Лента TH Новости Глобальные вызовы


Технологическая сингулярность. Еще на шаг ближе

∴ 238

На пути к созданию нового класса электроники, инженеры-механики из Университета Карнеги-Меллона создают жидкий транзистор из металлического сплава индия и галлия, который остается жидким при комнатной температуре. Ключевое качество подобного транзистора – эквивалентность живому организму и умение адаптироваться.

1059

Это не первая попытка человечества создать жидкий процессор. Ранее ученые из университета Висконсин-Мэдисон предложили свой вариант на жидком кремнии.

От биосовместимых мониторов здоровья до создания роботов, меняющих форму (привет Т-1000), это возможности нового поколения технологий.

До недавнего времени единственным примером жидкой электроники были микропереключатели, состоящие из крошечных стеклянных трубок с шариком из ртути внутри. Шарик замыкал переключатель, останавливаясь меж проводами. По существу, жидкостный транзистор является гораздо более сложным переключателем, который сделан из жидкого металлического сплава, который нетоксичен, поэтому его можно интегрировать с резиной для создания гибких, растягиваемых структур.

Параллельно данному проекту идет работа над чипом, который способен также менять структуру, адаптируясь под заданные функции.

В отличие от ртутного переключателя, когда наклон капсулы замыкает контур, жидкостный транзистор работает, открывая и закрывая соединение между металлическими каплями, используя направление напряжения. Когда ток течет в одном направлении, капли объединяются и цепь замыкается. Если ток идет в обратном направлении, капля расщепляется и цепь размыкается.

Это способно ускорить воплощение Законов [экстраполяций] Гордона Мура, сделав технологии более доступными для частных лиц.

Исследователи Кармель Маджиди и Джеймс Виссман из Лаборатории Soft Machines в Carnegie Mellon говорят, что чередование открытия и закрытия переключателя позволяет имитировать работу транзистора благодаря феномену капиллярной нестабильности.

Мы постоянно наблюдаем капиллярную нестабильность. Если вы откроете кран, а давление воды будет очень низким, вы сможете увидеть как струя иногда распадается на отдельные капли. Это называется нестабильность Рэлэ-Тейлора.Соавтор исследования, Кармель Маджиди.

Испытывая капли в ванне с гидроксидом натрия, инженеры обнаружили, что существует связь между напряжением и электрохимической реакцией, когда напряжение создает градиент при окислении на поверхности капли, изменяя поверхностное натяжение и заставляя капли разделиться на две части. Что более важно, свойства переключателя действовали как транзистор.

У нас есть эти две капли, которые аналогичны электродам и мы можем использовать этот программируемый эффект формы, чтобы замыкать и размыкать схему. В конечном итоге вы можете использовать этот эффект для создания физически реконфигурируемых схем.

Это может быть структура, которая претерпевает некоторые очень большие физические деформации, такие как летающий робот, который имитирует свойства птицы. Когда он расправляет крылья, то способен не только держаться в воздухе, но и менять их форму, исходя норм эстетики или практичности.Соавтор исследования, Кармель Маджиди.

Исследователи утверждают, что новый жидкостный транзистор открывает перспективы создания миниатюрных жидких компьютеров, которые биосовместимы и могут напрямую взаимодействовать с тканями организма, чтобы действовать как мониторы болезней или помочь пациентам с инсультом восстановить функции мозга. Кроме того, контуры жидкостей могут позволить переконфигурировать органику для изменения функций или обхода поврежденных участков.

Филипп Дончев