Австралійські дослідники розробили більш ефективну версію широко використовуваного електронного датчика. Новинка у 500 тис. разів менша за людську волосину і має розмір молекули. Це прорив, який може змінити правила гри на ринку електроніки
Ученые создали датчик, размером с молекулу Фото: freepik.com, pngwing.com
П’єзорезистори зазвичай використовуються в електроніці для виявлення вібрацій, наприклад, у смартфонах для підрахунку кроків, а також для спрацьовування подушок безпеки в автомобілях. Вони інтегруються в медичні пристрої, такі як імплантовані датчики тиску, а також популярні в авіації та космічних подорожах.
Порив у технології п’єзорезисторів
В рамках загальнонаціональної ініціативи дослідники під керівництвом доктора Надіма Дарвіша з Університету Кертіна, професора Джеффрі Реймерса з Технологічного університету Сіднея, доцента Даніеля Косова з Університету Джеймса Кука і доктора Томаса Феллона з Університету Ньюкасла розробили п’єзорезистор, який приблизно в 500 000 разів менший за ширину людської волосини.
Доктор Дарвіш сказав, що вони розробили більш чутливий, мініатюрний тип цього ключового електронного компонента, який перетворює силу або тиск в електричний сигнал і використовується в багатьох сферах і гаджетах.
Потенційні застосування та особливості
«Завдяки своєму розміру та хімічній природі цей новий тип п’єзорезисторів відкриє цілу низку нових можливостей для хімічних та біосенсорів, людино-машинних інтерфейсів та пристроїв моніторингу здоров’я, — сказав д-р Дарвіш. — Оскільки вони засновані на молекулярній основі, наші нові сенсори можуть бути використані для виявлення інших хімічних речовин або біомолекул, таких як білки та ферменти, що може змінити правила гри у виявленні хвороб».
Цікаве по темі: Фізики розробили високомагнітний матеріал: що він дасть людству
Scientists, laboratory Фото: freepik.com
Наукове підґрунтя розробки
Доктор Феллон розповів, що новий п’єзорезистор був виготовлений з однієї молекули булвалену, яка при механічному розтягуванні реагує, утворюючи нову молекулу іншої форми, змінюючи потік електрики за рахунок зміни опору.
«Різні хімічні форми відомі як ізомери, і це перший випадок, коли реакції між ними були використані для розробки п’єзорезисторів, — сказав д-р Феллон. — Ми змогли змоделювати складну серію реакцій, що відбуваються, розуміючи, як окремі молекули можуть реагувати і трансформуватися в реальному часі».
Наслідки для молекулярної електроніки
Професор Реймерс зазначив, що важливість цього дослідження полягає в можливості електричного виявлення зміни форми молекули, що реагує, — туди і назад — приблизно раз на 1 мілісекунду.
«Виявлення форми молекул за їхньою електропровідністю — це абсолютно нова концепція хімічного зондування», — сказав професор Реймерс.
Доцент Косов зазначив, що розуміння взаємозв’язку між формою молекули та електропровідністю дозволить визначити основні властивості з’єднань між молекулами та прикріпленими до них металевими провідниками.
«Ця нова можливість має вирішальне значення для майбутнього розвитку всіх пристроїв молекулярної електроніки», — сказав доцент Косов.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Науковці придумали метод швидкого навчання роботів
Як зародилося життя на Землі: відповіді вчених
Японія створила штучний інтелект, що розшифровує “мову” курей
За матеріалами scitechdaily.com.
