iroyin

Fere ohun gbogbo ti a ba pade ninu awọn igbalode aye gbekele lori Electronics to diẹ ninu awọn iye.Nince a akọkọ awari bi o lati lo ina lati se ina darí iṣẹ, a ti sọ da awọn ẹrọ ti o tobi ati kekere lati tekinikali mu wa aye.Lati ina ina to fonutologbolori, gbogbo ẹrọ. A dagbasoke ni awọn paati ti o rọrun diẹ ti a so pọ ni ọpọlọpọ awọn atunto. Ni otitọ, fun ọdun kan, a ti gbarale:
Iyika ẹrọ itanna igbalode wa da lori awọn iru awọn paati mẹrin wọnyi, pẹlu - nigbamii - awọn transistors, lati mu wa fẹrẹ to ohun gbogbo ti a lo loni. Bi a ṣe n dije lati dinku awọn ẹrọ itanna, ṣe atẹle awọn aaye diẹ sii ati siwaju sii ti awọn igbesi aye wa ati otitọ, atagba data diẹ sii pẹlu kere si agbara, ki o si so wa awọn ẹrọ si kọọkan miiran, a ni kiakia wa kọja awọn wọnyi Alailẹgbẹ limits.Technology.But, ni ibẹrẹ 2000s, marun advancements gbogbo jọ, nwọn si ti bere lati yi pada wa igbalode aye.Eyi ni bi o ti lọ gbogbo.
1.) Idagbasoke ti graphene.Ti gbogbo awọn ohun elo ti a ri ni iseda tabi ti a ṣẹda ninu laabu, diamond kii ṣe ohun elo ti o nira julọ.There are six harder, the hardest being graphene.In 2004, graphene, ohun atomu-nipọn dì ti erogba O kan ni ọdun mẹfa lẹhin ilosiwaju yii, awọn aṣawari rẹ Andrei Heim ati Kostya Novoselov ni a fun ni ẹbun Nobel ni Fisiksi. Kii ṣe nikan ni ohun elo ti o nira julọ ti a ṣe, ti iyalẹnu gaan si ti ara, kemikali, ati aapọn gbona, ṣugbọn o jẹ lattice pipe ti awọn ọta.
Graphene tun ni awọn ohun-ini adaṣe ti o fanimọra, afipamo pe ti awọn ẹrọ itanna, pẹlu awọn transistors, le ṣee ṣe lati graphene dipo silikoni, wọn le kere ati yiyara ju ohunkohun ti a ni lọ loni. Ti graphene ba dapọ si ṣiṣu, o le yipada si ṣiṣu ohun elo ti o ni igbona, ohun elo ti o lagbara ti o tun ṣe ina mọnamọna.Ni afikun, graphene jẹ nipa 98% sihin si imọlẹ, eyi ti o tumọ si pe o jẹ iyipada fun awọn iboju ifọwọkan ti o han, awọn paneli ti njade ina ati paapaa awọn sẹẹli oorun. Bi Nobel Foundation fi sii ni ọdun 11. seyin, "boya a wa ni etibebe ti miniaturization miiran ti ẹrọ itanna ti yoo ja si awọn kọmputa di daradara siwaju sii ni ojo iwaju."
2.) Awọn resistors mount Surface. Eyi ni imọ-ẹrọ “tuntun” atijọ julọ ati pe o ṣee ṣe faramọ ẹnikẹni ti o ti pin kọnputa tabi foonu alagbeka. ends.Ilọsiwaju ti awọn ohun elo amọ, eyiti o kọju ṣiṣan ti lọwọlọwọ laisi sisọ agbara pupọ tabi ooru, ti jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣẹda awọn resistors ti o ga ju awọn alatako aṣa atijọ ti a lo tẹlẹ: awọn resistors axial lead.
Awọn ohun-ini wọnyi jẹ ki o jẹ apẹrẹ fun lilo ninu awọn ẹrọ itanna igbalode, paapaa agbara kekere ati awọn ẹrọ alagbeka.Ti o ba nilo resistor, o le lo ọkan ninu awọn SMD wọnyi (awọn ohun elo ti o dada) lati dinku iwọn ti o nilo fun awọn resistors, tabi lati mu sii. agbara ti o le lo si wọn laarin awọn ihamọ iwọn kanna.
3.) Supercapacitors.Capacitors jẹ ọkan ninu awọn imọ-ẹrọ itanna ti atijọ julọ.Wọn da lori iṣeto ti o rọrun ninu eyiti awọn ipele ti o niiṣe meji (awọn apẹrẹ, awọn cylinders, awọn ikarahun iyipo, bbl) ti yapa si ara wọn nipasẹ ijinna kekere, ati awọn meji. roboto ni anfani lati ṣetọju awọn idiyele dogba ati idakeji.Nigbati o ba gbiyanju lati kọja lọwọlọwọ nipasẹ kapasito o gba agbara ati nigbati o ba pa lọwọlọwọ tabi so awọn awo meji pọ awọn idasilẹ capacitor.Capacitors ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu ibi ipamọ agbara, a ti nwaye iyara ti agbara itusilẹ, ati ẹrọ itanna piezoelectric, nibiti awọn iyipada ninu titẹ ẹrọ ṣe ipilẹṣẹ awọn ifihan agbara itanna.
Nitoribẹẹ, ṣiṣe awọn awopọ pupọ ti a yapa nipasẹ awọn ijinna kekere lori iwọn pupọ, iwọn kekere kii ṣe nija nikan ṣugbọn ni opin ipilẹ. Awọn ẹrọ miniaturized wọnyi le gba agbara ati idasilẹ ni igba pupọ ṣaaju ki wọn to pari; gbigba agbara ati idasilẹ yiyara; ati tọju awọn akoko 100 ni agbara fun iwọn iwọn ti awọn capacitors agbalagba.Wọn jẹ imọ-ẹrọ iyipada ere nigbati o ba de miniaturizing ẹrọ itanna.
4.) Super inductors.Bi awọn ti o kẹhin ti awọn "Big mẹta," awọn superinductor ni titun player lati wa si jade titi 2018.An inductor jẹ besikale a okun pẹlu kan lọwọlọwọ lo pẹlu kan magnetizable core.Inductors tako ayipada ninu won ti abẹnu oofa oofa. aaye, eyi ti o tumo si ti o ba ti o ba gbiyanju lati jẹ ki lọwọlọwọ sisan nipasẹ o, o koju fun a nigba ti, ki o si gba lọwọlọwọ lati ṣàn larọwọto nipasẹ o, ati nipari koju awọn ayipada lẹẹkansi nigbati o ba tan awọn ti isiyi pipa.Pẹlu pẹlu resistors ati capacitors, ti won wa ni awọn meta ipilẹ eroja ti gbogbo iyika.Sugbon lẹẹkansi, nibẹ ni a iye to si bi kekere ti won le gba.
Iṣoro naa ni pe iye inductance da lori agbegbe dada ti inductor, eyiti o jẹ apaniyan ala ni awọn ofin ti miniaturization, ṣugbọn ni afikun si inductance oofa Ayebaye, imọran tun wa ti inductance agbara kainetic: inertia ti awọn patikulu ti o wa lọwọlọwọ tikararẹ ṣe idilọwọ awọn iyipada ninu iṣipopada wọn.Gẹgẹbi awọn kokoro ti o wa ni ila kan gbọdọ “sọrọ” si ara wọn lati yi iyara wọn pada, awọn patikulu ti o n gbe lọwọlọwọ, bii awọn elekitironi, nilo lati fi agbara kan si ara wọn lati yara. tabi fa fifalẹ.Idaniloju yii lati yipada ṣẹda ori ti iṣipopada.Labẹ idari ti Kaustav Banerjee's Nanoelectronics Research Laboratory, inductor energy inductor ti o nlo imọ-ẹrọ graphene ti ni idagbasoke bayi: ohun elo iwuwo inductance ti o ga julọ ti o ti gbasilẹ lailai.
5.) Fi graphene ni eyikeyi ẹrọ.Now jẹ ki ká ya stock.We ni graphene.We ni "Super" awọn ẹya ti resistors, capacitors ati inductors – miniaturized, logan, gbẹkẹle ati efficient.The ik ìdíwọ ni olekenka-miniaturization Iyika ni Electronics , o kere ju ni imọran, ni agbara lati tan ẹrọ eyikeyi (ti a ṣe ti fere eyikeyi ohun elo) sinu ẹrọ itanna kan.Lati ṣe eyi ṣee ṣe, gbogbo ohun ti a nilo ni agbara lati fi awọn ẹrọ itanna orisun graphene sinu eyikeyi iru ohun elo ti a fẹ, pẹlu awọn ohun elo ti o ni irọrun.Ti o daju pe graphene ni itọra ti o dara, irọrun, agbara, ati ifarapa, lakoko ti o jẹ laiseniyan si awọn eniyan, jẹ ki o dara fun idi eyi.
Ni awọn ọdun diẹ sẹhin, awọn ẹrọ graphene ati awọn ẹrọ graphene ni a ti ṣe ni ọna ti o ti waye nikan nipasẹ ọwọ awọn ilana ti o jẹ ara wọn ni lile. Deposition.However, nibẹ ni o wa nikan kan diẹ sobsitireti lori eyi ti graphene le wa ni nile ni ọna yi.You le chemically din graphene oxide, ṣugbọn ti o ba se, o yoo mu soke pẹlu ko dara didara graphene.You tun le gbe awọn graphene nipa darí exfoliation. , ṣugbọn eyi ko gba ọ laaye lati ṣakoso iwọn tabi sisanra ti graphene ti o ṣe.
Eyi ni ibi ti awọn ilọsiwaju ni laser-engraved graphene ti nwọle. Awọn ọna akọkọ meji lo wa lati ṣe aṣeyọri eyi. Ọkan ni lati bẹrẹ pẹlu graphene oxide.Bakanna bi tẹlẹ: o mu graphite ati oxidize, ṣugbọn dipo ti kemikali dinku, o dinku rẹ. pẹlu laser.Laibikita kemikali oxide graphene ti o dinku, o jẹ ọja ti o ga julọ ti o le ṣee lo ni supercapacitors, awọn iyika itanna, ati awọn kaadi iranti, laarin awọn miiran.
O tun le lo polyimide, ṣiṣu iwọn otutu ti o ga, ati apẹrẹ graphene taara pẹlu laser.The laser fọ awọn asopọ kemikali ninu nẹtiwọọki polyimide, ati awọn ọta erogba ṣe atunto ara wọn lati dagba tinrin, didara graphene sheets.Polyimide ti han. pupọ ti awọn ohun elo ti o ni agbara, nitori ti o ba le kọ awọn iyika graphene sori rẹ, o le ni ipilẹ tan eyikeyi apẹrẹ ti polyimide sinu ẹrọ itanna wearable.Awọn wọnyi, lati lorukọ diẹ, pẹlu:
Ṣugbọn boya julọ moriwu-fi fun ifarahan, dide, ati aaye ti awọn awari titun ti laser-engraved graphene-jẹ lori ipade ti ohun ti o ṣee ṣe lọwọlọwọ.Pẹlu graphene laser-engraved, o le ikore ati fi agbara pamọ: ẹrọ iṣakoso agbara-agbara. .Ọkan ninu awọn apẹẹrẹ ti o ṣe pataki julọ ti imọ-ẹrọ ti o kuna lati ni ilọsiwaju jẹ awọn batiri.Loni, a fẹrẹ lo awọn kemistri sẹẹli gbigbẹ lati fi agbara itanna pamọ, imọ-ẹrọ ti ogbologbo ọgọrun ọdun. Awọn apẹrẹ ti awọn ẹrọ ipamọ titun, gẹgẹbi awọn batiri zinc-air ati ipinle ti o lagbara. rọ electrochemical capacitors, ti a ti da.
Pẹlu lesa-engraved graphene, ko nikan a le revolutionize awọn ọna ti a tọjú agbara, sugbon a tun le ṣẹda awọn wearable awọn ẹrọ ti o se iyipada darí agbara sinu ina: triboelectric nanogenerators.We le ṣẹda awọn lapẹẹrẹ Organic photovoltaics ti o ni o pọju lati revolutionize oorun energy.We tun le ṣe awọn sẹẹli biofuel rọ; awọn ti o ṣeeṣe ni o wa tobi.Lori awọn aala ti gbigba ati titoju agbara, revolutions wa ni gbogbo ninu awọn kukuru igba.
Pẹlupẹlu, laser-engraved graphene yẹ ki o wa ni akoko ti awọn sensọ airotẹlẹ.Eyi pẹlu awọn sensọ ti ara, bi awọn iyipada ti ara (gẹgẹbi iwọn otutu tabi igara) fa awọn iyipada ninu awọn ohun-ini itanna gẹgẹbi resistance ati impedance (eyiti o tun pẹlu awọn ifunni ti agbara ati inductance). O tun pẹlu awọn ẹrọ ti o rii awọn iyipada ninu awọn ohun-ini gaasi ati ọriniinitutu, ati - nigba lilo si ara eniyan - awọn ayipada ti ara ni awọn ami pataki ti ẹnikan. Fun apẹẹrẹ, imọran ti Star Trek-inspired tricorder le yarayara di atijo nipasẹ nìkan so a pataki ami mimojuto alemo ti o lesekese titaniji wa si eyikeyi worrisome ayipada ninu wa ara.
Laini ironu yii tun le ṣii gbogbo aaye tuntun: biosensors ti o da lori imọ-ẹrọ graphene ti ina lesa.Ọfun atọwọda ti o da lori graphene ti a fi lesa le ṣe iranlọwọ lati ṣe atẹle awọn gbigbọn ọfun, idanimọ awọn iyatọ ifihan laarin iwúkọẹjẹ, buzzing, ikigbe, gbigbe ati nodding Movements.Laser-engraved graphene tun ni agbara nla ti o ba fẹ ṣẹda bioreceptor ti atọwọda ti o le fojusi awọn ohun elo kan pato, ṣe apẹrẹ ọpọlọpọ awọn biosensors wearable, tabi paapaa ṣe iranlọwọ lati mu ọpọlọpọ awọn ohun elo telemedicine ṣiṣẹ.
Kii ṣe titi di ọdun 2004 pe ọna ti iṣelọpọ awọn iwe graphene, o kere ju imomose, ni idagbasoke akọkọ. Ni awọn ọdun 17 lati igba naa, ọpọlọpọ awọn ilọsiwaju ti o jọra ti nipari mu si iwaju ti o ṣeeṣe ti iyipada ọna ti eniyan ṣe nlo pẹlu ẹrọ itanna. Ti a ṣe afiwe si gbogbo awọn ọna ti o wa tẹlẹ ti iṣelọpọ ati iṣelọpọ awọn ẹrọ ti o da lori graphene, graphene ti a fi lesa ṣe mu ki o rọrun, iṣelọpọ pupọ-pupọ, didara ga, ati awọn ilana graphene ti ko gbowolori ni ọpọlọpọ awọn ohun elo pẹlu iyipada itanna awọ ara.
Ni ọjọ iwaju ti o sunmọ, o jẹ ohun ti o yẹ lati reti awọn ilọsiwaju ni eka agbara, pẹlu iṣakoso agbara, ikore agbara, ati ipamọ agbara.Bakannaa ni akoko to sunmọ ni awọn ilọsiwaju ti awọn sensọ, pẹlu awọn sensọ ti ara, awọn sensọ gaasi, ati paapaa biosensors.Ti o tobi julọ. Iyika jẹ eyiti o le wa lati awọn wearables, pẹlu awọn ẹrọ fun awọn ohun elo telemedicine ti iwadii.Lati rii daju, ọpọlọpọ awọn italaya ati awọn idiwọ duro.Ṣugbọn awọn idiwọ wọnyi nilo afikun dipo awọn ilọsiwaju rogbodiyan.Bi awọn ẹrọ ti a ti sopọ ati Intanẹẹti ti Awọn nkan tẹsiwaju lati dagba, iwulo fun ultra-kekere Electronics ni o tobi ju lailai.Pẹlu awọn titun mura lati graphene ọna ẹrọ, ojo iwaju jẹ tẹlẹ nibi ni ọpọlọpọ awọn ọna.