خبر

جديد دنيا ۾ لڳ ڀڳ هر شيءِ جنهن سان اسان کي منهن ڏيڻو پوي ٿو اهو ڪنهن حد تائين اليڪٽرانڪس تي ڀاڙي ٿو. جڏهن کان اسان پهريون ڀيرو دريافت ڪيو ته بجليءَ کي ڪيئن استعمال ڪجي مشيني ڪم پيدا ڪرڻ لاءِ، اسان ٽيڪنيڪل طور تي پنهنجي زندگين کي بهتر ڪرڻ لاءِ وڏا ۽ ننڍا ڊوائيس ٺاهيا آهن. برقي لائيٽن کان وٺي سمارٽ فونز تائين، هر ڊوائيس اسان ترقي ڪريون ٿا صرف چند سادي حصن تي مشتمل آهي مختلف ترتيبن ۾ گڏ ٿيل آهن. حقيقت ۾، هڪ صدي کان وڌيڪ عرصي تائين، اسان تي انحصار ڪيو آهي:
اسان جو جديد اليڪٽرانڪس انقلاب انهن چئن قسمن جي اجزاء تي ڀاڙي ٿو، گڏوگڏ - بعد ۾ - ٽرانزسٽر، اسان وٽ تقريباً هر شيءِ آڻڻ لاءِ جيڪي اسان اڄ استعمال ڪريون ٿا. جيئن ته اسين اليڪٽرانڪ ڊوائيسز کي ننڍو ڪرڻ لاءِ ڊوڙون ٿا، اسان جي زندگين ۽ حقيقتن جي وڌيڪ ۽ وڌيڪ پهلوئن کي مانيٽر ڪريون ٿا، ان سان گڏ وڌيڪ ڊيٽا منتقل ڪريون ٿا. گهٽ طاقت، ۽ اسان جي ڊوائيسن کي هڪ ٻئي سان ڳنڍڻ، اسان جلدي انهن ڪلاسيڪل حدن کي پار ڪريون ٿا. ٽيڪنالاجي. پر، 2000 جي شروعات ۾، پنجن ترقيون سڀ گڏ ٿي آيون آهن، ۽ انهن اسان جي جديد دنيا کي تبديل ڪرڻ شروع ڪيو آهي. هتي اهو سڀ ڪجهه ڪيئن ٿيو.
1.) گرافين جي ترقي. فطرت ۾ مليل يا ليبارٽري ۾ پيدا ڪيل سڀني موادن مان، هيرا هاڻي سڀ کان سخت مواد نه رهيو آهي. ڇهه سخت آهن، سڀ کان وڌيڪ سخت گرافين آهي. 2004 ۾، گرافين، ڪاربان جي هڪ ايٽم-ٿلهي شيٽ. هيڪساگونل ڪرسٽل جي نموني ۾ گڏجي بند ٿيل، اتفاقي طور تي ليبارٽري ۾ الڳ ڪيو ويو. ان پيش رفت کان صرف ڇهن سالن بعد، ان جي دريافت ڪندڙن اينڊري هيم ۽ ڪوسٽيا نووسلوف کي فزڪس ۾ نوبل انعام سان نوازيو ويو. نه رڳو اهو پر اهو سڀ کان ڏکيو مواد آهي جيڪو ٺاهيو ويو آهي، ناقابل اعتبار حد تائين لچڪدار آهي. جسماني، ڪيميائي، ۽ حرارتي دٻاءُ، پر اهو اصل ۾ ايٽم جو هڪ ڀرپور نمونو آهي.
گرافين ۾ پڻ دلچسپ ڪنڊڪٽو خاصيتون آهن، مطلب ته جيڪڏهن اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، جن ۾ ٽرانسسٽرز شامل آهن، سلکان جي بدران گرافين مان ٺاهيا وڃن، اهي ممڪن طور تي ننڍا ۽ تيز ٿي سگهن ٿا جيڪي اڄ اسان وٽ آهن. هڪ گرميءَ جي مزاحمتي، مضبوط مواد جيڪو بجليءَ کي به هلائي ٿو. ان کان علاوه، گرافين روشنيءَ ۾ 98 سيڪڙو شفاف آهي، جنهن جو مطلب آهي ته اهو شفاف ٽچ اسڪرين، روشنيءَ جي خارج ڪرڻ واري پينل ۽ حتي سولر سيلز لاءِ به انقلابي آهي. جيئن نوبل فائونڊيشن ان کي 11 سال اڳ ۾، "شايد اسان اليڪٽرانڪس جي هڪ ٻي ننڍڙي ڪرڻ جي ڪناري تي آهيون، جيڪا مستقبل ۾ ڪمپيوٽرن کي وڌيڪ ڪارائتو بڻائي سگهندي."
2.) Surface Mount Resistors. هيءَ سڀ کان پراڻي ”نئين“ ٽيڪنالاجي آهي ۽ شايد هر ڪنهن لاءِ واقف آهي، جنهن ڪمپيوٽر يا سيل فون کي ڌار ڪيو آهي. هڪ مٿاڇري تي مائونٽ ريزسٽر هڪ ننڍڙو مستطيل اعتراض آهي، عام طور تي سيرامڪ مان ٺهيل هوندو آهي، جنهن جي ٻنهي پاسن تي وهندڙ ڪنڊا هوندا آهن. سرامڪس جي ترقي، جيڪي گهڻي طاقت يا گرميءَ کي ختم ڪرڻ کان سواءِ ڪرنٽ جي وهڪري جي مزاحمت ڪن ٿيون، ان کي رزسٽرز ٺاهڻ ممڪن بڻائي ڇڏيو آهي جيڪي اڳ ۾ استعمال ٿيندڙ پراڻن روايتي رزسٽرز کان بهتر آهن: محوري ليڊ ريزسٽرز.
اهي خاصيتون ان کي جديد اليڪٽرانڪس، خاص طور تي گهٽ پاور ۽ موبائيل ڊوائيسز ۾ استعمال لاءِ مثالي بڻائين ٿيون. جيڪڏهن توهان کي رزسٽر جي ضرورت آهي، ته توهان انهن SMDs مان هڪ استعمال ڪري سگهو ٿا. طاقت جيڪا توهان انهن تي لاڳو ڪري سگهو ٿا ساڳئي سائيز جي پابندين ۾.
3.) Supercapacitors.Capacitors سڀ کان پراڻي اليڪٽرانڪ ٽيڪنالاجيز مان هڪ آهن. اهي هڪ سادي سيٽ اپ تي ٻڌل آهن، جنهن ۾ ٻه ڪنڊڪٽي مٿاڇريون (پليٽ، سلنڈر، گولي واري شيل، وغيره) هڪ ٻئي کان ٿوري فاصلي تي الڳ ٿي ويا آهن، ۽ ٻه. مٿاڇريون برابر ۽ مخالف چارجز کي برقرار رکڻ جي قابل آهن. جڏهن توهان ڪيپيسيٽر ذريعي ڪرنٽ گذرڻ جي ڪوشش ڪندا آهيو ته اهو چارج ٿيندو آهي ۽ جڏهن توهان ڪرنٽ بند ڪندا آهيو يا ٻن پليٽن کي ڳنڍيندا آهيو ته ڪيپيسيٽر خارج ٿي ويندو آهي. ڪيپيسيٽرز ۾ وسيع قسم جون ايپليڪيشنون هونديون آهن، بشمول توانائي اسٽوريج، جاري ڪيل توانائي جو تيزيءَ سان ڦاٽڻ، ۽ پيزو اليڪٽرڪ اليڪٽرانڪس، جتي ڊوائيس جي دٻاءَ ۾ تبديليون برقي سگنل پيدا ڪن ٿيون.
يقينن، هڪ تمام، تمام ننڍي پيماني تي ننڍن فاصلن کان الڳ ٿيل گھڻن پليٽن کي ٺاهڻ نه رڳو مشڪل پر بنيادي طور تي محدود آهي. مواد ۾ تازيون اڳڀرائيون- خاص ڪري ڪلسيم ڪاپر ٽائيٽنٽ (CCTO)- ننڍين جڳهن ۾ چارج جي وڏي مقدار کي ذخيرو ڪري سگھن ٿيون: سپر ڪيپيسٽرز. اهي ننڍيون ڊيوائسز ڪيترن ئي ڀيرا چارج ۽ ڊسچارج ڪري سگھجن ٿيون ان کان اڳ جو اهي ختم ٿي وڃن. تيز چارج ۽ خارج ٿيڻ؛ ۽ پراڻن ڪيپيسٽرز جي في يونٽ مقدار ۾ 100 ڀيرا توانائي ذخيرو ڪريو. اھي ھڪ راند بدلائيندڙ ٽيڪنالاجي آھن جڏھن اھو اچي ٿو اليڪٽرونڪس کي ننڍو ڪرڻ جي.
4.) سپر انڊڪٽرز. ”بگ ٽي“ جي آخري طور تي، سپر انڊڪٽر 2018 تائين نڪرڻ لاءِ جديد پليئر آھي. ھڪڙو انڊڪٽر بنيادي طور تي ھڪڙو ڪوئل آھي جنھن ۾ ڪرنٽ استعمال ڪيو ويندو آھي جيڪو مقناطيسي ڪور سان استعمال ٿيندو آھي. انڊڪٽرز پنھنجي اندروني مقناطيسي تبديلين جي مخالفت ڪندا آھن. فيلڊ، جنهن جو مطلب آهي ته جيڪڏهن توهان ان ذريعي ڪرنٽ وهڻ جي ڪوشش ڪريو ٿا، اهو ڪجهه دير لاءِ مزاحمت ڪندو آهي، پوءِ ان ذريعي ڪرنٽ کي آزاديءَ سان وهڻ جي اجازت ڏيندو آهي، ۽ آخر ۾ جڏهن توهان ڪرنٽ بند ڪندا آهيو ته تبديلين جي ٻيهر مزاحمت ڪندو آهي. ريزيسٽرز ۽ ڪيپيسٽرز سان گڏ، اهي آهن. سڀني سرڪٽ جا ٽي بنيادي عنصر. پر ٻيهر، اتي هڪ حد آهي ته اهي ڪيئن حاصل ڪري سگهن ٿا.
مسئلو اهو آهي ته inductance قدر inductor جي مٿاڇري تي دارومدار رکي ٿي، جيڪا miniaturization جي لحاظ کان هڪ خوابن جو قاتل آهي. پر کلاسي مقناطيسي انڊڪٽانس کان علاوه، kinetic energy inductance جو تصور به آهي: inertia of inductance. ڪرنٽ کڻندڙ ذرڙا پاڻ کي پنهنجي حرڪت ۾ تبديلين کي روڪيندا آهن. جيئن هڪ لڪير ۾ موجود چيتن کي پنهنجي رفتار کي تبديل ڪرڻ لاءِ هڪ ٻئي سان ”ڳالهائڻ“ لازمي آهي، تيئن اهي ڪرنٽ کڻندڙ ذرڙا، اليڪٽرانن وانگر، هڪ ٻئي تي زور وڌائڻ گهرجن. تبديليءَ لاءِ هي مزاحمت حرڪت جو احساس پيدا ڪري ٿي. ڪاسٽو بنرجي جي نانو اليڪٽرونڪس ريسرچ ليبارٽري جي اڳواڻي ۾، ​​گرافين ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي هڪ متحرڪ توانائي انسائيڪٽر هاڻي تيار ڪيو ويو آهي: سڀ کان وڌيڪ انڊڪٽانس ڊينسٽي مواد جيڪو رڪارڊ ڪيو ويو آهي.
5.) گرافين کي ڪنهن به ڊيوائس ۾ رکو. هاڻي اچو ته اسٽاڪ وٺون. اسان وٽ گرافين آهي. اسان وٽ ريزسٽرز، ڪيپيسيٽرز ۽ انڊڪٽرز جا ”سپر“ ورجن آهن- ننڍو، مضبوط، قابل اعتماد ۽ ڪارائتو. اليڪٽرونڪس ۾ الٽرا مائنيچرائيزيشن انقلاب ۾ آخري رڪاوٽ گهٽ ۾ گهٽ نظريي ۾، ڪنهن به ڊوائيس (تقريبن ڪنهن به مواد مان ٺهيل) کي هڪ اليڪٽرانڪ ڊوائيس ۾ تبديل ڪرڻ جي صلاحيت آهي. اهو ممڪن بڻائڻ لاء، اسان کي صرف ضرورت آهي گرافين جي بنياد تي اليڪٽرانڪس کي ڪنهن به قسم جي مواد ۾ شامل ڪرڻ جي صلاحيت جيڪا اسان چاهيون ٿا، جنهن ۾ لچڪدار مواد شامل آهي. حقيقت اها آهي ته گرافين ۾ سٺي وهڪري، لچڪ، طاقت ۽ چالکائي آهي، جڏهن ته انسانن لاءِ بي ضرر هجڻ ڪري، ان کي هن مقصد لاءِ مثالي بڻائي ٿو.
گذريل ڪجھ سالن ۾، گرافين ۽ گرافيني ڊوائيسز کي اهڙي طريقي سان ٺاهيو ويو آهي، جيڪو صرف چند پروسيس ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي جيڪي پاڻ ۾ ڪافي سخت آهن. توهان سادو پراڻي گريفائٽ کي آڪسائيڊائيز ڪري سگهو ٿا، ان کي پاڻي ۾ ڦهلائي، ۽ ڪيميائي وانپ ذريعي گرافين ٺاهي سگهو ٿا. جڏهن ته، صرف چند ذيلي ذخيرا آهن جن تي گرافين کي هن طريقي سان جمع ڪري سگهجي ٿو. توهان ڪيميائي طور تي گرافين آڪسائيڊ کي گهٽائي سگهو ٿا، پر جيڪڏهن توهان ڪريو ٿا، توهان کي خراب معيار جي گرافين سان ختم ٿي ويندي. توهان ميڪيڪل ايڪسفوليشن ذريعي گرافين پڻ پيدا ڪري سگهو ٿا. ، پر اهو توهان کي توهان جي پيدا ڪيل گرافين جي سائيز يا ٿلهي کي ڪنٽرول ڪرڻ جي اجازت نٿو ڏئي.
هي اهو آهي جتي ليزر-انڪري ٿيل گرافين ۾ ترقي اچي ٿي. ان کي حاصل ڪرڻ جا ٻه مکيه طريقا آهن. هڪ اهو آهي ته گرافين آڪسائيڊ سان شروع ڪيو وڃي. اڳ وانگر: توهان گريفائٽ وٺو ۽ ان کي آڪسائيڊائز ڪيو، پر ان کي ڪيميائي طور تي گهٽائڻ بدران، توهان ان کي گهٽايو. هڪ ليزر سان. برعڪس ڪيميائي طور تي گهٽجي ويل گرافيني آڪسائيڊ، اها هڪ اعليٰ معيار جي پراڊڪٽ آهي جيڪا سپر ڪيپيسٽرز، اليڪٽرانڪ سرڪٽس ۽ ميموري ڪارڊ ۾ استعمال ٿي سگهي ٿي، ٻين جي وچ ۾.
توهان پوليمائيڊ، هڪ اعليٰ درجه حرارت واري پلاسٽڪ، ۽ نموني گرافين کي سڌو ليزر سان پڻ استعمال ڪري سگهو ٿا. ليزر پوليمائيڊ نيٽ ورڪ ۾ ڪيميائي بانڊن کي ٽوڙي ٿو، ۽ ڪاربان ايٽم حرارتي طور تي پاڻ کي ٻيهر ترتيب ڏئي ٿو ته پتلي، اعلي معيار جي گرافيني شيٽ ٺاهي ٿي. پوليمائيڊ ظاهر ڪيو آهي. امڪاني ايپليڪيشنن جو هڪ ٽين، ڇاڪاڻ ته جيڪڏهن توهان ان تي گرافيني سرڪٽ کوڙي سگهو ٿا، ته توهان بنيادي طور تي پوليمائيڊ جي ڪنهن به شڪل کي لباس جي قابل اليڪٽرانڪس ۾ تبديل ڪري سگهو ٿا. اهي، ڪجهه نالا ڏيڻ لاء، شامل آهن:
پر شايد سڀ کان وڌيڪ دلچسپ - ليزر-انڪريڊ گرافين جي نئين دريافتن جي اڀرڻ، اڀار، ۽ هر سطح تي - ان افق تي آهي جيڪو هن وقت ممڪن آهي. ليزر-انڪريڊ گرافين سان، توهان توانائي حاصل ڪري سگهو ٿا ۽ ذخيرو ڪري سگهو ٿا: هڪ توانائي-ڪنٽرول ڊوائيس ٽيڪنالاجيءَ جي ناڪاميءَ جو سڀ کان وڏو مثال بيٽريون آهي. اڄ، اسين لڳ ڀڳ خشڪ سيل ڪيمسٽري استعمال ڪندا آهيون برقي توانائي کي ذخيرو ڪرڻ لاءِ، هڪ صديون پراڻي ٽيڪنالاجي. نئين اسٽوريج ڊوائيسز جا پروٽوٽائپ، جهڙوڪ زنڪ ايئر بيٽريون ۽ سولڊ اسٽيٽ لچڪدار electrochemical capacitors، ٺاهيا ويا آهن.
ليزر سان ٺهيل گرافين سان، نه رڳو اسان انرجي کي ذخيرو ڪرڻ جي طريقي ۾ انقلاب آڻي سگهون ٿا، پر اسان لباس جي قابل ڊوائيس پڻ ٺاهي سگهون ٿا جيڪي ميڪيڪل توانائي کي بجلي ۾ تبديل ڪن ٿا: triboelectric nanogenerators. اسان قابل ذڪر نامياتي فوٽو وولٽڪ ٺاهي سگهون ٿا جيڪي شمسي توانائي ۾ انقلاب آڻڻ جي صلاحيت رکن ٿا. پڻ لچڪدار biofuel سيلز ڪري سگهو ٿا؛ امڪان تمام وڏا آهن. توانائي گڏ ڪرڻ ۽ ذخيرو ڪرڻ جي محاذن تي، انقلاب تمام مختصر مدت ۾ آهن.
ان کان علاوه، ليزر-انڪري ٿيل گرافين کي بي مثال سينسرز جي دور ۾ داخل ٿيڻ گهرجي. ان ۾ جسماني سينسرز شامل آهن، جيئن جسماني تبديليون (جهڙوڪ درجه حرارت يا دٻاء) برقي خاصيتن ۾ تبديلين جو سبب بڻجن ٿيون جهڙوڪ مزاحمت ۽ رڪاوٽ (جنهن ۾ پڻ شامل آهن ڪيپيسيٽينس ۽ انڊڪٽنس جو حصو. ).ان ۾ اهي ڊوائيس پڻ شامل آهن جيڪي گيس جي خاصيتن ۽ نمي ۾ تبديلين جي نشاندهي ڪن ٿا، ۽ - جڏهن انساني جسم تي لاڳو ٿئي ٿي - ڪنهن جي اهم نشانين ۾ جسماني تبديليون. مثال طور، اسٽار ٽريڪ کان متاثر ٿيل ٽريڪڊر جو خيال جلدي ختم ٿي سگهي ٿو. صرف هڪ اهم نشانين مانيٽرنگ پيچ کي ڳنڍڻ جيڪو اسان کي اسان جي جسمن ۾ ڪنهن به پريشان ڪندڙ تبديلين جي فوري طور تي خبردار ڪري ٿو.
سوچڻ جو هي سلسلو هڪ مڪمل نئون ميدان پڻ کولي سگهي ٿو: ليزر-انگريڊ گرافين ٽيڪنالاجي تي ٻڌل بائيو سينسر. ليزر-انگريڊ گرافين تي ٻڌل هڪ مصنوعي گلا گلي جي وائبريشن کي مانيٽر ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو، کنگهه، گوڙ، رڙيون ڪرڻ، نگلڻ ۽ نڙيءَ جي وچ ۾ سگنل جي فرق کي سڃاڻڻ. تحريڪن. ليزر-انگريڊ ٿيل گرافين پڻ وڏي صلاحيت رکي ٿو جيڪڏهن توهان هڪ مصنوعي بايوورسيپٽر ٺاهڻ چاهيو ٿا جيڪو مخصوص ماليڪيولز کي نشانو بڻائي سگهي ٿو، مختلف ويريبل بايو سينسر ٺاهي سگهي ٿو، يا مختلف ٽيلي ميڊيسن ايپليڪيشنن کي فعال ڪرڻ ۾ پڻ مدد ڪري ٿو.
اهو 2004 تائين نه هو ته گرافيني شيٽ ٺاهڻ جو هڪ طريقو، گهٽ ۾ گهٽ ارادي طور تي، پهريون ڀيرو ترقي ڪئي وئي هئي. ان کان پوء 17 سالن ۾، متوازي پيش رفت جو هڪ سلسلو آخرڪار سامهون آيو آهي انقلاب جي طريقي سان انقلاب ڪرڻ جي طريقي سان انسانن جي اليڪٽرانڪس سان رابطي ۾. گرافيني جي بنياد تي ڊوائيسز جي پيداوار ۽ ٺاھڻ جي سڀني موجوده طريقن جي مقابلي ۾، ليزر-انڪري ٿيل گرافين مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ سادي، وڏي پيماني تي پيداوار، اعلي معيار ۽ سستا گرافين جي نمونن کي قابل بنائي ٿو، بشمول چمڙي جي اليڪٽرانڪس تبديلي.
ويجهي مستقبل ۾، توانائي جي شعبي ۾ ترقي جي توقع ڪرڻ مناسب آهي، جنهن ۾ توانائي ڪنٽرول، توانائي حاصل ڪرڻ، ۽ توانائي جي اسٽوريج شامل آهن. ويجهي مدت ۾ سينسر ۾ پيش رفت آهن، جن ۾ جسماني سينسرز، گيس سينسرز، ۽ حتي بايوسينسر شامل آهن. ممڪن آهي ته انقلاب wearables مان اچڻ جو امڪان آهي، جنهن ۾ تشخيصي ٽيلي ميڊيسن ايپليڪيشنن لاءِ ڊوائيسز شامل آهن. يقين ڪرڻ لاءِ، ڪيترائي چئلينج ۽ رڪاوٽون باقي آهن. پر انهن رڪاوٽن کي انقلابي سڌارن جي بجاءِ وڌاءُ جي ضرورت آهي. جيئن جيئن ڳنڍيل ڊوائيسز ۽ انٽرنيٽ آف تھنگز وڌندا رهن ٿا، تيئن ضرورت آهي. الٽرا سمال اليڪٽرونڪس اڳ کان وڌيڪ آهي. گرافيني ٽيڪنالاجي ۾ جديد ترقي سان، مستقبل ڪيترن ئي طريقن سان هتي ئي آهي.