Молекула-транзистор

22.02.2022

Шведским ученым удалось изготовить простую молекулу углеводорода с функцией логического вентиля, вроде тех, которые обеспечивают работу транзисторов. Это открытие позволяет приблизиться к созданию электрических компонентов размером в несколько нанометров.

"Мы разработали простую молекулу углеводорода, которая изменяет форму и одновременно превращается из непроводящей в проводящую, проводящую под действием электрического потенциала. Секретом успеха стало создание в молекуле так называемого антиароматического кольца, так что она стала более надежной и способной принимать и передавать электроны", - сказал один из исследователей Дэниел Странд.

Многие органические молекулы состоят из ароматических бензольных колец, состоящих из шести атомов углерода. Однако эти молекулы не изменяют свои свойства или формы под действием электричества. Поэтому ученые обратились к кольцам из восьми атомов углерода. Если в такую молекулу ввести два электрона, она становится плоской и проводящей, хотя до этого была бочкообразной и непроводящей. В этом смысле ее свойства аналогичны транзистору.

Уникальность этой молекулы в ее простоте. Она состоит только из атомов углерода и водорода, поэтому производить ее искусственным путем не составляет труда.

Открытие шведских химиков означает, что теперь можно задуматься над разработкой электрических переключателей и новых механических систем в масштабе одной молекулы на основе антиароматических углеводородов, лежащих в основе еще более миниатюрных и быстрых вычислительных машин.

Молекулы, изменяющие форму в ответ на электрический потенциал, открывают увлекательные возможности. Можно представить энергоэффективные компьютерные архитектуры, а в будущем, возможно, и электрические машины молекулярного масштаба.

Деформируя определенным образом графен - плоские кольца атомов углерода - английские ученые получили в прошлом году транзистор. Их изобретение открывает новые перспективы миниатюризации электроники - микрочип с такими транзисторами был бы в 100 раз меньше обычного.

<< Назад: Лазерная катапульта для полетов на Марс 23.02.2022

>> Вперед: Дешифратор замыленного текста 22.02.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Случайная новость из Архива Мобильный маршрутизатор Netgear Nighthawk M1 10.02.2017 Компания Netgear анонсировала новый мобильный маршрутизатор, который можно отнести не просто к флагманским: Nighthawk M1 является первым в индустрии устройством с поддержкой сетей 4G со скоростью нисходящего канала до 1 Гбит/с. Основой устройства является LTE-модем Qualcomm X16 с конфигурацией 4 х 4 и поддержкой MIMO. К сожалению, пока новый маршрутизатор будет доступен лишь австралийцам - пользователям сетей LTE Telstra 4GX. По мере появления аналогичных сетей в других частях нашей планеты этот же маршрутизатор или его региональные версии могут появиться и на полках магазинов за пределами Австралии. Габариты устройства невелики: всего 105,5 х 105,5 х 20,35 мм, весит оно лишь 240 граммов, несмотря на наличие довольно мощной встроенной аккумуляторной батареи. Netgear Nighthawk M1 предназначен, в первую очередь, для сценариев, когда необходимо установить высокоскоростную беспроводную сеть, включающую в себя до 20 устройств, там, где проводное подключение в принципе отсутствует, но зона затронута покрытием сверхбыстрой мобильной сети. Это характерный сценарий для большинства загородных мест и поселков в Австралии, где скоростная кабельная инфраструктура в принципе отсутствует. Новинка Netgear может использоваться и как обычный кабельный маршрутизатор - у нее есть порт Gigabit Ethernet и два порта USB (один из них типа С), либо как сервер NAS (контент можно разместить на карте microSD, благо, имеется советующий слот). Встроенный аккумулятор емкостью 5040 мАч обеспечивает непрерывную работу устройства на протяжении до 24 часов. Специальной конфигурации устройство не требует, но имеет симпатичный интегрированный дисплей с диагональю 2,4", где отображаются основные параметры, такие как скорость подключения и объемы загруженных и выгруженных данных. Для тонкой настройки существует специальная мобильная утилита в версиях для Android и iOS. Модем Qualcomm X16 работает в паре с трансивером WTR5975 RF того же производителя. Эта пара поддерживает не только режим 4 х 4 MIMO, но и объединение каналов от четырех провайдеров (4 х CA), а также модуляцию высокого порядка - 256QAM. Это позволяет достичь скоростей загрузки данных на уровне 1 Гбит/с, но, разумеется, не везде, а лишь там, где для этого существуют все условия. В режиме 64QAM и 2 х CA, используемом для восходящего канала, скорость передачи данных в сетях Telstra 4GX может достигать 150 Мбит/с. Помимо диапазона LTE Cat 16 поддерживается режим 3G на частотах 850/900/1900 и 2100 МГц. Любопытно, что для более уверенного приема к маршрутизатору можно подключить пару дополнительных антенн. Разъемы TS-9 скрываются за декоративными крышечками на задней панели устройства. В будущем модем X16 станет частью мобильных процессоров Qualcomm Snapdragon 835, но пока он доступен только в виде отдельного чипа. Беспроводная Wi-Fi часть Nighthawk M1 представлена решением Qualcomm класса 2 [ 2 с поддержкой стандартов 802.11b/g/n/ac и одновременной работой в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, что позволяет без проблем использовать до 20 устройств одновременно. Доступна новинка будет уже в этом месяце, Telstra планирует продавать ее по цене $360 AUD ($276) как отдельное устройство, а также сопровождать новым маршрутизатором ряд тарифных планов подключения к своим высокоскоростным сетям LTE.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026