Эффективные молекулярные диоды

06.07.2017

Международная группа ученых из США, Ирландии и Сингапура, под руководством профессора Кристиана Ниджуйса (Christian A. Nijhuis) из Национального университета Сингапура впервые смогла создать эффективные молекулярные выпрямительные диоды.

Диоды - электронные элементы, имеющие различную проводимость в зависимости от того, в каком направлении через них проходит ток. Выпрямительные диоды преобразовывают переменный ток в постоянный; их главная характеристика - коэффициент выпрямления K, равный отношению значений переменного напряжения на входе и выпрямленного напряжения - на выходе.

У современных промышленных кремниевых выпрямительных диодов значения K варьируют от 105 до 108. Однако для молекулярных диодов - элементов молекулярного масштаба, с использованием которых, теоретически, можно было бы создать суперминиатюрные электронные устройства - этот показатель составлял до сих пор, в лучшем случае, 103, чего явно недостаточно.

Теперь же Ниджуйсу с коллегами удалось создать молекулярный диод, значение коэффициента выпрямления которого составляет 6.3x105. Это макромасштабные тоннельных переходы на основе одного слоя молекулярных диодов. Число молекул, проводящих ток в этих переходах, изменяется с полярностью смещения, тем самым умножая коэффициент внутреннего выпрямления отдельной молекулы на три порядка.

"Это превышает теоретически установленный предел, - прокомментировал профессор Энрике дель Барко (Enrique del Barco) из университета центральной Флориды, один из соавторов статьи. - Теперь у нас есть молекулярный диод, сравнимый по характеристикам с кремниевым. Таким образом, то, что когда-то было теоретической научной моделью, переходит в плоскость коммерческих возможностей".

Впрочем, пока что молекулярные диоды, по-видимому, не заменят полностью электронные - но, возможно, смогут их заменить в некоторых областях. Одним из их преимуществ является дешевизна и простота в производстве, ведь синтезировать молекулярные диоды можно непосредственно в лаборатории.

<< Назад: Бензиновые и дизельные двигатели будут под запретом 06.07.2017

>> Вперед: Обоняние заставляет толстеть 05.07.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Электромагнитная платформа для запуска космических ракет 07.04.2025 Китай делает очередной шаг к будущему космических полетов, разрабатывая инновационную систему запуска ракет. Компания Galactic Energy совместно с правительством города Цзыян и Китайской корпорацией аэрокосмической науки и промышленности (CASIC) работает над первой в мире электромагнитной платформой для вывода ракет в космос. Если проект будет реализован в запланированные сроки, платформа начнет функционировать уже в 2028 году. Основная идея технологии заключается в применении принципов магнитной левитации (маглев). Ракета будет разгоняться по специальным рельсам с использованием сверхпроводящих магнитов до скорости, превышающей 1 Мах (порядка 1225 км/ч). Только после этого включатся ее основные двигатели. Такой метод значительно снижает расход топлива на старте, что решает одну из ключевых проблем современной космонавтики и делает запуски более экономически эффективными. Galactic Energy уже зарекомендовала себя как перспективный игрок в аэрокосмической отрасли. В 2023 году компания представила Pallas-1 - первую китайскую многоразовую ракету, что стало серьезным шагом в конкуренции со SpaceX. Теперь она стремится не только догнать лидеров индустрии, но и предложить технологически более продвинутые решения для вывода спутников на орбиту. Разработку поддерживают ведущие китайские ученые. По словам Ли Пина, президента Института исследований космических запусков в Цзиане, использование электромагнитной технологии позволит удвоить грузоподъемность ракет и снизить затраты на их обслуживание. Кроме того, новый метод обеспечит более частые запуски, что особенно важно в эпоху растущего спроса на малые спутники и развитие коммерческих космических услуг. Подобные альтернативные системы запуска разрабатываются и в других странах. В США компания SpinLaunch тестирует гигантскую центрифугу для разгона спутников, а Green Launch разрабатывает концепцию космической пушки. Все эти проекты направлены на сокращение расхода топлива и снижение стоимости выхода на орбиту, что может сделать космическую индустрию более доступной и массовой. Несмотря на высокие ожидания, пока остается открытым вопрос, насколько успешной окажется китайская электромагнитная платформа. Если ее удастся довести до серийного использования, это может стать настоящей революцией в космической логистике - подобно тому, как появление многоразовых ракет изменило рынок коммерческих запусков. В случае успеха Китай укрепит свои позиции в космической гонке и задаст новые стандарты эффективности для всей индустрии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026