaisceadh ar an mbealach seo.Is féidir leat ocsaíd graphene a laghdú go ceimiceach, ach má dhéanann tú, beidh graphene droch-chaighdeán agat.Is féidir leat graphene a tháirgeadh freisin trí fheannadh meicniúil, ach ní cheadaíonn sé seo duit méid nó tiús an graphene a tháirgtear a rialú.
Is é seo an áit a luíonn dul chun cinn graphene greanadh léasair.Tá dhá phríomhbhealach ann chun é seo a bhaint amach.Is é ceann amháin tosú le ocsaíd graphene.Mar an gcéanna roimhe seo: ocsaídíonn tú an graifít, ach in ionad é a laghdú go ceimiceach, laghdaíonn tú le léasair é.Murab ionann agus ocsaíd graphene laghdaithe go ceimiceach, cruthaíonn sé seo táirge ardcháilíochta is féidir a úsáid i sár-toilleoirí, ciorcaid leictreonacha, agus cártaí cuimhne, chun roinnt a lua.
Is féidir leat freisin polyimide - plaisteach ardteochta - agus léasair a úsáid chun graiféin a phatrú go díreach air.Briseann an léasair na naisc cheimiceacha sa ghréasán polaimíde, agus comhcheanglaíonn na hadaimh charbóin iad féin trí theas chun bileog tanaí graphene ardcháilíochta a chruthú.Tá líon mór feidhmchlár féideartha léirithe ag Polyimide, mar más féidir leat ciorcaid graphene a ghreanadh air, is féidir leat aon chruth polyimide a thiontú go gléas leictreonach inchaite.Ina measc seo, chun cúpla a ainmniú, áirítear:
Ach b'fhéidir gurb é an rud is spreagúla - ag smaoineamh ar theacht chun cinn agus ar ardú graphene greanta le léasair agus uileláithreacht fionnachtana nua - ar an léaslíne is féidir faoi láthair.Ag baint úsáide as graphene léasair-greanta, is féidir leat fuinneamh a bhailiú agus a stóráil: gléas rialaithe fuinnimh.Ceann de na samplaí is suaite de theip teicneolaíochta chun cinn ná cadhnraí.Sa lá atá inniu ann, bainimid úsáid as cadhnraí ceimiceacha cille tirim beagnach chun fuinneamh leictreach a stóráil, ar teicneolaíocht í a bhfuil stair na céadta bliain aige.Cruthaíodh fréamhshamhlacha d’fheistí stórála nua, mar chadhnraí since-aer agus toilleoirí leictriceimiceacha solúbtha stáit soladach.
Trí úsáid a bhaint as graphene greanta le léasair, ní hamháin gur féidir linn an bealach a stóráilimid fuinneamh a athrú go hiomlán, ach freisin feiste inchaite a chruthú a athraíonn fuinneamh meicniúil go fuinneamh leictreach: nana-ghineadóir cuimilte.Is féidir linn trealamh fótavoltach orgánach den scoth a chruthú, a d'fhéadfadh fuinneamh na gréine a athrú go hiomlán.Is féidir linn cealla bithbhreosla solúbtha a dhéanamh freisin;tá na féidearthachtaí ollmhór.Maidir le fuinneamh a bhailiú agus a stóráil, tá an réabhlóid ar tí tarlú sa ghearrthéarma.
Ina theannta sin, ba chóir go mbeadh graphene greanta le léasair ag teacht isteach i ré braiteora nach bhfacthas riamh roimhe.Áirítear leis seo braiteoirí fisiceacha, toisc go bhféadfadh athruithe ar shaintréithe leictreacha a bheith mar thoradh ar athruithe fisiceacha, mar theocht nó brú, amhail friotaíocht agus impedance (lena n-áirítear ranníocaíocht toilleas agus ionduchtais).Áiríonn sé freisin gléasanna a aimsíonn athruithe ar shaintréithe gáis agus ar thaise, agus—nuair a chuirtear i bhfeidhm iad ar chorp an duine—athruithe fisiceacha ar chomharthaí ríthábhachtacha duine.Mar shampla, spreag "Star Trek" an smaoineamh ar ionstraim triaxial, chomh fada agus a shuiteáiltear paiste monatóireachta comharthaí ríthábhachtacha go simplí, cuirfidh sé i gcuimhne dúinn láithreach aon athruithe imní sa chorp, a thiocfaidh chun bheith imithe i léig go luath.
Is féidir leis an smaoineamh seo réimse iomlán nua a oscailt freisin: bithbhraiteoirí bunaithe ar theicneolaíocht ghraiféin greantaithe léasair.Is féidir le scornach saorga bunaithe ar graphene greanta le léasair cabhrú le monatóireacht a dhéanamh ar chreathadh scornach agus difríochtaí comhartha a aithint idir casacht, cromáin, screadaíl, slogtha agus gluaiseachtaí nodaireachta.Más mian leat bithreceptor saorga a chruthú a fhéadfaidh díriú ar mhóilíní sonracha, bithbhraiteoirí éagsúla inchaite a dhearadh, agus fiú cabhrú le feidhmchláir teileamhíochaine éagsúla a bhaint amach, tá cumas iontach ag graphene greanta léasair freisin.
Ní go dtí 2004 a forbraíodh modh chun bileoga graphene a tháirgeadh go hintinneach ar a laghad den chéad uair.Sna 17 mbliana atá romhainn, chuir sraith de dhul chun cinn comhthreomhar leis an bhféidearthacht go bhféadfaí an bealach a idirghníomhaíonn daoine le gléasanna leictreonacha a athrú go hiomlán chun tosaigh.I gcomparáid leis na modhanna go léir a bhí ann roimhe seo chun gléasanna graphene-bhunaithe a tháirgeadh agus a mhonarú, ceadaíonn graphene greanta le léasair patrúin simplí, olltáirgthe, ardcháilíochta agus saor in iarratais éagsúla lena n-áirítear leictreonaic craicinn.athrú.
Go luath amach anseo, níl sé míréasúnta a bheith ag súil le dul chun cinn san earnáil fuinnimh, lena n-áirítear rialú fuinnimh, fómhar fuinnimh, agus stóráil fuinnimh.Go luath amach anseo, tá dul chun cinn i braiteoirí, lena n-áirítear braiteoirí fisiceacha, braiteoirí gáis, agus fiú bithbhraiteoirí.Féadfaidh an réabhlóid is mó teacht ó fheistí inchaite, lena n-áirítear iad siúd a úsáidtear chun feidhmchláir teileamhíochaine a dhiagnóisiú.Le bheith cinnte, tá go leor dúshlán agus constaicí ann fós.Ach teastaíonn feabhsú incriminteach seachas réabhlóideach leis na constaicí seo.Le forbairt leanúnach feistí nasctha agus Idirlíon na Rudaí, tá an t-éileamh ar tháirgí leictreonacha ultra-bheag níos mó ná riamh.Leis na forbairtí is déanaí i dteicneolaíocht graphene, ar go leor bealaí, tá an todhchaí tagtha.
Cabhróidh cineál nua purifier uisce a fhéadfaidh uisce abhann a íonú go simplí agus go tapa leis an bhfadhb ganntanas uisce óil domhanda a réiteach.
Am postála: Feabhra-11-2020