برچسب: انجمن فیزیک آمریکا

  • ساخت ترانزیستورهایی با ابعاد کوچکتر از یک رشته دی ان ای

    ساخت ترانزیستورهایی با ابعاد کوچکتر از یک رشته دی ان ای

    به گزارش روز یکشنبه گروه دانشگاه و آموزش ایرنا  از ساینس‌دیلی، استاندارد فعلی صنعت نیمه‌رسانا تراشه‌هایی با ترانزیستورهای ۷ نانومتری هستند و برخی از فناوری های پیشرفته مانند پردازنده‌های M۱ شرکت اپل به سوی استفاده از ترانزیستورهای ۵ نانومتری پیش می روند.

    برخی از تراشه‌های در دست تحقیق و توسعه نیز تا ۲.۵ نانو متر کوچک شده‌اند.

    اما تراشه‌های جدید شرکت IBM از تمام این فناوری‌ها پیشی گرفته و ترانزیستورهایی را تولید کرده است که تنها ۲ نانومتر قطر دارند و از یک رشته دی ان ای نیز نازکتر هستند.

    در نتیجه این فناوری تعداد بسیار بیشتری از ترانزیستورها را درون یک تراشه جای داده و موجب افزایش قابل توجه توان پردازشی و کاهش توان مصرفی تراشه می‌شود.

    شرکت IBM مدعی است کارآیی تراشه‌های جدید ۲ نانومتری تا ۴۵ درصد بالاتر از تراشه‌های ۷ نانومتری فعلی بوده و مصرف انرژی این تراشه‌ها ۷۵ درصد کمتر از فناوری‌های کنونی است.

    بنابر این نسل جدید تراشه‌های IBM موجب افزایش کارآیی انواع تجهیزات الکترونیکی از تجهیزات خانگی گرفته تا اشیای هوشمند و وسایل نقلیه خودران می‌شود.

    همچنین کاهش مصرف انرژی تراشه‌ها موجب کاهش قابل توجه کربن تولید شده در مراکز داده شده و امکان افزایش مدت نگه‌داری شارژ در باتری گوشی‌های هوشمند خواهد شد.

  • تولید سریع و ارزان فیبر نوری

    تولید سریع و ارزان فیبر نوری

    تولید سریع و ارزان فیبر نوری

     

    به گزارش روز سه‌شنبه سایت خبری تلگراف، در این تکنیک جدید، گوی‌هایی از جنس پلیمر ترموپلاستیک شفاف درون یک دستگاه اکسترودر رشته‌ای پلاستیک قرار می‌گیرند.
    دستگاه اکسترودر ابزاری است که مواد اولیه را گرم کرده و به صورت مذاب در می‌آورد و با استفاده از مجموعه‌ای از سیلندرها و قالب‌ها، مواد اولیه را به شکل دلخواه در می‌آورد.
    این دستگاه گوی‌ها را ذوب کرده و آن‌ها را به صورت رشته‌هایی به درون یک نازل سفارشی از جنس تیتانیوم هدایت می‌کند. بسته به ساختار مورد استفاده، رشته‌های فیبرنوری تولید شده از این طریق ممکن است به صورت یکپارچه بوده یا دارای چندین کانال هوا باشند که نوع دوم با عنوان فیبرنوری دارای میکروساختار یا MOF شناخته می‌شود.
    رشته‌های فیبرنوری، در جریان تولید با استفاده از مجموعه‌ای از غلطک‌ها، نورد می‌شوند تا ساختار فیبر بدون تغییر خشک و سرد شود.
    این فرآیند در مقایسه با روش‌های فعلی بسیار سریع‌تر است و هزینه بسیار کمتری دارد. همچنین تجهیزات مورد استفاده در آن کوچکتر از فناوری‌های فعلی هستند و تنها عامل محدودکننده طول فیبرهای نوری، تعدادگوی‌های پلیمری است که به عنوان مواد اولیه درون دستگاه اکسترودر قرار می‌گیرند.
    گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Scientific Reports منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

     

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    به گزارش روز چهارشنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، ابرخازن‌ها تجهیزاتی هستند که امکان ذخیره‌سازی توان الکتریکی را دارد و برخلاف باتری‌ها قابلیت انتقال مقادیر بالایی از جریان الکتریکی را در مدت‌زمانی کوتاه فراهم می‌کنند.
    معماری ابرخازن‌ها شباهت زیادی به خازن‌های معمولی دارد که از الکترودها یا صفحات فلزی برای ذخیره توان الکتریکی بهره می‌برند، اما می‌توان ابرخازن‌ها را با ابعاد مختلف تولید کرد و برای ساخت الکترودها یا صفحات درون آن‌ها از مواد مختلفی بهره گرفت.
    استفاده از مواد زیستی در تولید تجهیزات ذخیره‌سازی توان الکتریکی، با چالش‌های جدی روبه‌رو است. زیرا کنترل ویژگی‌های الکتریکی این ترکیبات دشوار که موجب تاثیر منفی بر کارآیی چرخه شارژ و تخلیه شارژ می‌شود. همچنین برای استفاده از این ترکیبات در فرآیند تولید تجهیزات الکترونیکی مستلزم به‌کارگیری فرآیندهای شیمیایی خطرناک است.
    اکنون محققان برای ساخت یکی از الکترودهای ابرخازن خود از لیگنین استفاده کردند که یک پلیمر پیچیده گیاهی است که بعد از سلولز، دومین ترکیب رایج در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی محسوب می‌شود. محققان این ماده را در کنار نانوذرات دی اکسید منگنز که ماده‌ای ارزان قیمت و فراوان بوده و با محیط زیست سازگار است، مورد استفاده قرار دادند تا خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود را بهبود بخشند. در واقع این الکترود جدید دارای خصوصیات الکتروشیمیایی بسیار پایدار بوده و پس از هزاران چرخه شارژ و تخلیه شدن، تغییر قابل ملاحظه‌ای در قابلیت ذخیره توان الکتریکی ابرخازن ایجاد نمی‌شود.
    اکنون محققان در تلاشند تا با بهبود ساختار این ابرخازن بتوانند آن را به صورت ۱۰۰ درصد سازگار با محیط زیست طراحی و تولید کنند.
    گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Energy Storage‌ منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

     

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    به گزارش روز چهارشنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، ابرخازن‌ها تجهیزاتی هستند که امکان ذخیره‌سازی توان الکتریکی را دارد و برخلاف باتری‌ها قابلیت انتقال مقادیر بالایی از جریان الکتریکی را در مدت‌زمانی کوتاه فراهم می‌کنند.
    معماری ابرخازن‌ها شباهت زیادی به خازن‌های معمولی دارد که از الکترودها یا صفحات فلزی برای ذخیره توان الکتریکی بهره می‌برند، اما می‌توان ابرخازن‌ها را با ابعاد مختلف تولید کرد و برای ساخت الکترودها یا صفحات درون آن‌ها از مواد مختلفی بهره گرفت.
    استفاده از مواد زیستی در تولید تجهیزات ذخیره‌سازی توان الکتریکی، با چالش‌های جدی روبه‌رو است. زیرا کنترل ویژگی‌های الکتریکی این ترکیبات دشوار که موجب تاثیر منفی بر کارآیی چرخه شارژ و تخلیه شارژ می‌شود. همچنین برای استفاده از این ترکیبات در فرآیند تولید تجهیزات الکترونیکی مستلزم به‌کارگیری فرآیندهای شیمیایی خطرناک است.
    اکنون محققان برای ساخت یکی از الکترودهای ابرخازن خود از لیگنین استفاده کردند که یک پلیمر پیچیده گیاهی است که بعد از سلولز، دومین ترکیب رایج در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی محسوب می‌شود. محققان این ماده را در کنار نانوذرات دی اکسید منگنز که ماده‌ای ارزان قیمت و فراوان بوده و با محیط زیست سازگار است، مورد استفاده قرار دادند تا خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود را بهبود بخشند. در واقع این الکترود جدید دارای خصوصیات الکتروشیمیایی بسیار پایدار بوده و پس از هزاران چرخه شارژ و تخلیه شدن، تغییر قابل ملاحظه‌ای در قابلیت ذخیره توان الکتریکی ابرخازن ایجاد نمی‌شود.
    اکنون محققان در تلاشند تا با بهبود ساختار این ابرخازن بتوانند آن را به صورت ۱۰۰ درصد سازگار با محیط زیست طراحی و تولید کنند.
    گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Energy Storage‌ منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

     

    ساخت اَبَرخازن گیاهی با قابلیت شارژ سریع تجهیزات الکترونیکی

    به گزارش روز چهارشنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، ابرخازن‌ها تجهیزاتی هستند که امکان ذخیره‌سازی توان الکتریکی را دارد و برخلاف باتری‌ها قابلیت انتقال مقادیر بالایی از جریان الکتریکی را در مدت‌زمانی کوتاه فراهم می‌کنند.
    معماری ابرخازن‌ها شباهت زیادی به خازن‌های معمولی دارد که از الکترودها یا صفحات فلزی برای ذخیره توان الکتریکی بهره می‌برند، اما می‌توان ابرخازن‌ها را با ابعاد مختلف تولید کرد و برای ساخت الکترودها یا صفحات درون آن‌ها از مواد مختلفی بهره گرفت.
    استفاده از مواد زیستی در تولید تجهیزات ذخیره‌سازی توان الکتریکی، با چالش‌های جدی روبه‌رو است. زیرا کنترل ویژگی‌های الکتریکی این ترکیبات دشوار که موجب تاثیر منفی بر کارآیی چرخه شارژ و تخلیه شارژ می‌شود. همچنین برای استفاده از این ترکیبات در فرآیند تولید تجهیزات الکترونیکی مستلزم به‌کارگیری فرآیندهای شیمیایی خطرناک است.
    اکنون محققان برای ساخت یکی از الکترودهای ابرخازن خود از لیگنین استفاده کردند که یک پلیمر پیچیده گیاهی است که بعد از سلولز، دومین ترکیب رایج در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی محسوب می‌شود. محققان این ماده را در کنار نانوذرات دی اکسید منگنز که ماده‌ای ارزان قیمت و فراوان بوده و با محیط زیست سازگار است، مورد استفاده قرار دادند تا خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود را بهبود بخشند. در واقع این الکترود جدید دارای خصوصیات الکتروشیمیایی بسیار پایدار بوده و پس از هزاران چرخه شارژ و تخلیه شدن، تغییر قابل ملاحظه‌ای در قابلیت ذخیره توان الکتریکی ابرخازن ایجاد نمی‌شود.
    اکنون محققان در تلاشند تا با بهبود ساختار این ابرخازن بتوانند آن را به صورت ۱۰۰ درصد سازگار با محیط زیست طراحی و تولید کنند.
    گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Energy Storage‌ منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • عبور بازدهی حسگر نوری از مرز ۱۰۰ درصد برای اولین بار در جهان

    عبور بازدهی حسگر نوری از مرز ۱۰۰ درصد برای اولین بار در جهان

    به گزارش روز یکشنبه پایگاه خبری ساینس، تجهیزات فتوولتاییک ابزارهایی هستند که انرژی نور را با استفاده از نیمه‌رساناها به الکتریسیته تبدیل می‌کنند و پیش از این تصور می شد بازدهی ۱۰۰ درصدی، حداکثر راندمان این نوع تجهیزات از نظر تئوری  است.
    محققان برای اطمینان از این که کارآیی حسگر آن‌ها از مرز تئوری عبور کرده است، از موسسه ملی سنجش آلمان که دارای دقیق ترین تجهیزات اندازه‌گیری در اروپا است، برای اندازه‌گیری کارآیی حسگر خود کمک گرفتند.
    کارآیی کوانتومی خارجی یک دستگاه زمانی ۱۰۰ درصد است که یک فوتون ورودی، یک الکترون را به درون یک مدار خارجی گسیل کند. کارآیی ۱۳۰ درصدی بدین معنی است که یک فوتون ورودی به دستگاه موجب گسیل ۱.۳ الکترون خروجی می‌شود.
    محققان دریافتند منشا این کارآیی کوانتومی خارجی فوق‌العاده زیاد، در یک فرایند افزایشی درونی نهفته است که در اثر ورود فوتون‌های پرانرژی در نانوساختارهای سیلیکونی تحریک می‌شود. به دلیل اتلاف انرژی الکتریکی و نوری که تعداد الکترون‌های جمع‌آوری شده را کاهش می‌دهد، این پدیده تا کنون در تجهیزات فتوولتاییک مشاهده نشده است

    نتایج اندازه‌گیری کارآیی این حسگر در قالب یک مقاله برای انتشار توسط نشریه Physical Review Letters پذیرفته شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • ساخت کوچکترین دستگاه تصویربرداری با امکان اسکن سه بعدی رگ‌

    ساخت کوچکترین دستگاه تصویربرداری با امکان اسکن سه بعدی رگ‌

    به گزارش پایگاه خبری ساینس‌دیلی،  برای ساخت این آندوسکوپ مینیاتوری از یک فیبر اپتیکی با قطر کمتر از نیم‌میلیمتر استفاده شده که شامل یک غلاف محافظ است. سپس از یک تکنیک میکروچاپ سه‌بعدی برای چاپ لنز این دستگاه استفاده شده است که قطر آن کمتر از ۰.۱۳ میلی‌متر است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.
    این فیبر اپتیکی به یک اسکنر OCT متصل می‌شود که یک کاوشگر انعطاف‌پذیر دارد.

    اسکنر OCT فناوری اسکن حساس به عمق سه‌بعدی است و از نور نزدیک به طیف مادون قرمز استفاده می‌کند تا به عمق بافت نفوذ کند و با استفاده از نور تابیده و بازتاب شده می‌تواند تصاویر سه‌بعدی زنده از بافت تولید کند.

    با استفاده از این روش می‌توان ساختار تمام اندام‌های دور از دسترس را مورد بررسی و اسکن دقیق قرار داد.
    عمکلرد این دوربین در مشاهده و اسکن رگ‌های خونی موش زنده موفقیت‌آمیز گزارش شده است.
    نتایج این مطالعه در نشریه  Light Science & Applications منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا

  • استفاده از شیشه انعطاف‌پذیر برای ساخت میکروسکوپ

    استفاده از شیشه انعطاف‌پذیر برای ساخت میکروسکوپ

    به گزارش روز شنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، محققان این فناوری را با استفاده از یک قطعه شیشه بسیار نازک ساختند که قابلیت خم شدن دارد.

    برای این منظور با استفاده از شیشه مذکور، یک محفظه دیسک‌مانند حاوی نوعی مایع شفاف ساختند. روی شیشه مجموعه‌ای از ۱۸ موتور کوچک نصب شده است که با استفاده از یک کامپیوتر کنترل می‌شوند و شیشه را به‌گونه‌ای خم می‌کنند که بهترین دید را در اختیار بگذارد.
    به اعتقاد محققان می‌توان این فناوری را در سایر حوزه‌ها از جمله ارتباطات اپتیکی در فضای آزاد، به منظور افزایش نرخ تبادل اطلاعات و همچنین برقراری ارتباطات اپتیکی در مناطق دور افتاده و خارج از دسترس، به‌ کار گرفت.
    گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Optical Society منتشر شده است.

    منبع : خبرگزاری ایرنا