Механическая память на основе НЭМС-систем

Что означает Механическая память на основе НЭМС-систем и что это такое? В разделе Наука и техника дан подробный ответ и объяснение на вопрос.

Здесь выложено готовое сочинение на тему Механическая память на основе НЭМС-систем, которое вы так же можете использовать как реферат.

Эту, поверенную нами работу, вы можете скачать бесплатно перейдя по ссылке, но если вам необходима другая готовая работа по данному предмету, например реферат или изложение, доклад, лекция, проект, презентация, эссе, краткое описание, биография писателя, ученого или другой знаменитости, контрольная, самостоятельная, курсовая, экзаменационная, дипломная или любая другая работа, с вашими индивидуальными требованиями, напишите нам и мы договоримся.

Наша небольшая команда бывших и действующих преподавателей и авторов со стажем работы от 5-ти лет всегда вам поможет. Всего нами написано и проверено более 10 000 различных работ на образовательные темы. С нами вы получите действительно качестенный материал с уникальным текстом и обязательно хорошую оценку. Удачи в учебе!

Свидиненко Юрий (Svidinenko)

Основа механоэлектрической молекулярной электроники - молекулы, которые при воздействии извне могут изменять свое электрическое состояние или конфигурацию. Исследователи из Калифорнийского института давно занимаются механоэлектрическими системами, на основе которых можно создать ряд НЭМС-актюаторов и механическую память. О последних достижениях в этой области ученые доложили в декабрьском выпуске журнала Science. В этой статье мы расскажем о НЭМС-системах, с помощью которых исследователи надеются создать механоэлектрическую память.

"Современная молекулярная электроника находится в зародышевом состоянии", - говорит Амар Флуд, исследователь из UCLA и автор публикации в Science. - "Необходимо пояснить, что молекулярная электроника - это комбинация активных молекул и электронных схем. Пока еще рано говорить о том, как быстро результаты этой свадьбы появятся на рынке, но ее вклад в развитие науки уже очевиден".

Рис. 1. Типы молекулярных элеваторов

Одно из первых применений молекулярных машин, которые уже изготовлены учеными, - механоэлектрическая память. Первые попытки создать из отдельных молекул механические системы были предприняты Флудом, Стоддартом и их командой еще в 1996 году. В середине 2004 им удалось создать молекулярный элеватор - НЭМС-систему, которая состоит из стержня и молекулы-лифта. При подаче электрического потенциала на элеватор молекула-лифт передвигалась вдоль стержня. Направление движения элеватора можно было изменить, переключив полярность активирующего потенциала. Различные типы элеваторов можно увидеть на рис.1. Нужно отметить, что эта НЭМС-система активируется не только электричеством, но и световой энергией, а также определенными химическими катализаторами. В качестве лифта в системе 1 типа ученые использовали молекулу правильного ротаксана; во 2-й - молекулу катенана; и в 3-й - молекулу псевдоротаксана.

Рис. 2. Активация молекул ротаксана и катенана

Эти молекулы особенны тем, что при захвате молекулой электрона она может изменить свой энергетический потенциал, а находясь в составе наносистемы - изменить положение в пространстве. Так, ротаксаны в наносистемах движутся линейно, в то время как катенаны вращаются вокруг оси стержня, на котором находятся (см. рис. 2).

Этот же принцип использовался исследователями при конструировании памяти. Как говорит Флуд, они спроектировали 64-битную RAM-память на основе НЭМС-ячеек, использующих ротаксаны. При этом размеры новой памяти бьют рекорды, установленные законом Мура.

Рис. 3. Модель молекулярной памяти на основе молекул ротаксанов

Флуд и Стоддарт уже создали элементарную ячейку памяти, которая переключается в логическое состояние 1 и 0 при подаче на нее электрического потенциала. На рис. 3. можно видеть принцип действия новой НЭМС-памяти.

"Когда мы подали положительный импульс на ячейку, молекула ротаксана передвинулась в состояние 1, а когда мы изменили полярность напряжения, она переместилась к положению, обозначающему 0", - сказал Стоддарт. - "Мы проверили работу устройства, заставив его длительно переключаться. При этом мы смогли менять скорость переключения! Мы изменяли частоту переключения от 10000 раз в 1 секунду до 10 раз. При этом, когда молекулы находились в разных средах, скорость переключения также менялась," - говорит Стоддарт.

Самое интересное в исследовании состоит в том, что, используя различные полимеры в качестве основы для перемещения ротаксанов, ученые добились изменения цвета молекулы (т.е. изменение в излучаемом свете). В опыте использовались переключатели с красного на зеленый. По словам Стоддарта, новые устройства могут работать даже в дисплеях! При этом дисплеи будут механическими, т.е. принципиально новыми для современной компьютерной промышленности! Но, конечно, до создания только прототипов таких устройств еще далеко - от трех до пяти лет.

"Мы очень гордимся тем, что нам удалось создать принципиально новые наносистемы. Я думаю, что это один из шагов к тому, что называют молекулярным производством", - закончил Стоддарт.

Список литературы

1. Nanotechnology-Now: Rapid Progress Reported In Emerging Field Of Molecular Electronics

2. Stoddart Supramolecular Chemistry Group, UCLA: Molecular Electronics

3. Stoddart Supramolecular Chemistry Group, UCLA: Molecular Electronics

Подобные материалы

Структура и элементная база измерительного блока акустооптического преобразователя температуры
Температура является важнейшим параметром многих технологических процессов в различных отраслях
Научное мышление и психологические установки
Феномен психологической установки. Когда психологическая установка помогает, а когда мешает?.
Соли
Классификация. Физические свойства. Общие способы синтеза солей. Химические свойства.
Синхронный генератор
Тесла построил синхронный генератор, в котором имелись три независимые катушки, расположенные пси
Мысль как деформация космического вакуума
В нашей Вселенной единой формой силы взаимодействия является электричество. Хорошо известно, что