Созданы электрические устройства с самостоятельным переключением

Источник: sci-lib.com

Идея создания электропроводящих материалов, которые меняют свои характеристики и функции под влиянием внешних воздействий, уже давно разрабатывается учеными и инженерами. Большинство исследователей сосредоточились на поиске молекулярных переключателей, способных изменять магнитные, электронные, оптические и др. свойства материала. Ученые из Северо-западного Университета (США) решили пойти другим путем. Они изучили новый класс неорганических наноматериалов, проводимость которых может варьироваться за счет управления потоками так называемых «противооинов».

Исследователи разработали гибридный материал, состоящую из проводящих наночастиц золота (наноионов), покрытых молекулами хлорида N,N,N-триметил(11-меркаптоундецил)аммония (заряд этих молекул — положительный). Вокруг наноионов, формирующих структуру материала, расположены «противоионы» — атомы с отрицательным зарядом. При попадании в материал свободных электрических зарядов «наноионы» остаются на месте, зато «противоионы» начинают перемещаться. Движение «противоионов» позволяет создавать области с низкой и высокой проводимостью. Ученые сравнивают это явление с управлением руслами рек. Если на пути воды поставить запруду, она изменит направление движения и пойдет в сторону наименьшего сопротивления.

Новый материал может найти широчайшее применение в устройствах, перекоммутирующихся прямо в процессе работы. Например — компьютерных чипах, меняющих схему работы в зависимости от поставленных задач. Под действием внешних электрических импульсов простейшие компоненты могут превращаться в диоды, транзисторы, конденсаторы или резисторы. Исследователи заявляют, что новая технология может расширять функциональный диапазон уже существующих элементов на основе кремния. В доказательство своей теории ученые представили линейку готовых электронных компонентов с различными функциями.