Naslovna stranica Elektrotehnika.info
Sićušni tranzistori za ekstremne uvjete i okolinu
Inženjeri su smanjili plazma uređaje da bi im povećali otpornost na zračenje.
Inženjeri elektrotehnike sa univerziteta Utah izumili su najmanji plazma tranzistor koji može izdržati visoke temperature i ionizirajuća zračenja kakva nalazimo u nuklearnom reaktoru. Tranzistori ove vrste bi jednoga dana mogli omogućiti pametnim telefonima da uzimaju i skupljaju medicinske rendgenske snimke na terenu, a uređajima za mjerenje kakvoće zraka omogućiti da daju očitanja u realnom vremenu.
"Ova elektronika zasnovana na plazmi može se koristiti za kontrolu i upravljanje robotima te obavljanje zadataka unutar nuklearnog reaktora. Strujni krugovi zasnovani na mikro-plazma tranzistorima mogu kontrolirati nuklearni reaktor ako nešto pođe po zlu, a također tranzistori mogu raditi i u slučaju nuklearnog rata", kaže Massood Tabib - Azar, profesor elektrotehnike i računarstva.
Opširnije:Sićušni tranzistori za ekstremne uvjete i okolinuFleksibilna elektronika: Fleksibilni karbonski nanocijevni strujni krugovi pouzdaniji i štedljiviji
Inženjeri bi voljeli stvoriti fleksibilne elektroničke uređaje poput e-čitača koje bi mogli zamotati pa da stanu u džep. Jedan od pristupa je projektiranje sklopova koji se temelje na elektroničkim vlaknima, poznatijim kao ugljikove nanocjevčice (CNTs – carbon nanotubes), umjesto krutih silicijskih čipova.
Većina silicijskih čipova radi na tipu sklopova koji im omogućuje da besprijekorno funkcioniraju, čak i kad uređaj ima probleme sa napajanjem. Sa CNT sklopovima je međutim mnogo veći izazov postići istu pouzdanost, a koja je vrlo bitna.
Tim inženjera na Stanfordu razvio je proces za stvaranje fleksibilnih čipova koji mogu izdržati oscilacije napajanja na skoro isti način kao i silicijski strujni krugovi.
"Ovo je prvi put da je netko dizajnirao fleksibilne CNT krugove koji imaju i visoku otpornost na električni šum i nisku potrošnju energije", rekla je Zhenan Bao, profesorica kemijskog inženjerstva na Stanfordu.
Grupa je objavila svoj izum u časopisu "Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS". Huiliang (Evan) Wang, apsolvent u Bao-inom laboratoriju i Peng Wei doktor znanosti, nekadašnji suradnik u Bao-inom laboratoriju, glavni su autori izdanja. U Bao-in su tim također uključeni i Yi Cui, izvanredni profesor znanosti o materijalima sa Stanforda, te apsolvent Hye Ryoung Lee.
U principu CNT bi trebao biti idealan za stvaranje fleksibilnih elektroničkih sklopova. Ova ultra tanka karbonska vlakna imaju dovoljnu čvrstoču i otpornost na habanje i savijanje, te električnu vodljivost za obavljanje bilo kojeg elektroničkog zadatka.
Pametna mreža za flotu električnih vozila
Biti u mogućnosti napuniti i do 30 električnih automobila odjednom zahtijeva promišljeno upravljanje energijom. Istraživači su objedinili više vrsta obnovljivih izvora energije u dizajnu pametne mreže za najveću njemačku stanicu za punjenje električnih vozila.
Mreža stanica za punjenje električnih vozila postaje sve jače umrežena. U Njemačkoj je omjer električnih automobila u odnosu na stanice za punjenje trenutno dva naprema jedan, pa vodeće tvrtke guraju naprijed proširenje mogućnosti punjenja, osobito u gradovima i prigradskim područjima. Preko dvije tisuće stanica za punjenje je već instalirano diljem zemlje, a najveća infrastruktura za punjenje instalirana je na "Fraunhofer Institute Center Stuttgart IZS" - gdje se i do 30 električnih vozila (EVS) može napuniti u isto vrijeme na "AC charge spots" (priključna mijesta za punjenje-punjači rade na izmjeničnom izvoru struje) u parkirnoj garaži Fraunhoferovog sveučilišnog kompleksa. U istoj garaži instaliran je i jedan DC punjač (radi na istosmjernom izvoru struje) za brzo punjenje koji ima kapacitet punjenja do 50 kilovata, a može u potpunosti napuniti bateriju automobila za samo 20 minuta.
Slika: Do 30 električna vozila može se istovremeno puniti u Fraunhofer IAO u garaži.
© Victor S. Brigola / Fraunhofer IAO
Znanstvenici rade na najtanjoj mogućoj LED diodi da bude jača i energetski još više učinkovitija
Većina moderne elektronike od LCD televizora, monitora, pametnih telefona te malih elektroničkih napravica sa sitnim ekranima koristite sićušne svjetlosne diode ili LED diode (light emitting diode). LED diode su poluvodiči a njihova je bazna karakteristika da isijavaju svjetlost pri prolasku elektrona kroz njih. Kako moderni uređaji bivaju sve manji i brži, sve je veća potreba i da takvi poluvodiči budu jači, tanji, snažniji i što više energetski učinkovitiji.
Znanstvenici sa sveučilišta u Washingtonu napravili su najtanju poznatu LED diodu koja se može koristiti kao izvor svjetlosne energije u elektronici. LED-ica se temelji na dvodimenzionalnom fleksibilnom poluvodiču, koji omogućuje njihovu primjenu u još manjim i raznovrsnijim napravama nego sadašnja tehnologija to omogućuje.
"U stanju smo napraviti najtanju moguću LED diodu, debljine samo tri atoma a k tome i mehanički jaku. Takve tanke i posložene LED diode su ključne za buduće prijenosne elektroničkih uređaje", rekao je Xu Xiaodong, docent na univerzitetu Washington o znanosti i tehnici materijala i fizici.
Xu i Jason Ross - student znanosti o materijalima na univerzitetu Washington, koautori su članka o ovoj tehnologiji koji je objavljen na internetu 9. ožujka u Nature Nanotechnology portalu.