Ερευνητές δημιούργησαν ρευστά τρανζίστορ υγρού μετάλλου! Ανοίγουν τον δρόμο για ρευστούς υπολογιστές και όχι μόνο…


Τα τρανζίστορ, αυτοί οι μικροί ηλεκτρικοί διακόπτες που επεξεργάζονται τα ηλεκτρικά σήματα, είναι οι εγκέφαλοι πίσω από οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή: από laptops και smartphones μέχρι τις συσκευές του IoT. Η σμίκρυνση του μεγέθους τους έχει επιτρέψει την κατασκευή επεξεργαστών που χωρούν δισεκατομμύρια τρανζίστορ στο εσωτερικό τους, εκτοξεύοντας τις δυνατότητες των ηλεκτρονικών συσκευών με ταυτόχρονη μείωση του μεγέθους τους. Παρόλα αυτά, όσο προχωρά η έρευνα για την κατασκευή πιο μαλακών και φυσικών έξυπνων συσκευών (π.χ. ανθρωποειδή ρομπότ), δημιουργείται η ανάγκη για αντικατάσταση των άκαμπτων υλικών για την κατασκευή ηλεκτρικών διακοπτών και κυκλωμάτων.

Σε αυτή την κατεύθυνση κινείται το τμήμα Soft Machines Lab του Carnegie Mellon University, όπου οι Carmel Majidi και James Wissman εργάζονται επάνω στην κατασκευή ηλεκτρονικών που προσφέρουν ψηφιακή λειτουργία ενώ ταυτόχρονα είναι μαλακά και παραμορφώσιμα. Αντί να χρησιμοποιήσουν άκαμπτα υλικά όπως ο χαλκός και το ασήμι, οι δύο ερευνητές δημιούργησαν ένα μεταλλικό κράμα που βρίσκεται σε υγρή μορφή σε θερμοκρασία δωματίου. Το κράμα αποτελείται από Ίνδιο και Γάλλιο, είναι μη-τοξικό και μπορεί να εγχυθεί μέσα σε ελαστικό υλικό για την κατασκευή ηλεκτρικών κυκλωμάτων που είναι μαλακά και ελαστικά όπως το δέρμα.

Με την σύμπραξη και του Michael Dickey από το North Carolina State University, η ομάδα ανακάλυψε ότι αυτά τα ηλεκτρονικά στοιχεία από υγρό μέταλλο μπορούν να αποδειχθούν χρήσιμα όχι μόνο στην κατασκευή ελαστικών κυκλωμάτων, αλλά και για την κατασκευή ηλεκτρικών διακοπτών. Αυτά τα ρευστά τρανζίστορ λειτουργούν με άνοιγμα ή κλείσιμο της ένωσης μεταξύ δύο σταγόνων του υγρού μετάλλου. Όταν εφαρμοσθεί τάση στη μία σταγόνα από μία κατεύθυνση, τότε οι δύο σταγόνες ενώνονται για να σχηματίσουν μια μεταλλική γέφυρα που άγει ηλεκτρισμό (on), ενώ αν εφαρμοσθεί τάση από την άλλη κατεύθυνση οι δύο σταγόνες χωρίζονται και ανοίγει ο διακόπτης (off). Οι ερευνητές εφάρμοσαν γρήγορες εναλλαγές της τάσης και παρατήρησαν ότι το ρευστό τρανζίστορ συμπεριφέρεται όπως ένα συμβατικό τρανζίστορ!

Η ομάδα το ονομάζει τρανζίστορ υγρού μετάλλου και εκδηλώνει τον ενθουσιασμό της επειδή οι πιθανές εφαρμογές είναι ατελείωτες. Αν το υλικό μπορεί να προγραμματιστεί έτσι ώστε να αλλάζει σχήμα, τότε θα μπορούσε να αλλάζει η λειτουργία τους ανάλογα με τον σχήμα που έχει τη δεδομένη στιγμή ή ακόμη και να αλλάζει αυτόνομα το σχήμα έτσι ώστε να αντιμετωπίζει τυχόν βλάβες σε εχθρικό περιβάλλον.

Όπως δηλώνει ο κ. Majidi,

“Θα μπορούσε να είναι μια κατασκευή που παραμορφώνεται σε μεγάλο βαθμό, όπως ένα ρομπότ που πετά και μιμείται τις κινήσεις ενός πουλιού. Όταν ανοίγει τα φτερά του, θέλουμε τα ηλεκτρικά κυκλώματα των φτερών να αλλάζουν σχήμα και να διατηρούν την λειτουργικότητα τους”

Μια άλλη εξίσου πιθανή εφαρμογή θα ήταν η χρήση τους για την κατασκευή ρευστών υπολογιστών για μελλοντικές τεχνολογίες. Για παράδειγμα σκεφτείτε μικροσκοπικούς υπολογιστές που αλληλεπιδρούν με βιολογικό υλικό για να παρακολουθούν την κατάσταση των οργάνων του σώματος ή για την αποκατάσταση της εγκεφαλικής λειτουργίας σε κάποιον ασθενή εγκεφαλικού επεισοδίου.

Σίγουρα μοιάζει με επιστημονική φαντασία, αλλά κάπως έτσι αντιμετώπιζε κάποτε ο κόσμος και αυτά που μας φαίνονται σήμερα συνηθισμένα…

[via]

 

About Chris Elpidis

Σχόλια, κριτική, κοπλιμέντα, αφορισμοί, δωροδοκίες και ό,τι άλλο θέλετε στο @celpidis και στο Google+



Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *