צוות חוקרים בינלאומי ממספר מכוני מחקר ואוניברסיטאות מדווח על התפתחות חשובה בהבנת המוליכות החשמלית של פרודות יחידות.
צוות חוקרים בינלאומי ממספר מכוני מחקר ואוניברסיטאות מדווח על התפתחות חשובה בהבנת המוליכות החשמלית של פרודות יחידות.
גודל מזערי, מירב היעילות – השימוש בפרודות כרכיבים במעגלים אלקטרוניים מציג יכולת עצומה. אחד מהאתגרים המרכזיים ביותר עד היום הוא העובדה כי רוב הפרודות מתחילות להוליך חשמל רק לאחר שהופעל עליהן מתח גבוה. צוות מחקר בינלאומי, בהשתתפותה של אוניברסיטת ,Graz הראה כי פרודות המכילות מספר אלקטרונים בלתי-זוגי מוליכות הרבה יותר טוב במתחים נמוכים. ממצאים חשובים ובסיסיים אלו בתחום המחקר הפעיל מאוד של ננוטכנולוגיה פותחים צוהר לאוסף מגוון של יישומים אפשריים: מיקרו-שבבים, ורכיבי אלקטרוניקה נוספים, יעילים יותר ובעלי תכולת אחסון הרבה יותר גבוהה בהישג יד.
אלקטרון אחד במקום שניים – לרוב הפרודות היציבות יש מבנה של קליפה מלאה במספר זוגי של אלקטרונים. פרודות בעלות מספר אלקטרונים בלתי-זוגי קשות יותר להכנה סינתטית ע”י כימאים, אולם הן מוליכות חשמל טוב יותר במתחים נמוכים יותר. למרות שהשימוש במספר אלקטרונים בלתי-זוגי במקום מספר זוגי נראה פשוט, זהו גורם משמעותי בתחום של ננוטכנולוגיה – כתוצאה מכך, ניתן להחליף עתה רכיבים מתכתיים של מעגלים אלקטרוניים בפרודות יחידות. “ממצא זה מקרב אותנו באופן ניכר לעבר המזעור המוחלט של רכיבים אלקטרוניים,” מסביר Egbert Zojer, חוקר מהמכון לפיסיקה של המצב המוצק באוניברסיטת Graz.
המניע למחקר בסיסי זה הינו החזון של מעגלים חשמליים שיורכבו מפרודות אחדות בלבד. “אם אכן ניתן יהיה להגיע למצב בו רכיבים מולקולאריים יחליפו באופן מלא את התפקודים של רכיבי מעגלים שונים – הדבר יוביל לאוסף נרחב של יישומים אפשריים, שמלוא יכולותיהן יתגלו רק בחלוף הזמן. במחקר שלנו הראנו דרך לאפשר זאת,” אומר החוקר.
אפשרויות חדישות ייחודיות נפתחו עתה בתחומים של אלקטרוניקה מולקולארית, טכנולוגיות חישה או בפיתוח של ממשקים מותאמים ביולוגית בין חומרים אי-אורגניים לאורגניים, בכללם: מערכות ביולוגיות כתאים אנושיים, שיוכלו לחבור למעגלים חשמליים באופן מתאים ביולוגית באמצעות הפרודות המוליכות.
6 תגובות
אני דווקא שמעתי על הנס כריסטיאן אורסטד (כשלמדתי חשמל)
מי היה אותו הנס כריסטיאן אורסטד הזה שמייחסים לו כל כך הרבה פעילות בתחום החשמל והתופעות המגנטיות שיצרו פריצות דרך בתחום התופעה האלקטרומגנטית ….
אני מבין שאותו הנס כריסטיאן אורסטד היה כימאי מבריק וגם פיזיקאי מוכשר מאד מדנמרק . קראתי עליו ברשת שהוא מאד התבסס על הפעילות והדוקטרינה של עמנואל קנט הדגו.
אבל האם אותו הנס כריסטיאן אורסטד הוא זה שבאמת צריך ליחס לו את הראשוניות כפורץ דרך.
אני קורא שאותו הנס אורסטד (orsted) שאינו מוכר כל כך ולמרות זאת זוכה עכשיו לאיזשהי עדנה עשה ניסויים שונים בזרם חשמלי , עסק בשדות מגנטיים , התמחה לאחר מכן בחשמל ובאקוסטיקה .
כמו כן קראתי כי הCGS שהיא יחידת השראה מגנטית נקראת על שמו והלווין הראשון ששוגר על ידי דנמרק לחלל. מדהים שאותו הנס כריסטיאן אורסטד הוא דמות מפתח כל כך מרכזית בתחום החמשל והמגנטיות ובכל זאת למרות שמו לא נודע ברבים באותו אופן שזוכים לו גאונים מובילים ופורצי דרך שעשו פחות.
אנונימי, אני מניח שאתה חושב שפרודה בעלת מס’ אי-זוגי של אלקטרונים היא בהכרח יון (או רדיקל) וזה יוליך יותר טוב מפרודה עם מס’ זוגי של אלקטרונים בלי מטען חשמלי, אולם יש גם יונים עם מס’ זוגי, למשל SO4 עם מטען (2-).
אנונימי, מה בדיוק טריויאלי פה? אתה חושב שאתה יכול לדמיין את הכוחות שפועלים בפרודות? הרי זה מורכב ביותר.
אנונימי:
מה אתה מנסה לומר?
שאתה יותר חכם ממי שגילה את זה?
אם זה נכון אולי כדאי שבעתיד תפרסם את מסקנותיך לפני שמישהו אחר פרסם אותן.
כל דבר נראה הרבה יותר פשוט אחרי שגילו אותו אבל:
1. עובדה היא שלפני כן חשבו רב האנשים שפרודה בודדת תהיה מוליכת חשמל גרועה
2. עובדה היא שמסקנה זו התקבלה אחרי בדיקה של הרבה פרודות
3. עובדה היא שבטבע קשה מאד למצוא פרודה יציבה עם מספר אלקטרונים אי זוגי בקליפה
4. וגם עובדה היא שבכל זאת מישהו הבין שכדאי לנסות לבדוק פרודות שמאופיינות על ידי מספר אלקטרונים אי זוגי בקליפה. אותו מישהו הוא צוות החוקרים עליו מדבר המאמר ולא אתה.
האם זה לא טריוויאלי שמספר אלקט’ בלתי זוגי יוליך יותר בקלות? זו שאלת תם ולא התרסה. על פניו לא נראה שיש סיבה לחשוב אחרת.