Thực đơn
trang chủYandex

Thiết bị điện tử. Công nghệ mạch điện tử

Giờ đây, thế giới được cai trị bởi các thiết bị điện tử, thứ bao quanh chúng ta ở mọi nơi theo đúng nghĩa đen. Khoa học không đứng yên; hàng năm các nhà khoa học đều trình bày những phát triển mới trong lĩnh vực công nghệ điện tử. Nhiều trong số chúng được tích hợp chặt chẽ vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Tăng tốc máy tính

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã chứng minh rằng thay vì dòng điệnĐèn flash laser cực ngắn có thể được sử dụng để di chuyển từng electron. Công nghệ này sẽ cho phép tạo ra máy tính lượng tử. Họ cũng có kế hoạch sử dụng sự đổi mới trong lĩnh vực mật mã lượng tử và tối ưu hóa các phản ứng hóa học.

Electron phải được “đẩy”, bơm năng lượng bằng các xung từ tia laser terahertz đến mức tách khỏi hạt nhân và tinh thể bắt đầu chuyển động dọc theo các liên kết nguyên tử. Những hệ thống laser như vậy nhanh đến mức chúng có thể bẫy và giữ các electron giữa hai trạng thái năng lượng.

Các nhà nghiên cứu từ các quốc gia khác nhau từ lâu đã tìm cách tạo ra các bộ phận cấy ghép đặc biệt cho các sinh vật sống. Sự khác biệt cơ bản là chúng không cần phải phẫu thuật cắt bỏ khỏi cơ thể sau khi chúng đã phục vụ đầy đủ chức năng của mình.

Nhà khoa học Leon Bellan trình bày sự phát triển mới– một loại polymer vẫn ổn định ở nhiệt độ trên 32 độ. Một đế được làm từ nó và một dây nano bạc được chèn vào bên trong. Kết quả là một mạch điện nguyên thủy. Trong khi polyme ở trên bếp ấm trong chảo, một dòng điện chạy qua mạng. Ngay khi tắt ngói, anh ta biến thành chất nhờn và cấu trúc dây bị vỡ vụn.

Bằng cách sử dụng nguyên tắc này, bạn có thể làm, ví dụ: các thiết bị y tếđể kiểm soát lượng đường. Thiết bị được đặt dưới da và hoạt động trong khi bác sĩ lấy dữ liệu. Sau khi chườm đá, thiết bị sẽ bị phá hủy. Điều này thuận tiện hơn nhiều so với việc lấy mẫu hoặc đeo cảm biến.

Đèn LED màu xanh

Ánh sáng xanh từ đèn LED có đặc tính kháng khuẩn rõ rệt. Điều này đã được các nhà khoa học đến từ Đại học Singapore chính thức chứng minh. Nếu bạn kết hợp nó với việc làm lạnh thì chất bảo quản được thêm vào thực phẩm sẽ trở nên không cần thiết.

Các nhà phát triển tin tưởng rằng khám phá của họ sẽ trở nên phổ biến trong các chuỗi cửa hàng thức ăn nhanh. Rốt cuộc, người tiêu dùng đã nghe nói về sự nguy hiểm của các chất phụ gia nhân tạo và thực phẩm không có chúng chắc chắn sẽ có nhu cầu.

Hiệu quả lớn nhất có thể đạt được nếu bạn kết hợp ánh sáng xanh với nhiệt độ +4-+15 độ và môi trường axit. Tế bào vi khuẩn chứa các hợp chất nhạy cảm với ánh sáng hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến ​​của quang phổ điện từ. Theo đó, trong những điều kiện như vậy, vi khuẩn sẽ chết hàng loạt.

"E lỏng"

Các nghiên cứu thực nghiệm với cấu trúc nano đã chỉ ra rằng các electron có thể “chảy” giống như chất lỏng. Theo đó, có thể tạo ra các thiết bị điện tử “chất lỏng” cực nhanh.

Theo các định luật vật lý, tốc độ cao nhất sự phá hủy các electron xảy ra trong quá trình chúng chạm trán với các hạt hoặc nguyên tử khác. Một ví dụ tốt là môi trường chân không hoàn toàn, trong đó quỹ đạo của các hạt tương tự như đường bay của đạn. Nhưng cho đến nay, chưa ai có thể mô phỏng được những điều kiện như vậy. Theo các nhà vật lý, môi trường như vậy có thể là ống nano carbon hoặc tấm graphene. Tuy nhiên, hiện tại điều này mới chỉ ở mức độ phỏng đoán.

Máy tạo nhịp tim có một nhược điểm đáng kể - tuổi thọ sử dụng hạn chế. Sau bảy năm, bạn cần thay pin triti, loại pin này đã hết tuổi thọ sử dụng. Điều này có nghĩa là cần phải phẫu thuật tim nhiều lần để thay thế nguồn điện.

Một số quốc gia đã phát triển pin với nhiều lâu dài dịch vụ. Ở Nga, việc này được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Hóa học. Sự tham gia tích cực vào dự án này Công ty "Advanced Nuclide Technologies" cũng chấp nhận. Cơ sở của loại pin mới là hạt nhân phóng xạ Ni 63. Thời gian bán hủy của nó là hơn một trăm năm. Phát minh này có thể được sử dụng mà không cần thay thế trong 20 năm, điều này sẽ giúp cuộc sống của nhiều bệnh nhân tim dễ dàng hơn.

Mọi người đều biết rằng chó và mèo có khứu giác đặc biệt có thể nhận biết các hóa chất dễ bay hơi do con người thải ra khi bị bệnh.

Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge quyết định tạo ra cái gọi là “mũi kỹ thuật số”. Đây là máy quang phổ trên một vi mạch tinh thể có kích thước bằng một đồng xu nhỏ. Nó được trang bị các cảm biến được cấu hình và hiệu chỉnh để phát hiện mùi. Nếu nghi ngờ nguy hiểm, thiết bị sẽ phát ra tín hiệu. Trong tương lai, mọi thông tin sẽ được hiển thị trên màn hình điện thoại thông minh.

Ngoài ngành y tế, “mũi điện tử” còn được ngành thực phẩm quan tâm. Một số công ty lớn (Nestlé, Coca-Cola) muốn sử dụng phát minh này để xác định độ tươi của sản phẩm.

Transistor mới

Một trường đại học Mỹ đã phát triển thiết kế mới Linh kiện bán dẫn. Với sự giúp đỡ của họ, các thiết bị điện tử có thể hoạt động trong nhiều tháng hoặc nhiều năm. Đồng thời, mức tiêu thụ năng lượng sẽ ở mức tối thiểu và có lẽ chúng sẽ hoạt động mà không cần pin. Chúng được lên kế hoạch sử dụng trong Internet vạn vật và trong các thiết bị không cần kết nối mạng và sạc lại.

Dây nano mỏng

Ở Anh, dây nano một chiều mỏng nhất làm từ Tellurium đã được tạo ra. Độ dày của nó chỉ là một nguyên tử. Để làm cho cấu trúc của sản phẩm bền hơn, các nhà phát triển đã đưa ống nano carbon vào đó. Do đó, các nguyên tử Tellurium kết thúc trong một chuỗi.

Các dây nano đơn nguyên tử hứa hẹn mang lại nhiều hứa hẹn cho việc thu nhỏ các vi mạch. Điều này có nghĩa là các thiết bị điện tử hiện đại có thể được giảm kích thước đáng kể.

Tại Đại học California, người ta đã quyết định tạo ra bộ xử lý máy tính hiệu quả sử dụng ống chân không điện tử.

Để sản xuất những chiếc máy tính dạng ống đầu tiên, họ phải sử dụng những thiết bị cồng kềnh ống chân không. Sau đó bóng bán dẫn xuất hiện, tạo nên một cuộc cách mạng thực sự trong lĩnh vực điện tử vô tuyến. Nhưng chúng cũng có một nhược điểm đáng kể - không thể giảm vô hạn kích thước của bóng bán dẫn. Để làm cho nó xảy ra phát triển hơn nữa, cần phải mang lại sự đổi mới dưới dạng ống chân không điện tử. Thực tế là khi đi qua chất bán dẫn, dòng điện bắt đầu chậm lại và mất hiệu suất. Các phần tử chân không không gặp phải vấn đề này vì dòng điện chạy tự do qua chúng. Các bóng bán dẫn như vậy có hiệu suất cao hơn mười lần so với các bóng bán dẫn tương tự của chúng. Sự phát triển vẫn chưa kết thúc; họ đang tích cực tiếp tục theo hướng giảm kích thước của đèn.

Nhà sản xuất hàng đầu công nghệ điện tử quyết định tạo ra nguồn cung cấp năng lượng linh hoạt. Panasonic đã phát triển pin lithium ion Dày 0,55 mm, được thiết kế cho các thiết bị đeo được (máy tính bảng, điện thoại, máy ảnh).

Chúng có cấu trúc đa lớp đặc biệt và thiết kế vị trí đặt điện cực đặc biệt. Đồng đóng vai trò là cực dương và nhôm đóng vai trò là cực âm. Chúng có thể có nhiều hình dạng khác nhau, thường là hình trụ. Do đặc tính cơ học, chúng có thể uốn cong và xoắn mà không bị mất điện. Có một số mô hình, sức mạnh của một số trong số chúng là một ngàn lượt và uốn cong.

Mạch điện linh hoạt ở tốc độ 5G

Tất cả các loại " vòng tay thông minh"trở nên rất phổ biến đối với Gần đây. Chúng liên tục được nâng cấp và trang bị những tính năng mới. Những thay đổi toàn cầu hơn nữa sẽ đến rất sớm. Mỹ đã phát triển mạch điện linh hoạt nhất thế giới. Nó có thiết kế khác thường - hai đường đan xen thành chuỗi, tạo thành những khúc cua hình chữ S. Nhờ hình dạng này, các đường có thể kéo dài mà không làm giảm hiệu suất. Ngoài ra, chúng còn được bảo vệ tốt khỏi những tác động bên ngoài. Phát tin sóng điện từ xảy ra ở một dải tần số nhất định - lên tới 40 GHz.

Tại Georgia Tech, các kỹ sư đã phát triển các thiết bị chỉnh lưu. Chúng có một khả năng độc đáo - thu giữ ánh sáng và biến nó thành D.C.. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các ống nano cacbon thẳng đứng ở trên cùng của chất nền silicon.

Các quá trình phức tạp dẫn đến sự hình thành điện tích chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Cho đến nay, hiệu suất của thiết bị là cực kỳ thấp nhưng các nhà khoa học tin tưởng rằng trong tương lai gần nó sẽ có thể đạt tới mức cao hơn.

Vi mạch dựa trên bộ não con người

Một sự phát triển độc đáo của các kỹ sư sinh học Mỹ là vi mạch NeuroCore. Nó hoạt động nhanh hơn hàng nghìn lần so với máy tính cá nhân. Cơ sở của sự đổi mới là nguyên tắc của bộ não con người.

Các kỹ sư sinh học đã tạo ra một bảng mạch in gồm 16 vi mạch. Nó mô phỏng hoạt động của một triệu tế bào thần kinh và hình thành hàng tỷ kết nối khớp thần kinh. Tiêu thụ năng lượng là tối thiểu.

Trong tương lai, các nhà phát triển có kế hoạch giảm giá bo mạch và tạo trình biên dịch cho phần mềm.

Hiện nay, sự phát triển đang diễn ra mạnh mẽ nhằm tạo ra các thiết bị từ tính để lưu trữ dữ liệu. Nó là phương tiện lưu trữ thế hệ tiếp theo có thể dẫn đến việc tạo ra các máy tính cỡ nguyên tử nhỏ.

Mục tiêu mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt là tổ chức một chuyển động nhất định của các nguyên tử. Ví dụ, tại một thời điểm nào đó chúng cần ngừng quay. Điều này đạt được nhờ sự kết hợp của bạch kim, holmium và nhiệt độ âm. Hệ lượng tử bị mất ổn định và mômen của nguyên tử được bảo toàn.

Xe đạp điện một bánh

Sự đổi mới là một động cơ điện. Thân của nó được làm bằng nhựa chống va đập. Trọng lượng của một chiếc xe đạp một bánh trung bình là 10-20 kg và chiều cao của nó là nửa mét.

Nó được trang bị hệ thống con quay hồi chuyển và thiết bị điện tử điều khiển để duy trì xe ở trạng thái ổn định. vị trí thẳng đứng. Một người chỉ cần thành thạo kỹ năng giữ thăng bằng trên đó. Bánh xe có thể thay đổi tốc độ, điều chỉnh vị trí của cơ thể trong không gian và đưa ra tín hiệu khi gặp nguy hiểm trên đường. Nó rất dễ vận hành, cơ động và an toàn.

Xe đạp một bánh đi kèm với bộ sạc. Pin được sạc bằng cách kết nối với ổ cắm trong vài giờ.

Đại học Stanford đi tiên phong trong việc phát triển pin có cực dương bằng nhôm. Nó bền, rẻ tiền và có thể sạc nhanh. Một loại pin làm bằng nhôm có độ ổn định cao cũng được giới thiệu. Nó sử dụng cực âm xốp than chì và cực dương kim loại nhôm. Những loại pin như vậy rất linh hoạt, điều này sẽ cho phép chúng được sử dụng để tạo ra các thiết bị linh hoạt.

Lợi ích kèm theo:

  • giá thấp;
  • sự an toàn;
  • sạc cực nhanh;
  • nguồn pin khổng lồ.

Đây là một vật liệu đầy hứa hẹn với đặc tính hiệu suất tốt.

Những cái chính:

  • khả năng chống kiềm, axit và nhiệt độ thấp;
  • điện trở cao.

Chúng được làm từ polyolephelin được xử lý bằng bức xạ. Các chất đàn hồi, silicon và polyvinyl clorua có chứa flo cũng có thể được sử dụng trong sản xuất.

Các loại vật liệu co nhiệt:

  • mối nối cáp;
  • co nhiệt;
  • bảo vệ cáp;
  • găng tay;
  • ống không cháy.

Những vật liệu này được sử dụng trong năng lượng, chế tạo dụng cụ, sản xuất máy bay, kỹ thuật điện và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.

Hầu hết các nước hàng đầu đều đang phát triển và cải tiến công nghệ điện tử. Các nhà đầu tư nhà nước và tư nhân quan tâm đến sự xuất hiện ngày càng nhiều đổi mới trong lĩnh vực này nên họ tích cực hỗ trợ phát triển các dự án đầy hứa hẹn.

Cuốn sách bao gồm các mạch thực tế đầy hứa hẹn, độc đáo và dễ thực hiện sử dụng các vi mạch phổ biến của K561, KR1006, NE556 và nhiều dòng khác. Các thiết bị được mô tả có thể được sử dụng thực tế tại nhà, trong nước, trên ô tô và có thể dễ dàng chế tạo độc lập mà không cần sử dụng thiết bị đặc biệt và sử dụng tối thiểu các dụng cụ đo lường. Một số thiết bị được thiết kế và thử nghiệm đặc biệt để sử dụng trong vùng nông thôn, nơi điện áp trong mạng chiếu sáng và đường dây điện thoại không phải lúc nào cũng ổn định. Những thiết bị này được thiết kế để bảo vệ các thiết bị điện gia dụng và thiết bị máy tính khỏi sự tăng điện áp cũng như phóng điện do sét.

Nguồn điện có dòng điện lên tới 2 A.
Bộ nguồn dựa trên bộ ổn định tích hợp phổ biến (sau đây gọi là IC) của dòng K142EN-xx được những người yêu thích radio nghiệp dư biết đến rộng rãi. Chúng hoạt động hiệu quả trong hầu hết các thiết kế vô tuyến nghiệp dư, trong đó mức tiêu thụ dòng tải không vượt quá 1-1,5 A. Tuy nhiên, có một nhóm lớn các thiết bị vô tuyến điện tử yêu cầu điện áp ổn định 12-15 V và tiêu thụ dòng điện lớn hơn. hơn 2 A. Đây là các bộ phận làm nóng cục bộ, quạt, bộ làm mát để làm mát cục bộ, cũng như các thiết bị điện tử và điện tử tích hợp thiết bị truyền sóng vô tuyến, chẳng hạn như máy thu phát ô tô.

Nếu IC KR142EN5 có điện áp đầu ra 5 V có khả năng cung cấp dòng điện hữu ích lớn hơn 1 A cho tải ở chế độ nhiệt thích hợp, thì đối với “người anh em” của nó - KR142EN12B - dòng điện tối đa là 0,8 A (sau đó IC chuyển sang chế độ bảo vệ chống lại ngắn mạch và điện áp ở đầu ra của nó giảm xuống 2-3 V).

Mục lục
Gửi người đọc
Các biện pháp an ninh
Bản quyền
Từ tác giả
CHƯƠNG 1. SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN
1.1. Bộ điều chỉnh điện áp không cần biến áp dựa trên bộ ổn định tích hợp
1.2. Nguồn điện có dòng điện lên tới 2 A
1.3. Nguồn mạnh mẽ cấp nguồn cho máy thu phát có dòng điện lên tới 15 A
1.4. Bộ điều khiển nguồn chính hãng
1.5. Chỉ báo quá dòng có thể nghe được
1.6. Bảo vệ quá áp giai đoạn đầu ra nguồn điện
1.7. Bộ chuyển đổi tín hiệu âm thanh
1.8. Chỉ báo tham số tự động
1.9. Chỉ báo điện áp
1.10. Máy dò sóng vô tuyến
1.11. Thiết bị trễ tín hiệu
1.12. Bộ mô phỏng tín hiệu ánh sáng báo động chống trộm
1.13. Sự gián đoạn máy phát điện ổn định nhiệt
1.14. Ba thiết bị hữu ích trên chip K561TL1
1.15. Tự làm “người trông xe” cho ô tô dựa trên tín hiệu hồng ngoại
1.16. Một lựa chọn đỗ xe khác
CHƯƠNG 2. KIẾN NGHỊ HỮU ÍCH ĐỂ NÂNG CẤP THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP VÀ HƠN NỮA
2.1. Sửa đổi máy thu phát vô tuyến nghiệp dư
2.2. Đầu báo khói cầm tay mới và những công dụng bất thường của nó
2.3. Ngoài đồ gia dụng tiêu dùng nước ngoài
2.4. Thiết bị báo động mới từ chuông không dây có khả năng truyền tín hiệu qua kênh radio
2.5. Các phương án khác nhau để sửa đổi đồ chơi điện tử
2.6. Đơn giản tự động bật thiết bị ngoại vi PC
2.7. Bộ tiết kiệm cho đèn LED mới
2.8. Điều chỉnh điện áp đầu ra của nguồn điện
2.9. Khắc phục sự cố Máy phát vô tuyến Ham
2.10. Cách chế tạo cảm biến nhiệt độ nhạy
CÁC ỨNG DỤNG
Đánh dấu và trao đổi các bóng bán dẫn SMD
Tải trọng cho phép trên dây dẫn
Tùy chọn kích hoạt nút cuối
Sơ đồ kết nối rơle phân cực
Khuyến nghị chung theo SEMR
Viên nang áp điện hiện đại và mạch kết nối của chúng
Mạch kết nối điốt zener và dinistor
Văn học.

Tải ebook miễn phí tại định dạng thuận tiện, xem và đọc:
Tải sách Những công nghệ mới nhất trong điện tử, Kashkarov A.P., 2013 - fileskachat.com, tải xuống nhanh và miễn phí.

Tải về djvu
Dưới đây bạn có thể mua cuốn sách này với giá tốt nhất với mức giảm giá khi giao hàng trên khắp nước Nga.

Chip laser, mạch in linh hoạt, điện trở nhớ và những kỳ quan công nghệ khác sắp ra mắt! Hãy tưởng tượng một thế giới nơi các thiết bị điện tử tự sạc, máy nghe nhạc có thể phát toàn bộ bộ sưu tập âm thanh của bạn, pin tự phục hồi và chip thay đổi khả năng của chúng một cách nhanh chóng. Đánh giá theo những gì các phòng thí nghiệm nghiên cứu của Mỹ đang làm hiện nay, tất cả những điều này không chỉ có thể thực hiện được mà còn đầy hứa hẹn.

David Seiler, người đứng đầu bộ phận điện tử bán dẫn thuộc bộ phận thương mại của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) ở Gaithersburg, Maryland, cho biết: “5 năm tới sẽ là khoảng thời gian thực sự thú vị trong lĩnh vực điện tử”. “Nhiều thứ mà ngày nay tưởng chừng như khoa học viễn tưởng xa xôi sẽ trở nên phổ biến.”

Vậy, bạn đã sẵn sàng bắt đầu hành trình đến tương lai của điện tử chưa? Nhiều ý tưởng mà chúng ta sẽ nói hôm nay nghe có vẻ tuyệt vời, một số có vẻ phi lý, nhưng điểm chung của chúng là chúng đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và có mọi cơ hội trở thành sản phẩm thương mại trong 5 năm tới. năm.

Chủ đề chính của bài viết này là những phát triển mới trong công nghệ bộ vi xử lý - từ bộ xử lý truyền dữ liệu bằng tia laser thay thế dây dẫn, đến các mạch dựa trên vật liệu mới sẽ thay thế silicon truyền thống. Những công nghệ này có thể trở thành nền tảng cho nhiều sản phẩm cải tiến mới, một số trong đó ngày nay chúng ta thậm chí không thể tưởng tượng được.

Chip không có dây: kết nối laser

Khi kiểm tra kỹ hơn, bạn có thể thấy rằng một bộ vi xử lý thông thường chứa hàng triệu dây mỏng trải dài theo mọi hướng để kết nối các phần tử hoạt động. Nhìn xuống dưới bề mặt bạn sẽ tìm thấy thêm năm sợi dây nữa. Jurgen Michel, một nhà khoa học tại Trung tâm Microphotonics của MIT ở Cambridge, dự định thay thế tất cả các dây này bằng các xung laser germanium truyền dữ liệu bằng bức xạ hồng ngoại.

“Khi số lượng lõi và thành phần trong bộ xử lý tăng lên, các dây kết nối sẽ trở nên quá tải dữ liệu và trở nên khó khăn. kênh yếu thông tin liên lạc. Michel giải thích: Sử dụng photon thay vì electron sẽ cải thiện tình hình.

Bằng cách di chuyển dữ liệu ở tốc độ ánh sáng, tia laser germanium có thể truyền bit và byte thông tin nhanh hơn 100 lần so với việc di chuyển các electron qua dây dẫn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc giao tiếp giữa lõi bộ xử lý và bộ nhớ của nó. Cũng như đường cáp quangđã cải thiện hiệu quả của các cuộc gọi điện thoại, việc sử dụng tia laser trong bộ vi xử lý có thể đưa việc xử lý dữ liệu lên tầm cao chưa từng thấy.

Điều tuyệt vời nhất là hệ thống MIT không yêu cầu ứng dụng bên trong bộ xử lý lượng lớn cáp mỏng. Thay vào đó, con chip chứa nhiều đường hầm và khoang ẩn mà qua đó các xung ánh sáng truyền đi, các gương và cảm biến cực nhỏ truyền và giải thích dữ liệu.

Việc kết hợp thiết bị điện tử silicon truyền thống với các thành phần quang học, được gọi là quang tử silicon, có thể làm cho máy tính xanh hơn - thân thiện hơn với môi trường. Điều này là do tia laser tiêu thụ ít năng lượng hơn dây dẫn và tỏa ít nhiệt hơn ra môi trường.

Seiler nói: “Quang điện tử chính là chén thánh thực sự. - Nó cho phép bạn mở rộng khả năng của thiết bị điện tử và đồng thời cung cấp cách tuyệt vời giảm tiêu thụ năng lượng vì không chứa dây dẫn, vốn là vật liệu tản nhiệt thực sự cho không gian xung quanh.”

Vào tháng 2 năm 2010, Michel và các đồng nghiệp của ông, Lionel Kimerling và Jifeng Liu, đã chế tạo và thử nghiệm thành công kế hoạch hiện tại, sử dụng tia laser germanium tích hợp để truyền dữ liệu. Con chip mới đạt được tốc độ truyền dữ liệu trên 1 TB/s, nhanh hơn hai bậc so với những con chip có dây tốt nhất hiện nay.

Con chip mới được tạo ra bằng công nghệ sản xuất chất bán dẫn hiện đại với một số bổ sung, vì vậy Michel tin rằng quá trình chuyển đổi sang chip dựa trên laser sẽ diễn ra trong vòng 5 năm tới. Nếu các thử nghiệm tiếp theo thành công, MIT sẽ cấp phép cho công nghệ sản xuất. Dự kiến ​​loại chip mới này sẽ được sử dụng rộng rãi vào năm 2015.

Hơn nữa, vào năm 2015, dự kiến ​​sẽ xuất hiện các máy tính có bộ xử lý 64 lõi, các lõi của chúng sẽ hoạt động độc lập và đồng thời.

Michelle nói: “Kết nối chúng bằng dây dẫn là ngõ cụt. “Việc sử dụng tia laser germanium có tiềm năng to lớn và những lợi ích to lớn.”

Mạch mới nhất: Memristor

Máy nghe nhạc MP3 của bạn có đầy đủ các mục yêu thích của bạn sáng tác âm nhạc và bạn có cảm thấy mình như một kẻ sát nhân khi xóa bài hát này hay bài hát kia không? Trong trường hợp này, các memristor có thể đến đúng lúc.

Đây là những điều mới về cơ bản đầu tiên Linh kiện điện tử sau khi bóng bán dẫn silicon được tạo ra vào những năm 50 của thế kỷ trước. Memristor là sự thay thế nhanh hơn, lâu dài hơn và rẻ hơn cho bộ nhớ flash. Chúng cũng có sức chứa gấp đôi - một điều thực sự thú vị dành cho những người yêu âm nhạc.

R. Stanley Williams, nhà nghiên cứu chính và người đứng đầu nhóm Nghiên cứu Khoa học Lượng tử (QSR) tại HP Labs ở Palo Alto, cho biết: “Nếu chúng ta quyết định định nghĩa lại công nghệ máy tính ngày nay, chúng ta chỉ cần sử dụng bộ nhớ memristor. “Đây là cấu trúc cơ bản cho thiết bị điện tử trong tương lai.”

Memristor – nói cách khác, một điện trở có bộ nhớ – được giáo sư Leon Chua của Đại học California đề cập lần đầu tiên vào năm 1971. Nhưng nguyên mẫu điện trở nhớ của HP Labs mãi đến năm 2008 mới được trình diễn công khai.

Để tạo ra điện trở nhớ, HP sử dụng xen kẽ các lớp titan dioxide và bạch kim. Dưới kính hiển vi điện tử chúng xuất hiện dưới dạng một loạt các hình chiếu dài song song. Bên dưới, ở một góc vuông, lớp tương tự được đặt, tạo thành các “khối” có kích thước ô 2 x 3 nm.

Điểm mấu chốt là hai dây liền kề bất kỳ có thể được kết nối với một công tắc điện dưới bề mặt, tạo ra một ô nhớ. Bằng cách thay đổi điện áp đặt vào các khối, các nhà khoa học có thể mở và đóng các công tắc điện tử cực nhỏ, lưu trữ dữ liệu giống như các chip nhớ flash truyền thống.

Loại bộ nhớ mới được gọi là ReRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên điện trở). Những con chip này không chỉ lưu trữ lượng dữ liệu nhiều gấp đôi so với flash mà còn nhanh hơn 1.000 lần và có thể chịu được tới 1.000.000 chu kỳ ghi, so với 100.000 chu kỳ ghi của bộ nhớ flash tiêu chuẩn. Ngoài ra, ReRAM đọc và ghi dữ liệu ở tốc độ tương đương, trong khi bộ nhớ flash mất nhiều thời gian để ghi dữ liệu hơn là đọc dữ liệu.

HP và công ty Hynix của Hàn Quốc đã ký kết thỏa thuận hợp tác để thiết lập việc sản xuất hàng loạt chip ReRAM, loại chip này có thể được sử dụng trong nhiều thiết bị di động như máy nghe nhạc đa phương tiện. Nhưng điều này có nghĩa là hàng terabyte bản nhạc, video và sách điện tử! Những sản phẩm đầu tiên có chip nhớ mới dự kiến ​​sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2013.

ReRAM cũng sẽ thay thế động bộ nhớ truy cập tạm thời trong máy tính. Vì ReRAM không dễ bay hơi nên nó sẽ không mất thông tin khi hệ thống tắt và sẽ không tiêu tốn điện năng, không giống như DRAM. Theo Williams, thời đại đang đến xử lý ngay lập tức dữ liệu. Ngày nay, người dùng thường không tắt máy tính mà chuyển chúng sang chế độ ngủ. Nhưng vẫn để “tỉnh thức” công nghệ máy tính phải mất từ ​​​​vài giây đến một phút và chỉ sau đó quyền truy cập vào dữ liệu mới được khôi phục. Các thiết bị sử dụng ReRAM đang quay trở lại điều kiện làm việc ngay lập tức.

Hơn nữa, theo Williams, có thể đặt các mảng điện trở nhớ chồng lên nhau trong chip. Đây là con đường tạo ra bộ nhớ 3D, giúp sử dụng không gian bên trong chip hiệu quả hơn và lắp nhiều bộ nhớ hơn vào cùng một ổ đĩa vật lý.

Williams giải thích: “Không có giới hạn cơ bản nào về số lượng lớp mà chúng tôi có thể sản xuất. “Trong 10 năm tới, chúng ta có thể tạo ra những con chip có bộ nhớ cỡ petabyte.” Đó là một triệu gigabyte bộ nhớ, đủ để lưu trữ đủ video độ phân giải cao cho một năm xem. Hơn nữa, kích thước của con chip không vượt quá kích thước móng tay của con người.

“Bộ nhớ chỉ là một trong những khả năng sử dụng điện trở ghi nhớ, nhưng không phải là khả năng duy nhất. Công nghệ này có tiềm năng to lớn,” Seiler nói.

Trong 20 năm tới, thiết kế máy tính có thể được định nghĩa lại. Năm 2010, các nhà nghiên cứu của HP phát hiện ra rằng memristor có thể được sử dụng cho tính toán logic chứ không chỉ để lưu trữ dữ liệu. Điều này có nghĩa là về mặt lý thuyết, cả hai chức năng này đều có thể được thực hiện trên cùng một con chip.

Và một lần nữa, Williams nói: “Một memristor có thể thay thế nhiều mạch, do đó sẽ đơn giản hóa kiến ​​trúc, thiết kế và vận hành của máy tính”. Ví dụ: một memristor có thể thay thế sáu bóng bán dẫn được sử dụng để tạo các ô RAM tĩnh trong bộ nhớ đệm của bộ xử lý.

Theo Williams, công nghệ memristor thậm chí còn có thể tạo ra các khớp thần kinh nhân tạo có thể bắt chước hoạt động của não. Ngày nay đây chỉ là những triển vọng xa vời, nhưng điều quan trọng là về nguyên tắc chúng có thể thực hiện được.

Supratik Guha, giám đốc khoa học vật lý tại IBM cho biết: “Memristor có khả năng viết lại các quy tắc điện tử”. Tuy nhiên, theo ông, công nghệ này cần được cải tiến hơn nữa. Ông nói thêm: “Chúng có thể có tiềm năng trở thành yếu tố ghi nhớ”. “Nhưng giống như bất kỳ công nghệ nào, nó phải bò trước khi đi và đi trước khi chạy.”

Nói cách khác, công nghệ memristor sẽ không xuất hiện một cách bất ngờ. Sẽ còn rất lâu nữa, memristor mới trở nên phổ biến như DRAM hoặc bộ nhớ flash.

Chip có thể thay đổi: các lớp có thể lập trình

Từ bộ xử lý nhanh nhất đến các mô-đun bộ nhớ nhỏ nhất. Hầu như tất cả các con chip được sử dụng trong các thiết bị điện tử hiện đại đều có một điểm chung: các phần tử hoạt động của chúng nằm ở 1-2% trên cùng của lớp silicon mà nó được tạo ra.

Điều này sẽ thay đổi trong vài năm tới khi các nhà sản xuất cố gắng nhồi nhét càng nhiều thành phần càng tốt vào các lớp dọc. Một số nhà sản xuất, chẳng hạn như Intel, đang sử dụng công nghệ để liên kết từng chip riêng lẻ và các nhà khoa học tại Đại học Rochester đang tạo ra cấu trúc 3D nhiều lớp bên trong chip. Cả hai phương pháp đều rất phức tạp và tốn kém.

Bây giờ, giá như có thể buộc các con chip xây dựng lại mạch điện “theo yêu cầu” để có nhiều lớp phần tử hoạt động. Ý tưởng này được thể hiện trong công nghệ Không thời gian của Tabula và được đưa vào kiến ​​trúc chip ABAX.

Thay vì in vĩnh viễn nhiều lớp thành phần cố định vào silicon, ABAX sử dụng các mạch có thể lập trình lại để có thể thay đổi chức năng tùy theo yêu cầu của người dùng. Các con chip của nhà sản xuất ngày nay chứa 8 lớp khác nhau, các đặc tính của lớp này có thể được thay đổi trong chớp mắt.

Steve Tieg, người đứng đầu bộ phận công nghệ tại Tabula giải thích: “Nó trông giống như một siêu thị có tám tầng. “Bạn sử dụng thang cuốn để di chuyển giữa các tầng.” Nhưng thay vì tạo ra tám tầng vật lý riêng biệt với cấu trúc và tổ hợp sản phẩm riêng, Tabula đã trình diễn cách tạo một lớp (hoặc tầng) duy nhất có thể được cấu hình lại tùy theo nhu cầu.

Teague cho biết thêm: “Giống như khi khách hàng đang đi thang cuốn, ai đó sẽ sắp xếp lại sàn để tạo ra mức độ phù hợp với đúng sản phẩm”. “Môi trường bên ngoài thang cuốn trông giống như khách hàng đang ở tầng 8 nhưng thực tế chỉ có một tầng, chỉ đơn giản là thay đổi cho phù hợp với nhu cầu của họ.”

Việc lập trình lại chip vào trạng thái hoạt động chỉ mất 80 picos giây, nhanh hơn 1000 lần so với chu trình tính toán của chip thông thường. Do đó, các lớp được thay đổi gần như nhanh chóng trong khi chip đang chờ chuỗi tiếp theo lệnh

Do đó, chip ABAX cho phép bạn làm được nhiều hơn với ít chi phí hơn. Được chế tạo bằng công nghệ sản xuất chất bán dẫn truyền thống, chip Tabula ABAX khiến nhà sản xuất tốn chi phí tương đương với chi phí sản xuất chip thông thường. Thiết kế này vẫn chỉ sử dụng các lớp trên cùng của chip, nhưng một lớp đóng vai trò là 8 chip khác nhau. Teague cho biết công nghệ này có thể tăng gấp đôi mật độ mạch và tăng băng thông bộ nhớ và video lên 3,5 lần.

Ngày nay Tabula đã tập trung nỗ lực vào việc sản xuất chip cho các mục đích đặc biệt. Những con chip như vậy là những “con ngựa thồ” thực sự của thời đại chúng ta. Họ tìm thấy ứng dụng, ví dụ, trong bộ định tuyến không dây hoặc thiết bị cho tháp di động.

Kế hoạch tương lai của Tabula là thiết lập cơ sở sản xuất chip cho các thiết bị điện tử phổ biến - máy ảnh kỹ thuật số, máy chơi game và thậm chí có thể cho cả máy tính chính thức. Thiết kế chip 8 lớp hiện tại đã được đưa vào sản xuất hàng loạt và Tabula hiện đang nghiên cứu tạo ra phiên bản 12 lớp với triển vọng tăng số lớp lên 20.

Teague lưu ý: “Không có giới hạn về số lượng lớp mà chúng tôi có thể tích hợp.

Từ bồ hóng đến mạch điện: graphene

Trong 45 năm qua, số lượng bóng bán dẫn trong bộ xử lý máy tính silicon đã tăng gấp đôi cứ sau hai năm, chứng tỏ rằng định luật Moore hoạt động đáng tin cậy như định luật hấp dẫn. Khi các thành phần hoạt động của chip trở nên nhỏ hơn và sản xuất rẻ hơn, chúng có thể được “ép” vào các thiết bị cuối cùng với số lượng ngày càng tăng, từ đó làm tăng độ phức tạp, khả năng và ... mức tiêu thụ điện năng của thiết bị điện tử.

Nhưng thực tế, con đường này hóa ra lại là ngõ cụt. Các nhà khoa học đã cố gắng lắp nhiều bóng bán dẫn hơn nữa vào một con chip silicon, nhưng ở khoảng 14 nm, khó khăn bắt đầu với việc thu nhỏ hơn nữa các phần tử. 14 nm là kích thước của hai phân tử huyết sắc tố trong máu của chúng ta, hoặc khoảng một phần nghìn kích thước của một hạt bột talc.

Một chất gọi là graphene được hít vào cuộc sống mới vào định luật Moore, được chứng minh bằng công nghệ silicon. Graphene là một lớp nguyên tử carbon được sắp xếp thành các ô hình lục giác. Độ dày của lớp như vậy là 1 nguyên tử. Dưới kính hiển vi điện tử, graphene trông rất giống tổ ong.

Walt de Heer, người đứng đầu phòng thí nghiệm nano của Viện Công nghệ Georgia cho biết: “Nó không chỉ trông kỳ lạ mà còn có những đặc tính khác thường”. - Graphene là vật liệu độc đáo của tương lai. Nó nhanh, tiêu thụ ít năng lượng và có thể được sử dụng để tạo ra những phần tử nhỏ nhất. Khả năng của nó vượt trội hơn silicon, nó làm được điều mà silicon không thể làm được. Đây chính là tương lai của điện tử.”

Các nhà nghiên cứu chất bán dẫn đã thử nghiệm graphene từ những năm 1970. Nhưng cho đến gần đây, họ vẫn chưa thể tạo ra các lớp graphene lục giác siêu mỏng. Các nhà khoa học Andre Geim và Konstantin Novoselov của Đại học Manchester đã tạo thành công các lớp graphene đầu tiên vào năm 2004 (vì thành tựu này và những thành tựu khác trong nghiên cứu graphene, họ đã được trao giải Nobel năm 2010). Sau đó, công nghệ graphene bắt đầu phát triển nhanh chóng.

Đầu năm 2011, nhóm của de Geer đã tạo ra dây graphene - bước tiến lớn đầu tiên hướng tới chế tạo vi mạch. Độ dày dây khoảng 10 nm đã đạt được bằng phương pháp epitaxy - phát triển graphene nguyên chất trên nền silicon. (Epitaxy là quá trình phát triển một lớp tinh thể mỏng trên đế của một tinh thể khác (chất nền), sao cho lớp phát triển lặp lại cấu trúc của chất nền).

Cuối cùng, các nhà khoa học đã có thể thu được các cấu trúc điện tử dày 1 nm và nhanh hơn nhiều so với silicon. Theo dự báo của các nhà khoa học, việc sử dụng graphene sẽ giúp tạo ra các bộ xử lý có tần số đo bằng terahertz - nhanh hơn 20 lần so với tốc độ của các bộ xử lý silicon hiện đại.

Năm tới, các nhà khoa học Georgia Tech hy vọng sẽ hoàn thành một nguyên mẫu chip được nhúng graphene và kiểm tra xem các đặc tính độc đáo của vật liệu có thể được sử dụng để tạo ra các vi mạch như thế nào.

Các nhà khoa học của IBM đã tạo ra các bóng bán dẫn thử nghiệm và mạch tích hợp dựa trên graphene sử dụng công nghệ sản xuất chất bán dẫn tiêu chuẩn. Theo họ, đây có thể được coi là bước đầu tiên hướng tới việc sử dụng graphene ở quy mô công nghiệp.

Giám đốc khoa học vật lý của IBM Supratik Guha cho biết: “Lĩnh vực này có tiềm năng to lớn. - Graphen sẽ tìm thấy ứng dụng trong ngành công nghiệp quân sự và trong công nghệ không dây Ngoài ra, chúng có thể được tích hợp với silicon. Ngày nay, cần phải làm rất nhiều việc để chứng minh khả năng tạo ra các mạch khuếch đại được tích hợp chất lượng cao vào chúng. yếu tố hoạt động từ graphene."

Những sản phẩm đầu tiên sử dụng graphene dự kiến ​​sẽ xuất hiện vào năm 2013. Vì vậy, còn quá sớm để mong đợi những chiếc laptop siêu nhanh với bộ vi xử lý graphene sẽ xuất hiện trong thời gian tới. Nếu một kỹ thuật như vậy xuất hiện thì nó sẽ quá đắt và chỉ có thể được sử dụng ở những khu vực mà giá cả không quan trọng so với giá cả. tốc độ cao và tiêu thụ điện năng thấp.

Ngoài ra, các mạch tích hợp mà chúng ta quen thuộc từng là một “thú vui đắt tiền” và chỉ được sử dụng trong ngành công nghiệp quân sự và cho các mục đích đặc biệt khác. Lịch sử trong lĩnh vực này là nhiều thứ được đưa vào thế giới là đắt tiền và không có sẵn, sau đó trở nên rẻ và phổ biến. Graphene có tiềm năng to lớn; người ta hy vọng rằng chúng có thể được phổ biến rộng rãi trong 10 năm tới.

Mạch in: Chip ngân sách

Công nghệ sản xuất chất bán dẫn tiêu chuẩn bao gồm toàn bộ dòng các giai đoạn phức tạp được thực hiện trong một căn phòng hoàn toàn sạch sẽ, nơi không có bụi hoặc chất ô nhiễm phá hủy thiết bị điện tử. Xerox sử dụng phương pháp sản xuất thiết bị điện tử đơn giản và rẻ hơn bằng cách in mạch trên đế nhựa. Quá trình này bao gồm việc sử dụng thiết bị có thể tốn hàng nghìn đô la, nhưng không phải hàng tỷ đô la cần thiết để thành lập một nhà máy sản xuất bộ xử lý truyền thống.

Jennifer Ernst, cựu giám đốc phát triển kinh doanh tại Phòng thí nghiệm Xerox PARC ở Palo Alto, California, cho biết: “Các thiết bị điện tử thông thường nhanh, nhỏ và đắt tiền”. “Bằng cách in chúng trực tiếp lên nhựa, PARC làm cho các linh kiện điện tử chạy chậm, lớn và rẻ.”

Quá trình in mạch của PARC đòi hỏi ít nỗ lực hơn, chẳng hạn như in hình ảnh thường xuyên. Tất cả những gì cần thiết là những vật liệu đặc biệt, chẳng hạn như mực bạc, và bản thân mạch điện được áp dụng cho các tấm wafer polyetylen dẻo, thay vì silicon dễ vỡ. Về nguyên tắc, sản phẩm cuối cùng khó có thể được gọi là chip.

Thích ứng công nghệ khác nhau in ấn, bao gồm phun mực, dập và in lụa, PARC sản xuất bộ khuếch đại, pin và công tắc rẻ hơn nhiều so với những sản phẩm được sản xuất truyền thống. Và gần đây công ty đã bắt đầu thiết lập việc sản xuất bộ nhớ và bộ điều khiển 20 bit, sẽ được bán vào năm tới.

Một dự án mạch in thú vị khác là máy dò nổ mà PARC đã phát triển cho Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng Hoa Kỳ (DARPA). Các mạch in linh hoạt đang được tích hợp vào mũ bảo hiểm quân sự, nơi các cảm biến mới đo áp suất, công suất âm thanh, gia tốc và ánh sáng trong môi trường chiến đấu.

Sau một tuần ở tiền tuyến, người lính trở về và giao mũ bảo hiểm của mình cho một phòng thí nghiệm đặc biệt, nơi dữ liệu thu được sẽ được phân tích cẩn thận và các bác sĩ đưa ra kết luận về khả năng chấn thương sọ não. Những cảm biến này hoạt động tốt và có giá thấp hơn 1 USD so với giá 7 USD của một cảm biến truyền thống.

Tất nhiên, các mạch in không có khả năng cạnh tranh với silicon về tốc độ hoặc khả năng “đóng gói” hàng tỷ bóng bán dẫn vào một khối lượng nhỏ. Nhưng có nhiều ứng dụng mà chi phí quan trọng hơn nhiều so với hiệu suất. Và vào đầu năm 2012, mạch in sẽ bắt đầu được sử dụng trong đồ chơi và trò chơi điện tử yêu cầu xử lý dữ liệu đơn giản - ví dụ: bộ tổng hợp giọng nói, cũng như để điều khiển túi khí trên ô tô.

Và đến năm 2015, mạch in sẽ được tìm thấy ở những nơi khác sản phẩm điện tử- đầu đọc sách điện tử linh hoạt có thể cuộn thành ống như tạp chí giấy hoặc để sản xuất quần áo từ các loại vải đặc biệt có pin mặt trời, có thể được sử dụng để sạc lại điện thoại di động hoặc máy nghe nhạc.

Theo công ty nghiên cứu IDTechEx, doanh số bán mạch in linh hoạt được dự báo sẽ tăng từ 1 tỷ USD năm 2010 lên 45 tỷ USD vào năm 2016. Họ sẽ tìm thấy ứng dụng trong nhiều loại thiết bị.

Thiết bị điện tử in cho hệ thống điện tử chi phí thấp. Tình hình phát triển công nghệ và thiết bị.

Chú thích. TRONG những năm trước Việc in ấn đã trở nên rất thú vị như một phương pháp để có được sản phẩm giá rẻ và sản xuất hàng loạt hệ thống điện tử. Việc in ấn cho phép sử dụng các quy trình hoàn toàn phụ gia, do đó làm giảm độ phức tạp của quy trình và mức tiêu thụ nguyên liệu. Kết hợp với việc sử dụng các chất nền rẻ tiền như nhựa, lá kim loại, v.v., điều này dự đoán rằng thiết bị điện tử in sẽ cho phép triển khai nhiều hệ thống điện tử có thể triển khai dễ dàng, bao gồm màn hình, cảm biến và thẻ RFID (Nhận dạng qua tần số vô tuyến). Chúng tôi xem xét công việc của mình trong việc phát triển công nghệ và thiết bị cho thiết bị điện tử in. Bằng cách kết hợp các hạt nano vô cơ được sản xuất tổng hợp và vật liệu hữu cơ, chúng tôi đã tạo ra một loạt "mực" điện tử in và đang sử dụng chúng để chứng minh việc in các thành phần thụ động, hợp chất đa lớp, điốt, bóng bán dẫn, bộ nhớ, pin và các máy phân tích khí và cảm biến sinh học khác nhau . Sử dụng khả năng in ấn, có thể tích hợp các chức năng và vật liệu khác nhau với chi phí thấp trên một bề mặt duy nhất, do đó có thể thực hiện hệ thống in ấn, tận dụng lợi thế của việc in ấn đồng thời tránh những nhược điểm của nó.

Giới thiệu. Trong những năm gần đây, đã có một mức độ quan tâm đáng kể trong việc sử dụng in ấn như một công nghệ để hiện thực hóa các thiết bị điện tử đại chúng, chi phí thấp. Việc in ấn được kỳ vọng sẽ giúp thực hiện các thiết bị điện tử trên các chất nền linh hoạt, chi phí tương đối thấp như nhựa và lá kim loại. Phân tích chi phí và tính khả thi của vi điện tử dựa trên in ấn cho thấy rằng việc in ấn có thể cho phép triển khai các hệ thống điện tử trên nhựa với chi phí trên một đơn vị diện tích thấp hơn đáng kể so với các hệ thống dựa trên in thạch bản thông thường. Mặt khác, chi phí vận hành dự kiến ​​sẽ cao hơn do độ phân giải thấp hơn của thiết bị điện tử in. Do đó, nhiều ứng dụng tiềm năng khác nhau cho thiết bị điện tử in được đề xuất: màn hình nhúng, nhiều loại cảm biến và RFID. Tất nhiên, để triển khai các hệ thống này, cần phải phát triển loại “mực” cần thiết có thể được sử dụng để in cuộn cảm, điện dung, pin, dấu vết (đầu nối), điện trở, bóng bán dẫn, điốt, bộ nhớ, các phần tử nhạy cảm và màn hình. Ngoài ra, cũng cần phải phát triển các công nghệ in ấn phù hợp, bao gồm các công nghệ làm cho các lớp mỏng cần thiết trở nên đồng nhất, kiểm soát ranh giới và kết hợp các lớp. Vì vậy, trong công việc này, chúng tôi phân tích hiện trạng và triển vọng của thiết bị điện tử in. Đầu tiên, khả năng tồn tại của in ấn như một công nghệ hiện thực hóa các thiết bị điện tử in được khám phá. Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét các loại vật liệu in mà chúng tôi đã phát triển cho thiết bị điện tử in. Cuối cùng, chúng tôi xem xét tình trạng tiên tiến của các thiết bị điện tử in và đánh giá nhu cầu hiện thực hóa các thiết bị điện tử in khả thi.

Công nghệ in ấn cho thiết bị điện tử

Mối quan tâm đến việc in ấn như một phương tiện triển khai các hệ thống điện tử theo truyền thống chủ yếu xuất phát từ thực tế rằng in ấn được kỳ vọng là một công nghệ chi phí thấp để triển khai các hệ thống điện tử. Để kiểm tra tuyên bố này, cần so sánh các công nghệ sản xuất dựa trên in ấn với các công nghệ sản xuất vi điện tử cao cấp truyền thống. Thứ nhất, in ấn đòi hỏi đầu tư vốn ít hơn so với in thạch bản. Điều thú vị là điều này không đúng với chiều rộng dây dẫn > 1 µm, bởi vì giảm đáng kể chi phí của các công cụ in thạch bản có sẵn trong các chế độ này; Ngoài ra, để đạt được thời gian hoạt động cao, tỷ lệ lỗi thấp của các công cụ in sẽ đòi hỏi phải phát triển thiết bị mới cho thiết bị điện tử in, làm tăng thêm chi phí vốn cho việc này. Vì vậy, không rõ ràng rằng việc in ấn sẽ làm giảm chi phí thiết bị ban đầu. Thứ hai, việc in ấn hứa hẹn sẽ làm giảm độ phức tạp tổng thể của quy trình, vì nó có thể cho phép sử dụng các quy trình hoàn toàn phụ gia, thay vì các quy trình trừ cần thiết cho in thạch bản. Đây là một lợi thế rất lớn vì... Điều này làm giảm tổng số hoạt động, chi phí nguyên vật liệu và chi phí thiết bị tổng thể, do đó giảm đầu tư vốn và tăng thông lượng của toàn bộ quy trình. Thứ ba, việc in ấn có thể tận dụng lợi thế của việc tự động hóa sản xuất và xử lý chất nền chi phí thấp vì nó cho phép sử dụng công nghệ cấp giấy cuộn hoặc nạp giấy chi phí thấp. Mặc dù điều này có thể đúng về lâu dài, nhưng việc phát triển các công cụ căn chỉnh có độ chính xác cao vẫn đang được tiến hành và kết quả cuối cùng vẫn chưa rõ ràng. Xem xét chi phí vật liệu, chi phí cơ chất, ước tính chi phí vốn và ước tính hiệu suất, có thể kết luận khả năng tồn tại về mặt kinh tế của thiết bị điện tử in. Phân tích này cho thấy rằng chi phí in ấn trên một đơn vị diện tích sẽ rẻ hơn so với thiết bị điện tử thông thường; Chi phí thực tế phụ thuộc vào giải pháp công nghệ cụ thể được sử dụng, nhưng lợi thế về chi phí >10 lần là khá thực tế. Mặt khác, giá của một bóng bán dẫn trong thiết bị điện tử in cao hơn nhiều lần so với giá của một bóng bán dẫn silicon, do độ rộng rãnh kém hơn (độ rộng rãnh tốt nhất có thể đạt được trong in tốc độ cao hiện nay là nhỏ hơn 10 μm). ). Kết quả là, hiệu quả chi phí có thể được tóm tắt rất đơn giản - thiết bị điện tử in có hiệu quả về mặt chi phí trong các ứng dụng bị hạn chế về không gian, trong khi chúng không hiệu quả về mặt chi phí trong các ứng dụng bị hạn chế về mật độ chức năng.

Các phương pháp in khác nhau có sẵn để sử dụng trong sản xuất điện tử. Do đó, việc tóm tắt những ưu điểm và nhược điểm của từng loại phương pháp in là rất hữu ích. Các phương pháp in được thảo luận ở đây là in lụa (in lụa), in phun, dập nổi (dập nổi)/in nano (phương pháp ép mẫu có các phần tử có kích thước nano vào một lớp vật liệu) và in chìm (intaglio). Các phương pháp in khác tồn tại nhưng nhìn chung không được sử dụng trong sản xuất thiết bị điện tử in.

In lụa có lẽ là công nghệ hoàn thiện nhất để sản xuất thiết bị điện tử in. In lụa được sử dụng để sản xuất bo mạch in trong nhiều thập kỷ. Trong in lụa, mực nhớt được “ép” qua khuôn tô bằng ghim. Hình ảnh trên giấy nến thường được hình thành bằng cách sử dụng lớp phủ cảm quang. In lụa được sử dụng rộng rãi trong điện tử vì... nó được sử dụng để tạo mẫu dấu vết của dây dẫn (thường sử dụng bột nhão bạc), điện trở (sử dụng màng carbon), tụ điện (sử dụng chất điện môi polyimide), v.v., trong sản xuất bảng mạch in. Độ phân giải của thiết bị in lụa tốc độ cao thương mại thường kém hơn >50 µm, mặc dù trong các nghiên cứu, in lụa đã được sử dụng để đạt được mức in ở phạm vi <1000 cP (centipoise) để tránh bị nhòe quá mức và chất kết dính quá mức. Đây là vấn đề đối với một số vật liệu trong thiết bị điện tử in. Độ nhớt mực cao thường đạt được bằng cách thêm chất kết dính polymer vào mực. Mặc dù đây không phải là vấn đề nghiêm trọng đối với việc in ấn, nhưng nó có thể là một vấn đề nghiêm trọng đối với thiết bị điện tử in, vì chất kết dính như vậy có thể phá hủy chức năng của chất bán dẫn, gây rò rỉ và mất mát quá mức trong chất điện môi hoặc làm giảm độ dẫn điện của dây dẫn. Do đó, việc sử dụng in lụa thường chỉ giới hạn ở những sản phẩm có thể thêm chất kết dính mà không làm giảm hiệu suất nghiêm trọng. Ví dụ, chất kết dính dán bạc thường được sử dụng trong in lụa. Mặc dù độ dẫn điện giảm so với lớp bạc nguyên chất nhưng vẫn có thể chấp nhận được đối với các ứng dụng cụ thể (ví dụ: công tắc màng lớp mỏng, bàn phím ô tô, v.v.). In lụa đã được áp dụng trong một số ứng dụng hạn chế cho thiết bị điện tử in như dây dẫn in, v.v.

Công nghệ in hoạt động được sử dụng rộng rãi nhất sơ đồ điện ngày nay nó là in phun. In phun cho phép sử dụng mực có độ nhớt thấp (1-20cP); điều này cực kỳ quan trọng bởi vì cho phép phát triển các loại mực chỉ chứa hoạt chất và dung môi, không có chất kết dính. Kết hợp với đầu vào dữ liệu kỹ thuật số, cho phép thay đổi thiết kế một cách nhanh chóng, in phun chiếm ưu thế trong nghiên cứu về bóng bán dẫn in, v.v. Mặt khác, việc sản xuất những sản phẩm có khả năng tồn tại In phun chưa được quyêt định. Thứ nhất, in phun, là kỹ thuật từng giọt (từng giọt), là một đầu có phát xạ pixel nghiêm ngặt, trong đó hiện tượng sấy khô kết hợp với các giọt, có thể tạo ra nhiều biến thể khác nhau của mẫu in. Vấn đề này sẽ được thảo luận dưới đây. Thứ hai, in phun thường chậm và chỉ đạt được công suất cao bằng cách sử dụng một số lượng lớn đầu in hoạt động song song. Ngược lại, điều này gây ra vấn đề về năng suất do từng đầu in bị hỏng khi in một thiết kế. Thứ ba, có “hình nón không chắc chắn”, tùy thuộc vào góc phóng giọt nước từ vòi; đây thường là 10 µm, là kết quả của sự thay đổi ±3σ về vị trí khi rơi từ trên cao xuống. Điều này lần lượt đưa đường nhám của cạnh và giới hạn vị trí vào các quy tắc chia tỷ lệ thiết kế.

Hiện tượng khô liên quan đến in phun đặc biệt quan trọng vì... Các lớp mỏng, mịn với độ nhám cạnh thấp rất quan trọng để thực hiện các thiết bị in. Một phần không thể thiếu của giọt khô được gọi là hiệu ứng “vòng cà phê”. Trong hiệu ứng làm khô giọt này, có sự di chuyển mạnh mẽ của vật liệu từ tâm giọt đến các cạnh của giọt do lực đối lưu mạnh liên quan đến sự bay hơi của dung môi từ giọt. Tùy thuộc vào sự bay hơi tương đối và dòng đối lưu, giọt nước khô đi và điều này cho phép hình thành lớp cuối cùng hình vòng, như trong Hình 1. Đây rõ ràng là một vấn đề nghiêm trọng đối với thiết bị điện tử in vì Sự thay đổi độ dày lớn vốn có của vias và các cạnh sắc nét góp phần vào sự không phù hợp của hình dạng lớp. Ảnh hưởng của việc làm khô trên đường hình thành được thể hiện rõ ràng trên Hình 2, cho thấy những thay đổi về hình thái (khoa học về hình dạng và cấu trúc) của đường hình thành tùy thuộc vào khoảng cách giữa các giọt trong đường in. Tất cả các thông số khác vẫn giữ nguyên. Rõ ràng, chỉ cần thay đổi một tham số cũng có tác động lớn đến hình thái của đường in, một lần nữa do lực đối lưu mạnh liên quan đến quá trình làm khô giọt nước.

Nguồn gốc của những thay đổi trong đường in có thể dễ dàng hiểu được bằng cách xem xét các lực đối lưu liên quan đến quá trình sấy khô (Hình 3). Khi một giọt được thêm vào cuối một đường đã hình thành, lực đối lưu làm cho chất lỏng của giọt được vận chuyển về phía điểm nối với đường. Nếu khoảng cách giữa các giọt quá lớn thì kết nối quá nhỏ để hỗ trợ quá trình truyền và kết quả là các giọt khô thành một đường liền nét như trong Hình 2.1. Nếu khoảng cách gần hơn một chút thì các vật liệu tương tự sẽ được kéo thành một đường, nhưng kết nối hạn chế sẽ cản trở quá trình truyền, do giọt bị khô/đóng băng, một đường lởm chởm sẽ được hình thành thay vì thành bên nhẵn (Hình 2.2). Nếu khoảng cách giữa các giọt giảm hơn nữa thì các cạnh của đường thẳng liên tục có thể được hình thành (Hình 2.3). Tuy nhiên, nếu bạn giảm khoảng cách giữa các giọt hơn nữa, điểm kết nối giữa đường dây và giọt nước sẽ trở nên quá lớn và lượng vật liệu quá lớn từ giọt nước sẽ được chuyển vào đường dây. Đường dây không thể chịu được lượng được chuyển và do đó bị tràn, trở nên lồi. Việc tăng mặt cắt ngang của độ lồi cho phép dịch truyền nhiều hơn, và do đó eo thận lại rút đi, chỉ tăng khi sức cản chuyển dịch giảm. Điều này dẫn đến sự hình thành các chỗ phình tuần hoàn trên đường thẳng (Hình 2.4). Bây giờ đã rõ tại sao hình thái của đường dây lại khó kiểm soát và quy trình công nghệ vì lý do tương tự lại phức tạp nhưng thú vị. Một giải pháp cho vấn đề thường được nhiều tác giả áp dụng là dây chuyền “khô nhanh” sao cho các giọt khô rất nhanh khi chạm vào chất nền. Các đường có hình dạng này bao gồm các giọt khô riêng lẻ chồng lên nhau (Hình 2.5.). Thật không may, những dòng như vậy có độ đồng đều độ dày màng kém và khả năng mở rộng kích thước tính năng hạn chế.

Bản chất pixel của in phun, năng suất thấp và những thách thức trong sản xuất đã làm dấy lên sự quan tâm đến các công nghệ in thay thế.

NẾU RỜI NHÀ, BẠN THƯỜNG HỎI CÂU HỎI:
“Tôi đã tắt bàn ủi, máy uốn tóc, bếp chưa?”
“Tôi đã tắt TV và đèn chưa?”
NẾU BẠN CẦN BIẾT:
- sự hiện diện của việc tiêu thụ quá nhiều tài nguyên;
- thực tế trộm cắp điện;
- giám sát chất lượng điện (điện áp và dòng điện), xem có hiện tượng tăng điện áp hay sụt áp hay không, v.v.

BỘ ĐẾM NÀY ĐƯỢC TẠO CHỈ DÀNH CHO BẠN!!

Bạn nhận được gì với đồng hồ thông minh?
. Giám sát trực tuyến và thông báo thông minh.
. Tiết kiệm mà không cần nỗ lực. Phân tích mức tiêu thụ của bạn và chuyển sang biểu giá thanh toán tiền điện tối ưu.
. Kiểm soát một đối tượng từ xa. Hãy nhận biết những gì đang xảy ra tại ngôi nhà nông thôn, ngôi nhà nhỏ hoặc căn hộ cho thuê của bạn.
. Tự động hóa hoàn toàn quá trình kế toán.
. Cơ hội gửi tự động chỉ dẫn trong việc bán năng lượng.
. Độ chính xác của phép đo các thông số mạng tuân thủ các yêu cầu của GOST 30804.4.30-2013
. Việc lắp đặt hoàn toàn tương tự như việc lắp đặt đồng hồ đo thông thường.
. Không cần phải cài đặt thêm thiết bị.

Tháng 6 năm 2017, Electric giới thiệu loạt phim mới dòng ổ cắm và công tắc Blanca và ổ cắm này là một phần của loạt bài này. Đôi lời về loạt bài này để kết thúc chủ đề này cho những ai quan tâm.

Công ty mở ra chương tiếp theo trong lịch sử kỹ thuật điện: máy biến áp và thiết bị chính đang được thử nghiệm ở Trung Quốc cho dự án 1.100 kilovolt (kV) đầu tiên trên thế giới. Công ty đã lập kỷ lục đổi mới mới bằng cách thử nghiệm thành công các thiết bị điện áp cao và hạ áp của máy biến áp một chiều siêu cao áp (UHVDC) mạnh nhất thế giới. Máy biến áp UHVDC +/- 1.100 kV (1,1 triệu volt), được thiết kế và sản xuất với sự hợp tác chặt chẽ với Tập đoàn Lưới điện Nhà nước Trung Quốc (SGCC), đã vượt qua thành công một loạt thử nghiệm điển hình, mở đường cho việc triển khai điện áp siêu cao -điện áp đường dây điện một chiều Changji-Guguang, sẽ truyền tải điện từ khu vực Tân Cương ở phía tây bắc đến tỉnh An Huy ở phía đông Trung Quốc. Changji-Guguang, đường dây truyền tải dòng điện một chiều siêu cao áp (UHVDC) đầu tiên trên thế giới có điện áp +/- 1.100 kV, sẽ lập kỷ lục thế giới mới về điện áp, công suất và khoảng cách.

Chúng tôi mời bạn tham gia các hội thảo trên web mở thường xuyên của chúng tôi!
Chuỗi hội thảo trực tuyến tiếp theo sẽ dành cho chủ đề “Thiết bị mô-đun”.
Với sự trợ giúp của hội thảo trực tuyến về thiết bị mô-đun, bạn sẽ làm quen với các thiết bị bảo vệ mạng điện và người tiêu dùng khỏi quá tải và dòng điện ngắn mạch, điện giật và điện áp tăng vọt trong mạng, đồng thời cho phép điều khiển từ xa mạng lưới điện và tải. Từ hội thảo trực tuyến về nhóm sản phẩm này, bạn sẽ tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động, phạm vi và ứng dụng của thiết bị mô-đun IEK®.

D-Cuộc Sống- một dòng công tắc để điều khiển ánh sáng gia đình.

Thiết bị cho phép bạn kết nối bằng Bluetooth và cấu hình hoạt động thông qua ứng dụng Wiser Room, có sẵn trên AppStore và Google Play.

Các công tắc được đặc trưng bởi chất lượng và được kết hợp với dòng thiết kế cao cấp. Cho phép điều khiển thông qua ứng dụng di động. Kết nối qua Bluetooth cho phép bạn đặt hẹn giờ, bật hoặc tắt thiết bị chiếu sáng và giảm cường độ của nó.

Vôn kế công nghiệp kỹ thuật số VAR-M01được thiết kế để giám sát công nghệ các giá trị điện áp và dòng điện trong mạch điện dòng điện xoay chiều, cả trong các khu công nghiệp, nhà ở và dịch vụ công cộng, khu vực hộ gia đình và các cơ sở kinh tế quốc dân khác. Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống giám sát và điều khiển tự động cho các quy trình công nghệ như một chỉ báo chính hoặc bổ sung về các vật thể di động và cố định. Nó là một phương tiện kiểm soát. Không phải kiểm tra định kỳ.

Vôn kế kỹ thuật số VR-M01 và VR-M02 được thiết kế để điều khiển mức điện áp trong các mạch điện xoay chiều, cả trong các khu công nghiệp, nhà ở và dịch vụ công cộng, khu vực sinh hoạt và các cơ sở kinh tế quốc gia khác. Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống giám sát và điều khiển tự động cho các quy trình công nghệ như một chỉ báo chính hoặc bổ sung về các vật thể di động và cố định.

Các kỹ sư từ Đại học Kyoto đã phát triển và lắp ráp thiết bị đầu tiên có khả năng lưu trữ và lưu trữ bức xạ điện từ trong khi vẫn duy trì các đặc tính pha của nó. Mô tả về “cái bẫy” được đăng dưới dạng bản in trước trong kho lưu trữ của Đại học Cornell và cấu trúc ngắn gọn của nó được mô tả trên blog Đánh giá Công nghệ.

Các nhà vật lý người Mỹ đã tạo ra loại mới Các ống nano carbon thích hợp để sử dụng làm vật liệu dệt các “sợi” siêu bền và dẫn điện, đồng thời đã công bố hướng dẫn chế tạo chúng trên tạp chí Science.

Matteo Pasquali, trưởng nhóm vật lý cho biết: “Cuối cùng chúng tôi đã tạo ra được sợi ống nano với những đặc tính mà không vật liệu nào khác có được. Nó tương tự như sợi bông đen thông thường nhưng kết hợp các đặc tính của dây kim loại và ống carbon bền”. ( Matteo Pasquali) từ Đại học Rice ở Houston (Mỹ).

Acti9 là thế hệ thứ 5 của hệ thống mô-đun từ Electric. Thế hệ thứ 4 trước đó là dòng Multi9, đã trở thành sản phẩm nổi tiếng nhất thế giới trong phân khúc của nó. Multi9 đã xuất hiện từ nhiều năm trước với việc phát hành dòng C32 (sau đó là C45). Sự phổ biến lâu dài của dòng sản phẩm này thậm chí còn được chứng minh bằng thực tế là hầu hết các thiết bị do Trung Quốc sản xuất trên thị trường Nga đều là bản sao của thiết bị C32 và C45 (thế hệ thứ 3 của hệ thống mô-đun của Electric).

Cầu dao Compact NSX thế hệ mới, được chế tạo trong vỏ đúc, trong vỏ đúc, được sử dụng cho dòng điện từ 100 đến 630 A tại các cơ sở ở mọi quy mô và mục đích - từ các tòa nhà văn phòng đến các doanh nghiệp lớn nhất. Cầu dao NSX nhỏ gọn của Electric được sử dụng để bảo vệ mạng lưới phân phối, dây cáp dài, động cơ điện và máy phát điện.

Dòng điện trong dây dẫn luôn gắn liền với tổn thất năng lượng, tức là với sự truyền năng lượng từ loại điệnở dạng nhiệt. Quá trình chuyển đổi này là không thể đảo ngược; quá trình chuyển đổi ngược chỉ liên quan đến hiệu suất của công việc, như nhiệt động lực học đã nói. Tuy nhiên, có khả năng chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện bằng cách sử dụng cái gọi là. Tác dụng nhiệt điện, khi sử dụng hai tiếp điểm của hai dây dẫn, một dây dẫn nóng lên và dây kia nguội đi.

Năm 1996, kỹ sư Roy Kuennen đang loay hoay tìm giải pháp cho một vấn đề: làm thế nào để tạo ra một bộ lọc nước gia đình do Amway Corp sản xuất. nó không bị vỡ à? Bộ lọc tiêu diệt vi khuẩn bằng đèn cực tím, nhưng để làm được điều này, nó phải được ngâm trong nước. Dây điện cung cấp điện cho đèn bị rỉ sét. Sau đó, kỹ sư Kuennen nảy ra một ý tưởng điên rồ: tháo dây điện và cấp nguồn cho đèn từ xa - sử dụng cuộn dây từ tính.

Trong khi Kuennen đang vật lộn với bộ lọc nước, cuộc cách mạng không dây đã diễn ra sôi nổi - bắt đầu từ những năm 90, nó đã mang lại cho chúng ta điện thoại di động, Bluetooth và Wi-Fi nhưng chỉ trong những năm gần đây nó mới mở rộng sang lĩnh vực điện năng. Một số công ty hiện đang tìm cách cung cấp điện trực tiếp cho điện thoại di động, PDA, máy tính xách tay và các thiết bị khác mà không cần phải cắm chúng vào lưới điện.

Vào cuối thế kỷ 19, việc phát hiện ra rằng điện có thể làm bóng đèn phát sáng đã làm bùng nổ nghiên cứu nhằm tìm ra cách tốt nhất truyền tải điện.

Cuộc đua được dẫn dắt bởi nhà vật lý và nhà phát minh nổi tiếng Nikola Tesla, người đã phát triển một dự án hoành tráng. Không thể tin vào thực tế của việc tạo ra một mạng lưới dây điện khổng lồ bao phủ tất cả các thành phố, đường phố, tòa nhà và phòng ốc, Tesla đã đi đến kết luận rằng phương thức truyền dẫn khả thi duy nhất là không dây. Ông đã thiết kế một tòa tháp cao khoảng 57 mét, được cho là có thể truyền năng lượng đi xa nhiều km, và thậm chí còn bắt đầu xây dựng nó ở Long Island. Một số thí nghiệm đã được thực hiện nhưng thiếu tiền nên tòa tháp không thể hoàn thành. Ý tưởng truyền năng lượng qua không khí đã tan biến ngay khi ngành công nghiệp này có thể thiết kế và triển khai cơ sở hạ tầng có dây.

Ai cũng biết rằng không ai tránh khỏi hậu quả của bão, lốc, lốc xoáy và các loại thiên tai khác. Vì vậy, cần phải tỉnh táo nhận ra rằng trận mưa như trút nước tiếp theo có thể khiến cả một văn phòng nhỏ và một tập đoàn lớn không có điện. Phải làm gì trong trường hợp đứt cáp hoặc một số lỗi nào đó? Gọi thợ điện? Hoặc thuê một robot có thể tự mình thực hiện mọi công việc nhanh hơn nhiều và có thể có chất lượng tốt hơn. Bạn có thể nói là hư cấu không? Tất nhiên, ai sẽ phát triển robot điện nếu có nhiều hơn khu vực thú vịứng dụng của những sinh vật silicon này. Và bạn không cần phải đi xa - ca sĩ robot và nhân viên pha chế, bảo mẫu và giáo viên, bác sĩ, đồ chơi. Và đây là điểm tôi không đồng ý.

Các nhà khoa học đã tạo ra một robot, ở chế độ tự động, sẽ có thể kiểm tra hoặc chẩn đoán nhiều km cáp điện một cách độc lập, xác định sự cố và thậm chí có thể xác định các lỗi “sơ bộ” có thể gây ra sự cố trong mạng trong tương lai.

Giáo sư, kỹ sư điện tử Alexander Mamishev nói với báo chí rằng sự phát triển như vậy là lần đầu tiên trong ngành...

Đặc điểm cụ thể của sự phát triển của nền văn minh hiện đại, đặc biệt là trong mười năm qua, đang thay đổi hoàn toàn cuộc sống của chúng ta. Hai xu hướng đáng được chú ý nhất.

Đầu tiên là sự phát triển nhanh chóng của mọi thứ liên quan đến công nghệ máy tính. Đây không chỉ là một chiếc máy tính ở mọi gia đình và nơi làm việc, không chỉ có Internet và “đồ chơi”. Nếu bạn nhìn kỹ hơn, tất cả chúng ta đều đã là con tin trong một thời gian dài công nghệ máy tính. Hầu hết mọi thiết bị hiện nay đều có chip điều khiển, về nguyên tắc là như nhau máy tính nhỏ. Đây vừa là truyền hình vừa là Máy giặt, và một chiếc điện thoại di động, một chiếc máy ảnh, một chiếc chìa khóa điện tử dành cho ô tô và chính chiếc ô tô đó...

Bây giờ có khoảng 60 người trong văn phòng của tôi tại nơi làm việc! bộ điều khiển bộ xử lý... Điều này đã rất nghiêm trọng rồi! Nếu trước đây một bộ vi xử lý có giá hàng chục, hàng trăm đô la thì bây giờ bạn có thể mua một con chip điều khiển với giá chưa đến một đô la!

Xu hướng thứ hai là chi phí tài nguyên năng lượng và mọi thứ liên quan đến ngành khai thác mỏ ngày càng tăng...

Hiệu quả kinh tế Công dụng của tủ lạnh nhiệt điện so với các loại máy làm lạnh khác càng tăng thì thể tích thể tích làm lạnh càng nhỏ. Vì vậy, hiện nay việc sử dụng làm mát bằng nhiệt điện cho tủ lạnh gia đình, làm mát chất lỏng thực phẩm, máy điều hòa không khí là hợp lý nhất, ngoài ra, làm mát bằng nhiệt điện được sử dụng thành công trong hóa học, sinh học và y học, đo lường cũng như trong điện lạnh thương mại (duy trì nhiệt độ trong tủ lạnh), vận chuyển lạnh (tủ lạnh) và các khu vực khác

Trong công nghệ, hiệu ứng của sự xuất hiện của thermoEMF trong các dây dẫn hàn, các điểm tiếp xúc (mối nối) giữa chúng được duy trì ở các nhiệt độ khác nhau (hiệu ứng Seebeck), đã được biết đến rộng rãi. Khi một dòng điện một chiều chạy qua một mạch gồm hai vật liệu khác nhau, một trong các mối nối bắt đầu nóng lên và vật kia bắt đầu nguội đi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện hay hiệu ứng Peltier...

Một trong những hướng phát triển chính của khoa học là nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm trong lĩnh vực vật liệu siêu dẫn, và một trong những hướng phát triển công nghệ chính là phát triển máy phát điện tua-bin siêu dẫn.

Thiết bị điện siêu dẫn sẽ làm tăng đáng kể tải điện và từ trong các phần tử của thiết bị và do đó làm giảm đáng kể kích thước của chúng. Trong dây siêu dẫn, cho phép mật độ dòng điện cao hơn 10...50 lần mật độ dòng điện trong thiết bị điện thông thường. Từ trường có thể tăng lên giá trị cỡ 10 Tesla, so với 0,8...1 Tesla ở các máy thông thường.

Máy bay từ tính hoặc Maglev(từ tiếng Anh bay lên từ trường) là một đoàn tàu treo trên hệ thống treo từ tính, được điều khiển và điều khiển bởi lực từ. Đoàn tàu như vậy, không giống như đoàn tàu truyền thống, không chạm vào bề mặt đường ray trong quá trình di chuyển. Vì có một khoảng trống giữa đoàn tàu và bề mặt chuyển động nên ma sát được loại bỏ và lực phanh duy nhất là lực cản khí động học.

Tốc độ mà Maglev có thể đạt được có thể so sánh với tốc độ của máy bay và cho phép nó cạnh tranh với thông tin liên lạc trên không ở khoảng cách ngắn (đối với hàng không) (lên tới 1000 km). Mặc dù ý tưởng về phương tiện giao thông như vậy không phải là mới nhưng những hạn chế về kinh tế và kỹ thuật đã ngăn cản nó được phát triển hoàn chỉnh: công nghệ này mới chỉ được triển khai cho mục đích sử dụng công cộng một vài lần. Hiện tại, Maglev không thể sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông hiện có, mặc dù có những dự án bố trí các phần tử đường từ giữa đường ray của đường sắt thông thường hoặc dưới đường cao tốc.

Hitachi đã phát triển một công nghệ mới để tạo ra điện bằng cách sử dụng các rung động xảy ra tự nhiên trong không khí với biên độ vài micromet.

HITACHI đã phát triển một công nghệ mới để tạo ra dòng điện bằng cách sử dụng các quá trình rung động tự nhiên xảy ra trong không khí, truyền qua với biên độ vài micromet. Mặc dù công nghệ này cung cấp rất ít điện áp, nó rất được quan tâm vì thực tế là những máy phát điện như vậy có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và tự nhiên, chẳng hạn như các tấm pin mặt trời không thể tự hào về...

Các nhà lý thuyết người Đức từ Đại học Augsburg đã đề xuất một mô hình ban đầu của động cơ điện hoạt động dựa trên các định luật cơ học lượng tử. Một từ trường xen kẽ bên ngoài được lựa chọn đặc biệt được áp dụng cho hai nguyên tử được đặt trong mạng quang hình vòng ở nhiệt độ rất thấp. Một trong những nguyên tử, mà các nhà khoa học gọi là “chất mang”, bắt đầu chuyển động dọc theo mạng quang học và sau một thời gian đạt tốc độ không đổi, nguyên tử thứ hai đóng vai trò là “chất khởi đầu” - nhờ sự tương tác với nó, “ tàu sân bay” bắt đầu chuyển động của nó. Toàn bộ thiết kế được gọi là động cơ nguyên tử lượng tử.

Tiến bộ công nghệ trong ngành công nghiệp LED. Bí quyết của những người mới làm việc lâu hơn là gì? đèn LEDđể thắp sáng căn phòng?

Thị trường công nghệ LED đang phát triển nhanh chóng và có nhiều sản phẩm mới khác nhau. Nhìn chung, đối với công nghệ chiếu sáng LED, phân khúc thị trường này là một lĩnh vực chưa được khai phá. Xét cho cùng, bản thân các thành phần, đèn LED, thực tế có độ bền cao, chủ yếu là do truyền nhiệt thấp và tiêu thụ điện năng thấp; chúng hoạt động trung bình 50.000 giờ, tức là 5 năm. Điều này cho phép lắp ráp các thiết bị làm sẵn, trong đó không cần thiết phải cung cấp kích thước của bóng đèn hoặc khả năng thay thế các bộ phận ánh sáng, để đèn LED có thể được biến thành bóng đèn, đèn định vị, đèn chiếu sáng một cách tự do. hình thức và định dạng nghệ thuật, chúng có thể được kết hợp với màu sắc, chúng có thể nâng cao độ chính xác với sự trợ giúp của thấu kính quang học...