נייַעס

כּמעט אַלץ וואָס מיר טרעפן אין די מאָדערן וועלט איז באזירט אויף עלעקטראָניק צו עטלעכע מאָס. זינט מיר ערשטער דיסקאַווערד ווי צו נוצן עלעקטרע צו דזשענערייט מעטשאַניקאַל אַרבעט, מיר האָבן באשאפן דעוויסעס גרויס און קליין צו טעקניקלי פֿאַרבעסערן אונדזער לעבן. פֿון עלעקטריש לייץ צו סמאַרטפאָנעס, יעדער מיטל מיר אַנטוויקלען באשטייט פון בלויז אַ ביסל פּשוט קאַמפּאָונאַנץ סטיטשט צוזאַמען אין פאַרשידן קאַנפיגיעריישאַנז. אין פאַקט, פֿאַר איבער אַ יאָרהונדערט, מיר האָבן רילייד אויף:
אונדזער מאָדערן עלעקטראָניק רעוואָלוציע רילייז אויף די פיר טייפּס פון קאַמפּאָונאַנץ, פּלוס - שפּעטער - טראַנזיסטערז, צו ברענגען אונדז כּמעט אַלץ וואָס מיר נוצן הייַנט. ווייניקער מאַכט, און פאַרבינדן אונדזער דעוויסעס צו יעדער אנדערער, ​​מיר געשווינד טרעפן די קלאַסיקס לימאַץ. טעכנאָלאָגיע.
1.) אַנטוויקלונג פון גראַפענע.פון אַלע די מאַטעריאַלס געפונען אין נאַטור אָדער באשאפן אין די לאַב, דימענט איז ניט מער די כאַרדאַסט מאַטעריאַל. עס זענען זעקס האַרדער, די כאַרדאַסט איז גראַפענע.אין 2004, גראַפענע, אַן אַטאָם-דיק בויגן פון טשאַד פארשפארט צוזאַמען אין אַ כעקסאַגאַנאַל קריסטאַל מוסטער, איז אַקסאַדענאַלי אפגעזונדערט אין די לאַבאָראַטאָריע. פּונקט זעקס יאָר נאָך דעם שטייַגן, זייַן דיסקאַווערז אַנדריי היים און קאָסטיאַ נאָוואָסעלאָוו זענען אַוואָרדיד די נאָבעל פרייז אין פיזיק. ניט בלויז איז עס די כאַרדאַסט מאַטעריאַל טאָמיד געמאכט, ינקרעדאַבלי ריזיליאַנט צו גשמיות, כעמישער און טערמאַל דרוק, אָבער עס איז פאקטיש אַ גאנץ לאַטאַס פון אַטאָמס.
גראַפענע אויך האט פאַסאַנייטינג קאַנדאַקטיוו פּראָפּערטיעס, טייַטש אַז אויב עלעקטראָניש דעוויסעס, אַרייַנגערעכנט טראַנזיסטערז, קען זיין געמאכט פון גראַפענע אַנשטאָט פון סיליציום, זיי קען זיין קלענערער און פאַסטער ווי עפּעס וואָס מיר האָבן הייַנט. אַ היץ-קעגנשטעליק, שטארקער מאַטעריאַל וואָס אויך קאַנדאַקץ עלעקטרע. אין דערצו, גראַפענע איז וועגן 98% טראַנספּעראַנט צו ליכט, וואָס מיטל אַז עס איז רעוואלוציאנער פֿאַר טראַנספּעראַנט טאָוטשסקרעענס, ליכט-ימיטינג פּאַנאַלז און אפילו זונ - סעלז. צוריק, "טאָמער מיר זענען אויף דער גרענעץ פון אן אנדער מיניאַטוריזאַטיאָן פון עלעקטראָניק וואָס וועט פירן צו קאָמפּיוטערס ווערן מער עפעקטיוו אין דער צוקונפֿט."
2.) ייבערפלאַך בארג רעסיסטאָרס.דאס איז די אָולדאַסט "נייַ" טעכנאָלאָגיע און איז מיסטאָמע באַקאַנט צו ווער עס יז וואס האט דיסעקטיד אַ קאָמפּיוטער אָדער מאָביל טעלעפאָן. א ייבערפלאַך בארג רעסיסטאָר איז אַ קליינטשיק רעקטאַנגגיאַלער כייפעץ, יוזשאַוואַלי געמאכט פון סעראַמיק, מיט קאַנדאַקטיוו עדזשאַז אויף ביידע ענדס.די אַנטוויקלונג פון סעראַמיקס, וואָס אַנטקעגנשטעלנ זיך די לויפן פון קראַנט אָן דיסאַפּייטינג פיל מאַכט אָדער היץ, האט געמאכט עס מעגלעך צו שאַפֿן ריזיסטערז וואָס זענען העכער צו די עלטערע בעקאַבאָלעדיק ריזיסטערז געניצט פריער: אַקסיאַל פירן ריזיסטערז.
די פּראָפּערטיעס מאַכן עס ידעאַל פֿאַר נוצן אין מאָדערן עלעקטראָניק, ספּעציעל נידעריק-מאַכט און רירעוודיק דעוויסעס. אויב איר דאַרפֿן אַ רעסיסטאָר, איר קענען נוצן איינער פון די סמדס (ייבערפלאַך בארג דעוויסעס) צו רעדוצירן די גרייס איר דאַרפֿן פֿאַר די רעסיסטאָרס, אָדער צו פאַרגרעסערן. די מאַכט איר קענען צולייגן צו זיי אין די זעלבע גרייס קאַנסטריינץ.
3.) סופּערקאַפּאַסיטאָרס.קאַפּאַסיטאָרס זענען איינער פון די אָולדאַסט עלעקטראָניש טעקנאַלאַדזשיז.זיי זענען באזירט אויף אַ פּשוט סעטאַפּ אין וואָס צוויי קאַנדאַקטיוו סערפאַסיז (פּלאַטעס, סילינדערס, ספעריש שעלז, אאז"ו ו) זענען אפגעשיידט פון יעדער אנדערער דורך אַ קליין ווייַטקייט, און די צוויי סערפאַסיז זענען ביכולת צו האַלטן גלייַך און פאַרקערט טשאַרדזשיז. ווען איר פּרובירן צו פאָרן קראַנט דורך די קאַפּאַסאַטער עס טשאַרדזשיז און ווען איר קער אַוועק די קראַנט אָדער פאַרבינדן די צוויי פּלאַטעס די קאַפּאַסאַטער דיסטשאַרדזשאַז. קאַפּאַסאַטערז האָבן אַ ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז, אַרייַנגערעכנט ענערגיע סטאָרידזש, גיך פּלאַצן פון באפרייט ענערגיע, און פּיעזאָעלעקטריק עלעקטראָניק, ווו ענדערונגען אין מיטל דרוק דזשענערייט עלעקטריקאַל סיגנאַלז.
פון קורס, מאכן קייפל פּלאַטעס אפגעשיידט דורך קליינטשיק דיסטאַנסאַז אויף אַ זייער, זייער קליין וואָג איז ניט בלויז טשאַלאַנדזשינג אָבער פאַנדאַמענטאַלי לימיטעד. לעצטע אַדוואַנסיז אין מאַטעריאַלס-ספּעציעל קאַלסיום קופּער טיטאַנייט (קקטאָ)-קענען קראָם גרויס אַמאַונץ פון אָפּצאָל אין קליינטשיק ספּייסאַז: סופּערקאַפּאַסיטאָרס. די מיניאַטוריזעד דעוויסעס קענען זיין באפוילן און דיסטשאַרדזשד עטלעכע מאָל איידער זיי טראָגן אויס; באַשולדיקן און אָפּזאָגן פאַסטער; און קראָם 100 מאל די ענערגיע פּער אַפּאַראַט באַנד פון עלטערע קאַפּאַסאַטערז. זיי זענען אַ שפּיל-טשאַנגינג טעכנאָלאָגיע ווען עס קומט צו מיניאַטוריזינג עלעקטראָניק.
4.) סופּער ינדוקטאָרס. ווי די לעצטע פון ​​די "גרויס דריי," די סופּערינדוקטאָר איז די לעצטע שפּילער צו קומען אויס ביז 2018. אַ ינדוקטאָר איז בייסיקלי אַ שפּול מיט אַ קראַנט געניצט מיט אַ מאַגנעטיזאַבלע האַרץ. ינדוקטאָרס אַנטקעגנשטעלנ ענדערונגען אין זייער ינערלעך מאַגנעטיק פעלד, וואָס מיטל אויב איר פּרובירן צו לאָזן קראַנט לויפן דורך עס, עס אַנטקעגנשטעלנ זיך פֿאַר אַ בשעת, דערנאָך אַלאַוז די קראַנט לויפן פריי דורך עס, און לעסאָף אַנטקעגנשטעלנ ענדערונגען ווען איר קער אַוועק די קראַנט. צוזאמען מיט רעסיסטאָרס און קאַפּאַסאַטערז דריי יקערדיק עלעמענטן פון אַלע סערקאַץ. אבער ווידער, עס איז אַ שיעור צו ווי קליין זיי קענען באַקומען.
דער פּראָבלעם איז אַז די ינדאַקטאַנס ווערט דעפּענדס אויף די ייבערפלאַך געגנט פון די ינדאַקטאַנס, וואָס איז אַ חלום קיללער אין טערמינען פון מיניאַטוריזאַטיאָן. די שטראם-טראגנדע פּאַרטיקאַלז אליין פארמיידן ענדערונגען אין זייער באוועגונג. אזוי ווי די מוראַשקעס אין א ליניע מוזן "רעדן" איינס מיט דעם אנדערן צו טוישן זייער שנעלקייט, דארפן די שטראם-טראגנדיקע פּאַרטיקאַלז, ווי עלעקטראנען, אויסארבעטן א קראפט אויף איינע די אנדערע צו פארשנעלערן אָדער פּאַמעלעך אַראָפּ. דעם קעגנשטעל צו טוישן קריייץ אַ געפיל פון באַוועגונג. אונטער דער פירערשאַפט פון קאַוסטאַוו באַנערדזשעע ס נאַנאָעלעקטראָניק פאָרשונג לאַבאָראַטאָרי, אַ קינעטיק ענערגיע ינדוקטאָר ניצן גראַפענע טעכנאָלאָגיע איז איצט דעוועלאָפּעד: די העכסטן ינדאַקטאַנס געדיכטקייַט מאַטעריאַל טאָמיד רעקאָרדעד.
5.) שטעלן גראַפענע אין קיין מיטל. איצט לאָזן אונדז נעמען לאַגער. מיר האָבן גראַפענע. מיר האָבן "סופּער" ווערסיעס פון רעסיסטאָרס, קאַפּאַסאַטערז און ינדאַקטערז - מיניאַטוריזעד, געזונט, פאַרלאָזלעך און עפעקטיוו. די לעצט כערדאַל אין די הינטער-מיניאַטוריזאַטיאָן רעוואָלוציע אין עלעקטראָניק , אין מינדסטער אין טעאָריע, איז די פיייקייט צו ווענדן קיין מיטל (געמאכט פון כּמעט קיין מאַטעריאַל) אין אַן עלעקטראָניש מיטל. צו מאַכן דעם מעגלעך, אַלע מיר דאַרפֿן איז די פיייקייט צו עמבעד גראַפענע-באזירט עלעקטראָניק אין קיין טיפּ פון מאַטעריאַל וואָס מיר ווילן, אַרייַנגערעכנט פלעקסאַבאַל מאַטעריאַלס. דער פאַקט אַז גראַפענע האט גוט פלוידאַטי, בייגיקייַט, שטאַרקייַט, און קאַנדאַקטיוואַטי, בשעת ער איז ומשעדלעך צו יומאַנז, מאכט עס ידעאַל פֿאַר דעם צוועק.
אין די לעצטע ביסל יאָרן, גראַפענע און גראַפענע דעוויסעס זענען פאַבריקייטיד אין אַ וועג וואָס איז געווען אַטשיווד בלויז דורך אַ האַנדפול פון פּראַסעסאַז וואָס זענען זייער שטרענג. אָבער, עס זענען בלויז אַ ביסל סאַבסטרייץ אויף וואָס גראַפענע קענען זיין דאַפּאַזיטיד אין דעם וועג. איר קענען כעמיש רעדוצירן גראַפענע אַקסייד, אָבער אויב איר טאָן דאָס, איר וועט ענדיקן מיט אַ נידעריק קוואַליטעט גראַפענע. איר קענען אויך פּראָדוצירן גראַפענע דורך מעטשאַניקאַל עקספאָולייישאַן. , אָבער דאָס טוט נישט לאָזן איר צו קאָנטראָלירן די גרייס אָדער גרעב פון די גראַפענע איר פּראָדוצירן.
דאָס איז ווו אַדוואַנסיז אין לאַזער-ינגרייווד גראַפענע קומען אין. עס זענען צוויי הויפּט וועגן צו דערגרייכן דעם. איינער איז צו אָנהייבן מיט גראַפענע אַקסייד. זעלביקער ווי פריער: איר נעמען גראַפייט און אַקסאַדייז עס, אָבער אַנשטאָט פון כעמיש רידוסינג עס, איר רעדוצירן עס. מיט אַ לאַזער. ניט ענלעך כעמיש רידוסט גראַפענע אַקסייד, עס איז אַ הויך-קוואַליטעט פּראָדוקט וואָס קענען ווערן גענוצט אין סופּערקאַפּאַסיטאָרס, עלעקטראָניש סערקאַץ, און זכּרון קאַרדס, צווישן אנדערע.
איר קענען אויך נוצן פּאָליימידע, אַ הויך-טעמפּעראַטור פּלאַסטיק, און מוסטער גראַפענע גלייַך מיט אַ לאַזער. דער לאַזער ברייקס כעמיש קייטן אין די פּאָליימידע נעץ, און די טשאַד אַטאָמס טערמאַל ריאָרגאַנייז זיך צו פאָרעם דין, הויך-קוואַליטעט גראַפענע שיץ. פּאָליימידע האט געוויזן אַ טאָן פון פּאָטענציעל אַפּלאַקיישאַנז, ווייַל אויב איר קענען ינגרייווד גראַפענע סערקאַץ אויף עס, איר קענען בייסיקלי ווענדן קיין פאָרעם פון פּאָליימידע אין וועראַבאַל עלעקטראָניק. די, צו נאָמען עטלעכע, אַרייַננעמען:
אָבער טאָמער רובֿ יקסייטינג - געגעבן די ימערדזשאַנס, העכערונג און ומעטומיק פון נייַע דיסקאַוועריז פון לאַזער-ינגרייווד גראַפענע - איז אויף די האָריזאָנט פון וואָס איז איצט מעגלעך. מיט לאַזער-ינגרייווד גראַפענע, איר קענען שניט און קראָם ענערגיע: אַן ענערגיע-קאַנטראָולד מיטל .איינע פון ​​די מערסטע ביישפילן פון טעכנאלאגיע וואס קען נישט שטייַגן איז באַטעריז. היינט, מיר נוצן כּמעט טרוקן צעל כעמיע צו קראָם עלעקטריקאַל ענערגיע, אַ סענטשעריז-אַלט טעכנאָלאָגיע. פּראָוטאַטייפּס פון נייַ סטאָרידזש דעוויסעס, אַזאַ ווי צינק-לופט באַטעריז און האַרט-שטאַט פלעקסאַבאַל עלעקטראָטשעמיקאַל קאַפּאַסאַטערז זענען באשאפן.
מיט לאַזער-ינגרייווד גראַפענע, מיר קענען נישט בלויז רעוואַלושאַנייז די וועג מיר קראָם ענערגיע, אָבער מיר קענען אויך שאַפֿן וועראַבאַל דעוויסעס וואָס גער מעטשאַניקאַל ענערגיע אין עלעקטרע: טריבאָעלעקטריק נאַנאָגענעראַטאָרס. קען אויך מאַכן פלעקסאַבאַל ביאָפועל סעלז; די פּאַסאַבילאַטיז זענען ריזיק. אויף די גרענעץ פון קאַלעקטינג און סטאָרינג ענערגיע, רעוואַלושאַנז זענען אַלע אין די קורץ טערמין.
דערצו, לאַזער-ינגרייווד גראַפינע זאָל אָנפירן אַ תקופה פון אַנפּרעסידענטיד סענסאָרס. דאס כולל פיזיש סענסאָרס, ווי פיזיש ענדערונגען (אַזאַ ווי טעמפּעראַטור אָדער שפּאַנונג) גרונט ענדערונגען אין עלעקטריקאַל פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי קעגנשטעל און ימפּידאַנס (וואָס אויך אַרייַננעמען די קאַנטראַביושאַנז פון קאַפּאַסאַטאַנס און ינדאַקטאַנס) עס אויך כולל דעוויסעס וואָס דעטעקט ענדערונגען אין גאַז פּראָפּערטיעס און הומידיטי, און - ווען געווענדט צו דער מענטש גוף - גשמיות ענדערונגען אין עמעצער ס וויטאַל וואונדער. פשוט אַטאַטשינג אַ וויטאַל סיגנס מאָניטאָרינג לאַטע אַז טייקעף אַלערץ אונדז צו קיין וועריסאַם ענדערונגען אין אונדזער ללבער.
די שורה פון טראכטן קען אויך עפענען אַ גאַנץ נייַ פעלד: ביאָסענסאָרס באזירט אויף לאַזער-ינגרייווד גראַפענע טעכנאָלאָגיע. א קינסטלעך האַלדז באזירט אויף לאַזער-ינגרייווד גראַפענע קען העלפֿן מאָניטאָר האַלדז ווייבריישאַנז, ידענטיפיצירן סיגנאַל דיפעראַנסיז צווישן הוסט, באַזינג, סקרימינג, סוואַלאָוינג און נאַדינג. מווומאַנץ. לאַזער-ינגרייווד גראַפענע אויך האלט גרויס פּאָטענציעל אויב איר ווילן צו שאַפֿן אַ קינסטלעך ביאָרעסעפּטאָר וואָס קענען ציל ספּעציפיש מאַלאַקיולז, פּלאַן פאַרשידן וועראַבאַל ביאָסענסאָרס, אָדער אפילו העלפן געבן פאַרשידן טעלעמעדיסינע אַפּלאַקיישאַנז.
עס איז געווען ניט ביז 2004 אַז אַ אופֿן פון פּראָדוצירן גראַפענע שיץ, לפּחות בעקיוון, איז געווען ערשטער דעוועלאָפּעד. אין די 17 יאר זינט, אַ סעריע פון ​​פּאַראַלעל אַדוואַנטידזשיז האט לעסאָף געבראכט צו די פאָרפראַנט די מעגלעכקייט פון רעוואַלושאַנייזינג די וועג מענטשן ינטעראַקט מיט עלעקטראָניק. קאַמפּערד מיט אַלע יגזיסטינג מעטהאָדס פון פּראַדוסינג און פאַבריקיישאַן פון גראַפענע-באזירט דעוויסעס, לאַזער-ינגרייווד גראַפענע ינייבאַלז פּשוט, מאַסע-פּראַדוסינג, הויך-קוואַליטעט און ביליק גראַפענע פּאַטערנז אין אַ פאַרשיידנקייַט פון אַפּלאַקיישאַנז אַרייַנגערעכנט הויט עלעקטראָניק ענדערונגען.
אין דער נאָענט צוקונפט, עס איז גלייַך צו דערוואַרטן אַדוואַנטידזשיז אין די ענערגיע סעקטאָר, אַרייַנגערעכנט ענערגיע קאָנטראָל, ענערגיע כאַרוואַסטינג, און ענערגיע סטאָרידזש. אויך אין דער נאָענט טערמין זענען אַדוואַנסיז אין סענסאָרס, אַרייַנגערעכנט פיזיש סענסאָרס, גאַז סענסאָרס, און אפילו ביאָסענסאָרס. רעוואָלוציע איז מסתּמא צו קומען פון וועראַבאַלז, אַרייַנגערעכנט דעוויסעס פֿאַר דיאַגנאָסטיק טעלעמעדיסינע אַפּלאַקיישאַנז. צו זיין זיכער, פילע טשאַלאַנדזשיז און מניעות בלייבן. אבער די מניעות דאַרפן ינקראַמענטאַל אלא ווי רעוואלוציאנער ימפּרווומאַנץ. ווי קאָננעקטעד דעוויסעס און די אינטערנעט פון טהינגס פאָרזעצן צו וואַקסן הינטער-קליין עלעקטראָניק איז גרעסער ווי אלץ.מיט די לעצט אַדוואַנסיז אין גראַפענע טעכנאָלאָגיע, די צוקונפֿט איז שוין דאָ אין פילע וועגן.