نانوماده جدیدی با قابلیت تغییر مسیر دادن جریان الکتریکی

[سمندون 19437]

محققان دانشگاه نورث وسترن موفق شدند نانوماده جدیدی را تولید کنند که قادر است جریان الکتریکی را جهت‌دهی کند. با استفاده از این ماده می‌توان یک کامپیوتر را به‌نحوی ساخت که بتواند پیکربندی سیم‌های درونی خود را تغییر داده و به یک دستگاه کاملا متفاوت تبدیل شود.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، دستگاه‌های الکترونیکی در حال کوچکتر شدن هستند و مواد سازنده مدارهای آنها نیز با این کوچک شدن، خواص خود را از دست داده و به شکلی در می‌آیند که توسط پدیده مکانیک کوانتومی کنترل می‌شوند. با رسیدن به این سد فیزیکی، دانشمندان شروع به ساخت مدارهایی با ابعاد مختلف کرده‌اند به‌طوری که قطعات را روی هم می‌سازند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه نورث وسترن از یک راهبرد کاملا متفاوت بهره جسته است، آنها از مواد الکترونیکی با قابلیت تغییر پیکربندی استفاده کرده‌اند: این مواد می‌توانند چیدمان خود را به‌نحوی تغییر دهند که نیاز محاسباتی مختلف را در زمان‌های متفاوت پاسخ دهد. بارتوز گرزیبوسکی، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید این فناوری جدید ما را قادر می‌سازد تا حرکت الکترون را در یک ماده پیوسته جهت دهی کند. همانند تغییر مسیر یک رودخانه، جریان الکترون‌ها می‌تواند در مسیرهای مختلف شکل بگیرد، حتی چند جریان الکترونی می‌توانند در جهت‌های عکس هم در یک زمان حرکت کنند.

 

این تیم تحقیقاتی جنبه‌های مختلف از الکترونیک مبتنی بر پلیمر و سیلیکون را با هم ترکیب کرده و دسته جدیدی از مواد الکترونیکی را ایجاد کرده‌اند: الکترونیک مبتنی بر نانوذرات.

 

بارتوز گرزیبوسکی استاد رشته مهندسی زیستی و شیمیایی است. نتایج این تحقیق که در آن نویسندگان چگونگی تولید قطعات الکترونیکی اولیه را با مواد هیبریدی گزارش کرده اند، در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.

 

دیوید واکر، از اعضای این تیم تحقیقاتی، می‌گوید این فناوری جدید، علاوه بر این که می‌تواند به‌عنوان پل سه بعدی میان فناوری‌های موجود عمل کند، با طبیعت برگشت‌پذیر خود کامپیوترها را قادر می‌سازد تا مدارهای خود را هر زمان که لازم بوده به شکلی در آورد که نیازهای محاسباتی را برآورده سازد. قطعه‌ای را تصویر کنید که می‌تواند خود را به‌صورت مقاومت، یکسو کننده، دیود و ترانزیستور در آورد و تمام این کارها از طریق سیگنالی انجام می شود که از سوی کامپیوتر ارسال می‌گردد.

 

این ماده هیبریدی از ذرات رسانایی تشکیل شده که 5 نانومتر عرض داشته و با مواد دارای بار مثبت پوشش داده می‌شوند. این ذرات در دریایی از بارهای منفی شناور هستند. با اعمال بار الکتریکی، اتم‌های دارای بار منفی حرکت می‌کنند و تغییر پیکربندی دهند اما بارهای مثبت قادر به حرکت نیستند. چنین تغییری موجب جهت دهی به حرکت الکترون‌ها می‌شود.