Tranzystor różany. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

różany tranzystor

01.12.2015

Żywy organizm, w którym własne tkanki komórkowe są uzupełnione sztucznymi materiałami, w połowie złożonymi z przewodów i mikroukładów, jest typową postacią w filmach i książkach science fiction. I pomimo postępów w protetyce, pomimo postępów w neuronauce próbujących wypełnić lukę między elektroniką a mózgiem, nadal wydaje się, że takie bioniczne istoty, jeśli się pojawią, będą w bardzo odległej przyszłości. Jednak naukowcy z Uniwersytetu w Linköping Magnus Berggren i współpracownicy donoszą, że udało im się wyhodować różę cyborga, która może zmieniać kolor liści za pomocą sygnału elektrycznego.

Pierwszym pomysłem, który powstał w laboratorium Berggrena prawie 15 lat temu, było „podsłuchiwanie” procesów biochemicznych zachodzących w roślinie i, jeśli to możliwe, nauczenie się ich kontrolowania. Tu oczywiście możemy przywołać inżynierię genetyczną, która pozwala ingerować w program genetyczny organizmu, włączać lub wyłączać określone geny, osiągając w odpowiednim czasie pożądany efekt fizjologiczny. Sukcesy inżynierii genetycznej są trudne do przecenienia i są szczególnie dobre tylko z roślinami, z którymi łatwiej się pracuje i których genom może wytrzymać dość silne wstrząsy. Jednak w Szwecji perspektywy roślin modyfikowanych genetycznie – jeśli mówimy o ich praktycznym zastosowaniu w rolnictwie – są znacznie skromniejsze niż np. w Stanach Zjednoczonych. Badacze pomyśleli więc o tym, co mogłoby być alternatywą dla metod inżynierii genetycznej, w wyniku czego postanowili stworzyć nie genetycznie zmodyfikowaną, a elektroniczną roślinę.

Zadanie polegało na zaopatrzeniu organizmu roślinnego w przewody, że tak powiem, bez operacji, aby uformowały się na miejscu. W tym celu konieczne było znalezienie polimeru, który po pierwsze byłby biokompatybilny, po drugie rozpuszczałby się w wodzie, a po trzecie umożliwiałby rejestrowanie tego, co dzieje się wewnątrz rośliny i wysyłanie do niej sygnałów. Z roztworu cząsteczki monomeru unosiłyby się przez naczynia roślinne i polimeryzowały w nich, tworząc przewody, które biegły przez całą roślinę, od korzeni po liście. Wypróbowano ponad dwanaście substancji organicznych, ale wszystko skończyło się albo blokadą systemu korzeniowego, albo molekuły, które kiedyś były w róży, nie zostały połączone w struktury przewodzące. Ostatecznie autorzy pracy zdecydowali się na PEDOT-S:H, rozpuszczalny w wodzie związek organiczny stosowany w elektronice drukowanej.

Wznosząc się przez układ naczyniowy rośliny cząsteczki PEDOT-S:H straciły atom wodoru, a dzięki uwolnionemu atomowi siarki utworzyły łańcuchy polimerowe o długości 10 cm.Za pomocą złotych elektrod połączonych z różą można było wykazać że elektrownia działa jak tranzystor i że wydajność jest porównywalna z wydajnością prostego tranzystora złożonego tylko z cząsteczek polimeru. W innym eksperymencie liście żywych, nieoszlifowanych róż impregnowano roztworem PEDOT z nanowłókienkami celulozy przy użyciu zestawu próżniowego - w rezultacie naukowcom udało się zmienić kolor liści (nie płatków!). zielony zakres poprzez zastosowanie prądu o różnych napięciach. (Warto również podkreślić, że tutaj elektronika organiczna powstała nie od korzeni przez łodygę, ale bezpośrednio w liściu.) Wyniki eksperymentów publikowane są w Science Advances.

Sami projektanci „róży cyborga” wierzą, że ich eksperymenty posłużą jako podstawa do dalszych badań i że w przyszłości za pomocą takich przewodów organicznych będzie można regulować tło hormonalne w uprawach rolniczych, stymulując wzrost, płodność itp. Oczywiście można zadać pytanie, jak taka operacja wpływa na samą roślinę i czy umrze przedwcześnie z powodu obecności w sobie elektroniki organicznej.

Jednak według Magnusa Berggrena rośliny eksperymentalne, z którymi eksperymentowali ze zmianą koloru liści, wciąż żyją, a liście nadal są z nimi. A jednak nie można pominąć opinii sceptyków, którzy uważają, że jesteśmy „tylko” wybitnym dziełem sztuki, które nie ma praktycznych perspektyw, a takie elektroniczne rośliny tak czy inaczej nie udowodniły jeszcze swojej przewagi nad genetycznie modyfikowanymi.

<< Powrót: Platforma MediaTek LinkIt Smart 7688 01.12.2015

>> Naprzód: Robot do wypasu 30.11.2015

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Elektroniczny kask dla kierowców ciężarówek 14.04.2024

Bezpieczeństwo na drogach, zwłaszcza kierowców ciężkiego sprzętu budowlanego, jest dla inżynierów i naukowców najwyższym priorytetem. W świetle tego niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Wytrzymałości Konstrukcyjnej i Niezawodności Systemów wprowadził nowy produkt - kask elektroniczny, który ma za zadanie chronić kierowców przed poważnymi obrażeniami podczas prowadzenia pojazdów budowlanych. Nowy elektroniczny kask opracowany przez zespół inżynierów z Instytutu Fraunhofera otwiera nowe perspektywy dla bezpieczeństwa kierowców ciężarówek i sprzętu budowlanego. Urządzenie jest w stanie monitorować poziom drgań w kabinie samochodu i ostrzegać kierowcę o możliwym niebezpieczeństwie. Podstawą działania kasku jest wbudowany czujnik piezoelektryczny, który podczas fizycznego odkształcenia generuje energię elektryczną. Mechanizm ten pozwala urządzeniu reagować na intensywne wibracje typowe dla sprzętu budowlanego. Gdy poziom odkształcenia przekroczy bezpieczne wartości, w kasku włącza się system alarmowy, ... >>

Antywitaminy zamiast antybiotyków 13.04.2024

Problem oporności bakterii na antybiotyki staje się coraz poważniejszy, stwarzając zagrożenie dla skutecznego leczenia infekcji. W świetle tego naukowcy szukają nowych sposobów zwalczania superbakterii. Jednym z obiecujących kierunków jest zastosowanie antywitamin, które mogą działać antybakteryjnie. Antywitaminy, choć znane jako przeciwieństwo witamin, okazały się obiecującym narzędziem w walce z antybiotykoopornością bakterii. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech potwierdziło ich potencjał w tworzeniu nowych leków do zwalczania niebezpiecznych infekcji. Wraz ze wzrostem liczby superbakterii odpornych na antybiotyki istnieje potrzeba znalezienia alternatywnych metod leczenia. Antywitaminy to cząsteczki podobne do witamin, ale zdolne do hamowania aktywności bakterii bez szkody dla organizmu ludzkiego. W tej chwili nauka zna tylko trzy antywitaminy: różę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Dodatek węgla poprawia przewodność elektryczną miedzi 29.12.2023

Naukowcy z Narodowego Laboratorium Pacific Northwest Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych poczynili znaczny postęp w poprawie przewodności elektrycznej miedzi przy użyciu domieszki grafenu. Odkrycie to może znacząco poprawić efektywność dystrybucji energii w domach i firmach, a także zwiększyć wydajność silników pojazdów elektrycznych i urządzeń przemysłowych.

Badania nad wykorzystaniem grafenu jako domieszki poprawiającej przewodność elektryczną miedzi stwarzają obiecujące możliwości efektywnej dystrybucji energii w różnych sektorach. Technologia ta może odegrać kluczową rolę w poprawie wydajności silników pojazdów elektrycznych i urządzeń przemysłowych.

Metale, ze względu na swoje unikalne właściwości, znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, m.in. w energetyce, kompleksie wojskowo-przemysłowym, elektrotechnice i transporcie elektrycznym. Mają jednak swoje ograniczenia, takie jak wysoka cena, kruchość i trwałość. Aby pokonać te ograniczenia, inżynierowie często korzystają ze stopów – materiałów składających się z mieszaniny kilku pierwiastków chemicznych, w tym metalu.

Stopy mają wysoką wytrzymałość, sztywność, odporność na zużycie i odporność termiczną. Jednak ich główną wadą jest to, że są gorsze od czystych metali pod względem przewodności elektrycznej.

Gdy do metalu dodawane są zanieczyszczenia, zwykle wzrasta współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego. Oznacza to, że wraz ze wzrostem temperatury przewodność elektryczna metalu pogarsza się. Naukowcom udało się obniżyć współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego stopu miedzi C11000 o prawie 11 procent, dodając grafen w stężeniu 18 części na milion. Jednocześnie nie zaobserwowano spadku przewodności elektrycznej stopu wraz ze wzrostem temperatury.

Miedź domieszkowana grafenem może być stosowana w silnikach elektrycznych i generatorach pracujących w podwyższonych temperaturach. Jest to szczególnie ważne w przypadku pojazdów elektrycznych i urządzeń przemysłowych, gdzie przewodność elektryczna może ulec pogorszeniu w wyniku przegrzania. Nowy materiał kompozytowy umożliwia pracę w wyższych temperaturach bez pogorszenia przewodności elektrycznej.

Wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia miast wzrasta również zapotrzebowanie na energię elektryczną. Zastosowanie nowego drutu kompozytowego, który ma zwiększoną przewodność elektryczną, może znacznie zaoszczędzić energię i zapewnić bardziej efektywną dystrybucję energii elektrycznej w społeczeństwie.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn