محققان دانشگاه
كاليفرنياى جنوبى نشان داده اند كه مقدار مشخصى نويز قادر است
ترانزيستورهايى از جنس نانولوله هاى كربنى را وادار كند تا سيگنال هاى
الكتريكى ضعيف را آشكار كنند. اين همان اثر تشديد اتفاقى است كه
نورون ها از آن براى برقرارى ارتباط در مغز موجودات زنده استفاده
مى كنند. سيستم هايى كه چنين اثرى را نشان مى دهند، از يك آستانه
برخوردارند، يعنى سيگنال ها بايد از يك حداقل توان برخوردار باشند
تا ترانزيستور يا نورون بتواند آنها را آشكار كند. تقويت نويز، سطح
كلى انرژى را بالا برده و سيگنال هاى بسيار ضعيف را براى رسيدن به
اين آستانه تقويت مى كند. نويزهاى بسيار كوچك، قابل تشخيص نيستند و
نويز زياد هم باعث حذف سيگنال مى شود.
اين اثر در مورد
نانولوله هاى كربنى پيش بينى شده بود، چرا كه ترانزيستورهاى ساخته
شده از اين لوله ها داراى آستانه مى باشند. محققان تاكيد كرده اند
كه ترانزيستورهاى نانولوله اى مى تواند سيگنال هاى الكتريكى زير
آستانه را در شرايط اختلال الكتريكى آشكار و رديابى كند. اين اثر،
نانولوله ها را به گيرنده هاى ميكروسكوپى مفيدى براى ادوات
مخابراتى مثل تلفن هاى همراه تبديل مى كند. گيرنده ها از آرايه اى
از نانولوله ها تشكيل شده اند كه مشخصاً براى ارتباطات با پهناى
باند زياد، مفيد مى باشند. اين گيرنده ها سبب توزيع سيگنال هاى
ارتباطى در گستره وسيعى از فركانس ها مى شوند تا دريافت بهترى
انجام شده و استراق سمع مشكل تر شود.
بارت كاسكو، استاد
مهندسى الكترونيك دانشگاه كاليفرنياى جنوبى گفت: هر كدام از لوله ها
مى تواند به صورت گيرنده اى مخصوص يا آشكارساز يك سيگنال معين عمل
كند. از نظر تئورى مى توان ميلياردها نانولوله را در تراشه هاى
جداگانه اى قرار داد. وى دراين باره گفت: در يك طرح به هر كدام از
لوله ها اجازه داده مى شود تا به ازاى يك فركانس معين رمزگشايى
شوند.وى در ادامه افزود: چالش اصلى در اجراى اين طرح، يافتن راه هاى
موثرى براى مرتب كردن و تنظيم تعداد زيادى از اين نانولوله ها است.
فركانس رزونانس يك نانولوله كربنى به طول آن بستگى دارد. همچنين
اثر تشديد اتفاقى، نانولوله هاى كربنى را به عنوان گزينه مناسبى
جهت پردازش داده ها تصاوير مبتنى بر پيكسل مطرح مى كند. يك
ترانزيستور نانولوله اى مى تواند هر يك از پيكس ها را در نمايشگر
مشخص كند، نويز هم به ترانزيستور كمك مى كند تا سيگنال هاى زير
آستانه را نيز دريافت كرده و بدين ترتيب ترانزيستور را نسبت به
سيگنال هاى ورودى حساس تر كند و باعث بهتر شدن كيفيت تصاوير شود.
به گفته كاسكو:
آرايه ترانزيستورهاى نانولوله اى همچنين مى تواند قابليت حس كردن
مواد زيستى و شيميايى را داشته باشد. اين ترانزيستورها در محلول آب نمك
كار مى كنند، يعنى مى توانند درون بدن انسان نيز كار كنند. وى
افزود: كاربرد عميق تر اين ارائه وارد كردن آنها به بافت عصبى آسيب
ديده جهت رديابى سيگنال هاى عصبى مربوطه مى باشد. آزمايش اين
محققان شامل ارسال سيگنال هاى زير آستانه به ترانزيستورهاى
نانولوله اى و سپس افزودن سه نوع مختلف نويز به ورودى ترانزيستور
بود. آنها سيگنال خروجى را اندازه گرفتند تا تعيين كنند ترانزيستور
چه مقدار از سيگنال ورودى را آشكار كرده است. افزودن نويز، حساسيت
نانولوله ها را در هر سه حالت افزايش داده است. ديپاك سريواستاوا،
يكى از محققان اين گروه گفت: اين آزمايش نشان داد كه تشديد اتفاقى
در نانولوله هاى كربنى مى تواند در آشكارسازى و كشف سيگنال و
فرآورى آنها در شرايط همراه با نويز الكتريكى، بسيار مفيد باشد.
وى افزود: محيط
همراه با نويز الكتريكى مى تواند در شرايط زيادى نظير آرايه هاى
متراكم و موازى از ابزارهاى مبتنى بر نانولوله ها، سيستم هاى
ارتباطى پهن باند و رديابى شيميايى در مايعات يا محيط هاى زيستى
بروز كند. سريواستاوا خاطرنشان كرد: جالب ترين جنبه از رفتار تشديد
اتفاقى، تشابه آن با نورون هاى زيستى است. اين امر نشان مى دهد كه
قرار دادن و آموزش شبكه هاى عصبى هوشمند بر روى شبكه اى از
نانولوله هاى كربنى امكان پذير است. وى همچنين افزود: اين اثر
همچنين بايد در مورد نانولوله هاى غيركربنى هم به كار برده شود. به
گفته كاسكو، كاربردهاى عملى ظرف ۵ تا ۱۰ سال آينده، امكان پذير
خواهد شد. محققان نياز خواهند داشت تا كارايى ترانزيستورهاى
نانولوله اى را بهبود بخشيده، روش هايى را براى اصلاح شيميايى-
فيزيكى هركدام از لوله ها در آرايه اى از ميليون ها لوله توسعه
دهند.
نقل ار شرق
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
آخرین
مقالات |