امروز، موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) محققان راهی را نانومقیاس دستگاه های الکترونیکی پیوند به ذرات میکرو شناور از انواع گاز در محیط به فعالیت های درونی دستگاه گوارش انسان بررسی شود ابداع کرده اند.
هفته گذشته در نشست ملی انجمن شیمی آمریکا و نمایشگاه، استاد مهندسی شیمی در مایکل استرانو محقق MIT و تیم آن ولدیمیر کومان معرفی استفاده از آنها از نیروهای واندروالسی (در اتم ها و مولکول یک پیوند بین، یک نیروی تشکیل به نزدیک به هم) از دستگاه های الکترونیکی ساخته شده از دو بعدی (2D) قادر مادی پیوستن به ذرات معلق.
استرانو کلمن دو بعدی مواد و دی سولفید مولیبدن و diselenide تنگستن (فلز انتقالی متعلق به گروه مواد مرکب دی سولفید) برای تولید سه اجزای گسسته الکترونیکی: برق قادر به تبدیل نور به جریان الکتریکی؛ مولکول را می توان شناسایی یک سنسور و یک دستگاه حافظه برای بازیابی داده های جمع آوری شده توسط سنسورهای.
برای قدرت، محققان دی سولفید مولیبدن و تنگستن diselenide ترکیب به شکل یک دیود حساس PN ناهمگون. این پیکربندی سلول های خورشیدی رایج پیوند pn، ال ای دی، لیزر و آشکارسازهای نوری و تجهیزات است قسمت اصلی
در تفسیر دستگاه چگونه برای تبدیل نور به بار الکتریکی، کلمن گفت: "دی سولفید مولیبدن است در طول فرآیند تولید یک لایه نازک اکسید از مواد داشتن توانایی برای ذخیره شارژ، هنگامی که ولتاژ آستانه اعمال می شود، مولیبدن دی سولفید به دام افتاده شارژ و اکسید می شود. مقاومت خود را تغییر دهید و به یک کشور دیگر تغییر دهید.
دستگاه حسگر قدرت مواد 2D را نشان می دهد، زیرا لایه اتمی آن به تغییرات مقاومت آنها بسیار حساس است. در این مورد، محققان از یک لایه دیسولفید مولیبدن برای ایجاد یک ماده شیمیایی که در آن مقاومت مواد تغییرات در حضور مولکول.
آخرین دستگاه ذخیره سازی قطعات الکترونیکی، همیشه ثابت نمی شود که به راحتی از مواد 2D ساخته شده است. اما در اوایل سال جاری، محققان دانشگاه تگزاس در آستین راهی برای عبور لایه اتمی ساندویچ بین ضخامت لایه از دی سولفید مولیبدن برای آماده سازی حافظه، داشتن یک دستگاه حافظه و متوجه شد که مقدار مقاومت حاصل. تیم MIT توسعه یک دستگاه ساختار پایه اتم بین دو الکترود ساندویچی یک لایه از دی سولفید مولیبدن است لایه: یکی از دو الکترود از نقره ساخته شده است و دیگری از طلا ساخته شده است. طبق نظر کولمن، دستگاه حافظه بر اساس تحقیقات منتشر شده در زمینه مواد طبیعت در سال 2015 مدل شده است.
به گفته کلمن، سه دستگاه همه مستقل هستند، اما همه آنها در یک تراشه یکپارچه می شوند. "Modularization هدف تلاش های ما است تا ما بتوانیم هر جزء را مبادله، افزایش و کاهش دهیم."
پس از آماده سازی الکترونیک، تیم نیاز به پیدا کردن میکروکاستیک های کامل دارد و الکترونیک 2D خود را به آن وصل می کند. آنها بر روی ذرات کوچک به نام SU-8 قرار می گیرند. ویژگی اصلی ذره این است که کلوئیدی است. ذرات را می توان در تعلیق تعلیق کرد.
محققان دریافتند که آنها می توانند ذرات با دستگاه های نانو الکترونیک فعال در فرم آئروسل، فاصله ذرات تا یک متر در آزمایش های فیزیک فشار، پژوهشگران میکرو ربات خط لوله گاز شبیه سازی خود را برای شناسایی کربن پیشبرد ذرات یا ترکیبات آلی فرار.
پس از ربات میکرو را به پایان برساند در امتداد خط لوله گاز برای جمع آوری، آنها را به محققان از آینه کوچک، ربات میکرو به منظور از طریق نور خود را منعکس دیدن اضافه شده است. Microrobot داشتن یک اتصال به فلز، یک بار پس از دانلود آن ممکن جمع آوری شده اطلاعات ذخیره شده.
اگر چه خط لوله گاز شبیه سازی آزمون برای اولین بار است، اما محققان همچنین در حال بررسی پتانسیل از این دستگاه به عنوان یک مانیتور دستگاه گوارش انسان است.
به گفته کلمن، هدف از کار آینده، گسترش کتابخانه ای از قطعات الکترونیکی است که می تواند در تراشه یکپارچه شود.
وی افزود: "ما این دستگاه های مختلف به برنامه های مختلف، مانند دستگاه گوارش انسان، نظارت یک منطقه بزرگ، گسترش نظارت خط لوله و اکتشاف زمین شناسی اعمال خواهد شد.