Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Trwają prace nad hybrydowym półprzewodnikiem

Recommended Posts

Hybrydowy półprzewodnik może posłużyć w przyszłości do stworzenia układów scalonych wyjątkowo odpornych na wysokie temperatury. Badacze z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (National Renewable Energy Laboratory – NREL) i Argonne National Laboratory przedstawili wyniki swoich badań nad półprzewodnikiem, który nie rozszerza się pod wpływem ciepła (zero thermal expansion – ZTE).

Materiały ZTE były dotychczas stosowane w optyce, silnikach i urządzeniach kuchennych. Z kolei w optoelektronice i elektronice są one bardzo rzadko stosowane. Najczęściej wykorzystywane są różne rodzaje szkła, które nie nadają się do zastosowania w elektronice.

Amerykańscy badacze zainteresowali się natomiast półprzewodnikiem, składającym się z naprzemiennych warstw organicznych i nieorganicznych. Ma on dobre właściwości elektroniczne i optyczne, a wstępne badania pokazują, że może on znaleźć zastosowanie tam, gdzie panują wysokie temperatury.

Zahirul Islam, fizyk z Argonne National Laboratory, mówi: To połączenie materiałów organicznych i nieorganicznych, które tworzą spójny, uporządkowany kryształ. Zwykle materiały organiczne i nieorganiczne nie współpracują zbyt dobrze, ale ten tutaj wykazuje ciekawe właściwości.

W nowym półprzewodniku naprzemienne warstwy oddziałują na siebie. Gdy pod wpływem wysokiej temperatury jedna z warstw usiłuje się rozszerzać, inne temu zapobiegają.
Naukowcy zaznaczają, że przeprowadzili dopiero wstępne badania, którymi objęto tylko jeden z kierunków rozszerzania się i badano zaledwie dwa materiały.

Ich prace dają jednak nadzieję na skonstruowanie odpornej na temperatury hybrydy, z której będzie można tworzyć półprzewodnikowe lasery, wyjątkowo cienkie i elastyczne baterie słoneczne oraz urządzenia służące do emitowania i wykrywania światła.

Share this post


Link to post
Share on other sites

niech lepiej pracują nad nadprzewodnikiem stabilnym w temp. pokojowej. uzyskalibyśmy wtedy prąd perpetum mobile, który płynie stale i nieprzerwalnie. jaki piekny byłby świat, echhh  :-\

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japonia jest pierwszym krajem, który zezwoli na tworzenie samodzielnie żyjących ludzko-zwierzęcych hybryd. Naukowcy będą mogli tworzyć zwierzęce embriony zawierające ludzkie komórki i wprowadzać je do organizmów zwierząt.
      Hiromitsu Nakauchi, który stoi na czele zespołu z Uniwersytetu Tokijskiego i Uniwersytetu Stanforda, planuje hodowanie ludzkich komórek w embrionach myszy i szczurów, następnie wszczepianie ich do surogatek odpowiednich gatunków. Ostatecznym celem jest stworzenie zwierząt z ludzkimi organami, które będzie można przeszczepiać ludziom.
      Aż do marca w Japonii obowiązywało prawo, które zakazywało utrzymywania przy życiu dłużej niż przez 14 dni zwierzęcych embrionów zawierających ludzkie komórki lub też przeszczepianie takich embrionów do surogatek. W marcu opracowano zasady zmieniające dotychczasowe przepisy, zezwalając na tworzenie hybryd, wszczepianie ich surogatkom i doprowadzanie do porodu.
      W innych krajach, w tym w USA, przepisy zabraniają na doprowadzanie do porodu hybryd. Zresztą od 2015 roku w Stanach Zjednoczonych w ogóle obowiązuje moratorium na badania nad hybrydami.
      Prace Nakauchiego są pierwszymi, które zostaną zaakceptowane na gruncie nowych przepisów. Zgoda powinna zostać wydana w sierpniu.
      Nakauchi twierdzi, że swoje prace będzie prowadził powoli i początkowo nie będzie oprowadzał do porodu. Na początku hybrydowe embriony myszy będą utrzymywane przy życiu przez 14,5 doby. W kolejnym etapie badań hybrydy szczura z ludzkimi komórkami będą hodowane przez 15,5 doby. Ciąża u szczurów trwa około 22 dni. Nakauchi ma następnie zamiar zwrócić się o zgodę na hodowanie przez 70 dni embrionów świni zawierających ludzkie komórki.
      Niektórzy bioetycy wyrażają obawy, że ludzkie komórki mogą opuścić organy, które mają z nich powstać, dostać się do rozwijającego mózgu zwierzęcia i wpłynąć na jego świadomość. Nakauchi zapewnia, że brał po uwagę taką możliwość i że na tyle kontroluje cały proces, iż komórki trafią tylko do tego organu, który ma powstać.
      Naukowcy chcą tworzyć zwierzęce embriony, którym brakuje genów niezbędnych do powstania konkretnego organu, następnie wstrzykiwać w embriony ludzkie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, z których w ciele zwierzęcia rozwinie się ludzki organ.
      Już w 2017 roku Nakauchi poinformował, że w wraz z zespołem wstrzyknęli mysie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste do szczurzego embrionu, który nie był w stanie wytworzyć trzustki. U szczura wytworzyła się trzustka zbudowana całkowicie z mysich komórek. Następnie trzustka ta została przeszczepiona genetycznie zmodyfikowanej myszy, u której wywołano cukrzycę. Trzustka podjęła normalną pracę.
      Jednak z wyhodowaniem ludzkich organów nie będzie tak łatwo. W 2018 roku Nakauchi informował, że eksperyment z ludzkimi komórkami wszczepionymi do embrionu owcy nie powiódł się. Po 28 dniach embrion zawierał bardzo mało ludzkich komórek i nic, co przypominałoby trzustkę. Stało się tak prawdopodobnie ze względu na niewielkie powiązanie genetyczne pomiędzy człowiekiem a owcą.
      Jun Wu, który na University of Texas bada ludzko-zwierzęce hybrydy mówi, że nie ma sensu doprowadzanie do porodu hybryd embrionów tak odległych gatunków jak świnia czy owca oraz człowiek, gdyż ludzkie komórki zostaną szybko z embrionów wyeliminowane. Aby pokonać tę barierę i móc hodować ludzkie organy w organizmach zwierząt odległych od nas genetycznie musimy najpierw zrozumieć mechanizmy molekularne leżące u podstaw rozwoju.
      Dlatego też Nakauch chce pracować stopniowo, by dowiedzieć się, co ogranicza rozwój ludzkich komórek w zwierzęcych embrionach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Aspiryna zapobiega różnym nowotworom, np. rakowi jelita grubego, ale powoduje też wrzody i krwawienie z przewodu pokarmowego. Dodając dwa do dwóch, Khosrow Kashfi z The City College of New York stwierdził, że skoro wyściółka jelit chroni się przed uszkodzeniami, produkując tlenek azotu(II) i siarkowodór, warto stworzyć przeciwnowotworową wersję z oboma gazami - aspirynę-NOSH.
      Nowa aspiryna uwalnia NO i H2S podczas rozkładu. W artykule opublikowanym w Medicinal Chemistry Letters Kashfi ujawnił, że stworzono serię czterech hybrydowych aspiryn NOSH. Amerykanie dodawali je do 11 linii komórek nowotworowych, w tym raka prostaty, piersi czy trzustki. Linie miały różne pochodzenie: gruczołowe, nabłonkowe oraz limfocytowe. Okazało się, że [hybryda] jest znacznie skuteczniejsza od samej aspiryny. Wszystkie NOSH wyjątkowo efektywnie hamowały wzrost linii, ale najlepsza była hybryda NOSH-1. Później, bazując na wydzielaniu dyhydrogenazy mleczanowej (LDH), wykazano, że nie jest ona cytotoksyczna.
      Poziom LDH wzrasta w wyniku wzmożonego rozpadu czerwonych krwinek, stanowi także wykładnik obrotu komórkowego niektórych nowotworów, np. czerniaka czy białaczek.
      W przypadku raka jelita grubego skuteczność aspiryny-NOSH była aż 100.000 razy wyższa od zwykłej aspiryny. Komórki rakowe przestawały się dzielić i obumierały. Wszystko wskazuje więc na to, że do zwalczenia guza można będzie stosować mniejsze dawki.
      Podczas badań na zwierzętach Kashfi stwierdził, że aspiryna-NOSH im nie szkodzi. U gryzoni z ludzkim rakiem jelita grubego 18-dniowa terapia zmniejszyła guzy aż o 85%, nie uszkadzając przy tym jelita.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z University of California, Riverside stworzył półprzewodnikową technologię, która może pozwolić na budowę niezwykle wszechstronnego lasera ultrafioletowego, przydatnego zarówno do zabijania wirusów jak i zwiększania pojemności DVD.
      Lasery ultrafioletowe są szeroko stosowane w przechowywaniu danych czy biologii, jednak są to urządzenia duże, kosztowne i wymagające użycia dużych ilości energii. Obecne lasery ultrafioletowe bazują na azotku galu. Profesor Jianlin Liu i jego współpracownicy dokonali przełomu tworząc falowód lasera z tlenku cynku, co pozwala na produkcję mniejszych i tańszych laserów, które będą charakteryzowały się większą energią promienia i mniejszymi długościami fali.
      Dotychczas tlenek cynku nie nadawał się do budowy laserów, gdyż brakowało mu typu p. Liu rozwiązał ten problem domieszkując go antymonem tworząc półprzewodnik typu p. Nanokable tlenku cynku typu p połączono z tlenkiem cynku typu n tworząc diodę p-n.
      Przyłożenie napięcia wywołało emisję światła laserowego z końcówek nanokabli.
      „Od dziesięciu lat naukowcy zajmujący się tlenkiem cynku próbowali osiągnąć taki wynik. Nasze badania prawdopodobnie popchną naprzód całą technologię".
      Odkrycie uczonych z Kalifornii pozwoli na stworzenie laserów odczytujących i zapisujących znacznie gęściej zapisane dane, gdyż długość fali światła ultrafioletowego jest znacznie mniejsza niż wykorzystywanego obecnie światła czerwonego. W biologii i medycynie ultrafioletowy laser może penetrować wnętrze żywych komórek, zmieniać ich funkcje, służyć do dezynfekcji wody pitnej. W fotonice pojawią się dzięki niemu urządzenia przetwarzające i przesyłające dane znacznie szybciej niż ma to miejsce obecnie.
      Profesor Liu zauważa, że potrzebne są dalsze prace nad zwiększeniem stabilności półprzewodnika typu p z tlenku cynku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z North Carolina State University opracowali nowe urządzenie, które może znacząco zmienić rynek pamięci komputerowych, a właścicielom olbrzymich farm serwerowych pozwoli na spore obniżenie rachunków za energię elektryczną. Uczeni stworzyli hybrydowe urządzenie, które może działać jak pamięć ulotna oraz nieulotna i być wykorzystywana w roli głównej pamięci komputera.
      Obecnie wykorzystywane pamięci komputerowe możemy podzielić na szybko działające układy ulotne (DRAM) oraz na powolne nieulotne (flash).
      Wynaleźliśmy urządzenie, które może zrewolucjonizować pamięć komputerową. Nazywamy je podwójnym tranzystorem polowym. Istniejące pamięci nieulotne  korzystają z pojedynczej bramki, która przechowuje ładunek elektryczny. Wykorzystanie podwójnej bramki pozwala na jednoczesne przechowywanie ładunku dla wolniejszej pamięci nieulotnej, jak i dla szybszej - ulotnej - mówi profesor Paul Franzon, współautor nowych pamięci.
      Podwójny tranzystor polowy ma liczne zalety. Pozwoli on np. na błyskawiczne uruchamianie komputera, gdyż wyeliminujemy konieczność odwoływania się do dysku twardego podczas startu. Wszelkie dane potrzebne do uruchomienia systemu będą przechowywane w pamięci nieulotnej. Pozwoli to również na zaoszczędzenie olbrzymich ilości energii, a zatem na obniżenie kosztów działalności, właścicielom farm serwerowych. Farmy takie pochłaniają olbrzymie ilości energii m.in. dlatego, że nawet podczas swojej niewielkiej aktywności, muszą ją bez przerwy dostarczać do układów pamięci. Podwójny FET rozwiązuje ten problem. Dane mogą być przechowywane w części nieulotnej, skąd błyskawicznie można będzie je przesłać do szybko działającej części ulotnej pamięci. Takie rozwiązanie pozwoli na wyłączanie zasilania układów pamięci w czasie, gdy farma nie jest zbyt obciążona, bez spadku wydajności całego systemu.
      Szczegółowe informacje nt. nowych układów pamięci zostaną opublikowane 10 lutego.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Meksykańscy naukowcy z Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM) zidentyfikowali żuchwę znalezioną w 2004 r. w ruinach prekolumbijskiego miasta Teotihuacán. Wg nich, należała do hybrydy wilka i psa, czyli wilczaka. Krzyżówka miała stanowić symbol siły i władzy miejscowych wojowników.
      Jak podkreślają akademicy z Narodowego Instytutu Antropologii i Historii, to pierwszy dowód na świadome krzyżowanie zwierząt w starożytnych kulturach meksykańskich. Kości znaleziono w jednej z piramid w grobowcu wojownika. Ozdobiono nimi jego szkielet.
      W tradycji ustnej i starych kronikach psopodobne zwierzęta pojawiają się z symbolami władzy i boskości. Nie mieliśmy jednak dowodu [ich istnienia] w postaci szkieletu. Teraz po raz pierwszy udało się go zdobyć – cieszy się rzecznik Instytutu Francisco De Anda.
      Na malowidłach Teotihuacán widnieje sporo psowatych stworzeń. Dotąd myślano jednak, że to kojoty, które występują w tych okolicach. Okazuje się jednak, że to nieprawda (choć może na niektórych z nich rzeczywiście uwieczniono kojota). Mimo że mieszkańcy Teotihuacán hodowali psy, wilki i kojoty, w ceremonii pogrzebowej wykorzystywano niemal wyłącznie kości wilczaków. Wśród tych odkrytych w starożytnej metropolii 8 należało bowiem do wilczaków, 3 do psów, a tylko 2 do krzyżówki kojotów z wilczakami.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...