رادیوی میكروسكوبی هم ساخته شد
رادیوی میكروسكوبی هم ساخته شد
رادیوی میكروسكوبی هم ساخته شد

دانشمندان فیزیك دانشگاه بِركلی آمریكا كوچكترین رادیوی جهان را كه حتی با میكروسكوپ های معمولی هم دیده نمی شود، ساختند.

رادیوی میكروسكوبی هم ساخته شد
به گزارش ایرنا و به نقل از 'سی.ان.ان.' برای به كار انداختن این رادیوی كوچك فقط یك باتری لازم است و می‌توان امواج ایستگاه‌های مختلف را از طریق آن دریافت كرد و با بلندگوهای آن شنید.
متخصصان طراحی این نانو رادیو می‌گویند : برای اولین بار با این نانو رادیو موفق به دریافت كانال FM شدیم. شنیدن صدا از این رادیو واقعاً هیجان انگیز بود.

نانو رادیو هم اكنون فقط به عنوان یك دریافت كننده مورد استفاده قرار می گیرد؛ ولی امید می رود كه در آینده‌ای نه چندان دور به عنوان فرستنده نیز عمل كند.
این رادیوی كوچك كه صد میلیارد بار كوچكتر از اولین رادیوی تجاری است، كاربردهای گسترده ای دارد. می‌توان از این رادیو در تلفن‌های همراه گرفته تا تجهیزات میكروسكوپی استفاده كرد.
از آنجاكه مصرف انرژی نانو رادیو بسیار اندك است، به‌عنوان بهترین گزینه در مدارهای میكروالكترونیكی محسوب می‌شود.
در نانو رادیو، یك نانو تیوب تك‌دیواره به تنهایی نقش آنتن، تنظیم‌كننده، تقویت‌كننده و تبدیل‌كننده را در هر دو كانال FM و AM‌ ایفا می‌كند كه هریك از این فرآیند ها در رادیوی استاندارد یك مولفه جداگانه هستند.
نانو رادیو سیگنال‌های رادیویی را با روش كاملاً جدیدی دریافت می‌كند به این صورت كه هزاران تا میلیون بار در ثانیه نوسان می‌كنند تا با امواج رادیویی سازگار شوند. این رویكرد نانو رادیو را تبدیل به تجهیزات نانوالكترومكانیكی می‌كند كه این تجهیزات خصوصیات مكانیكی و الكتریكی موادی در مقیاس نانو را یكپارچه می‌كنند. به این ابزار به اختصار NEMS می‌گویند.
در یك رادیوی معمولی، امواج رادیویی محیطی كه از ایستگاه‌های مختلف فرستاده می‌شوند جریان الكتریكی كوچكی را در فركانس‌های مختلف آنتن تولید می كنند سپس یك تنظیم كننده یكی از این فركانس ها را انتخاب كرده و تقویت می نماید.
در نانو رادیو، نانوتیوب ( مانند آنتن ) بطور مكانیكی از طریق نوسان در فركانس های رادیویی، امواج رادیویی را دریافت می كند.
نانو تیوب در خلا ءقرار دارد و به یك باتری متصل شده است نابراین نوك نانو تیوب با الكترون های منفی احاطه می‌شود. میدان الكتریكی حاصل از موج رادیویی، نوك نانو تیوب را میلیون ها بار در ثانیه به حركت نوسانی وا می‌دارد.
اشیای بزرگ مانند یك سیم محكم یا یك خط كش چوبی كه از یك طرف به جایی متصل شده باشد با فركانس كم نوسان می كنند (بین 10 تا 100 بار در ثانیه) ولی نانو تیوب‌های كوچك با فركانس زیاد یعنی در بازه كیلوهرتز تا صدها مگا هرتز (هزاران بار در ثانیه ) نوسان می كند. از این‌رو یك نانوتیوب تك‌دیواره بطور طبیعی فقط یك فركانس را انتخاب می‌كند.
اگرچه ممكن است به نظر برسد كه نوسان نانوتیوب باعث به وجود آمدن رادیویی می‌شود كه فقط امواج یك ایستگاه را دریافت می كند؛ ولی باید گفت كشش نانوتیوب نیز روی فركانس نوسان طبیعی آن تاثیر می گذارد.
این دقیقاً همان كاری است كه گیتار می‌كند؛ یعنی با كشش سیم‌های گیتار صدای آن تنظیم می شود. بنابراین فیزیكدانان قادر هستند كه با كشیدن سر آزاد نانوتیوب با الكترودی با بار منفی، فركانس یا ایستگاه مورد نظر را دریافت كنند؛ در این صورت رادیو همه ایستگاه ها را دریافت می كند و فقط محدود به یك ایستگاه نمی‌شود.
الكترود مذكور نانوتیوب را به یك تقویت كننده نیز تبدیل می كند؛ در این حالت ولتاژ به اندازه كافی بالا هست تا الكترون‌ها را از یك سر نانوتیوب خارج كند و به دلیل این كه نانوتیوب بطور همزمان نوسان نیز می كند جریان الكترونی كه از یك سر نانوتیوب خارج می‌شود تقویت‌كننده سیگنال‌های رادیویی ورودی است.
این فرآیند شبیه تقویت گسیل میدانی در تقویت‌كننده های تیوبی خلا قدیمی است كه در رادیو و تلویزیون های اولیه نیز استفاده می شده است.
خروجی این دستگاه های نانوتیوبی ساده به اندازه‌ای است كه بلندگوهای خیلی حساس را تحریك می كند. نهایتاً تلفیق گسیل میدانی و نوسان، سیگنال را یكسو می‌كند.
سرهم‌كردن نانورادیو به راحتی انجام می شود به این صورت كه تعدادی از نانوتیوب‌های كربنی را به‌هم می‌چسبانند تا یك الكترود ساخته شود. در خلا، الكترود اول را در فاصله چند میكرونی الكترود دوم قرار می دهند. بنابراین فاصله الكترودها به اندازه‌ای است كه الكترون‌ها از نزدیك ترین نانو تیوب به الكترود مقابل جهش پیدا می‌كند و یك مدار الكتریكی تولید می شود.
به‌منظور دستیابی به نانوتیوب فعالی با طول دلخواه، متخصصان یك جریان بزرگ را از نانوتیوب به الكترود دوم فرستادند. این رویكرد باعث شد تا اتم های كربن از یك سر نانو تیوب جهش پیدا كرده و برای عمل در باند فركانسی خاصی مهیا شوند و عملكردی مانند رادیو داشته باشند.
هم اكنون نانو رادیو در خلاء ساخته می شود؛ ولی دانشمندان امیدوارند كه به زودی موفق به طراحی و ساخت نانو رادیو در محیط آزاد شوند و تولید این محصول به مرحله تجاری برسد.
اندازه این رادیو به قدری كوچك است كه حتی با میكروسكوپ عادی نیز قابل مشاهده نیست. پس ممكن است روزی یك رادیوی فیزیكی حمل نكنید، ولی به رادیو گوش دهید!

منبع : ایرنا

تاريخ ارسال: 1390/8/29

تعداد بازدید: 1949

نظر بدهید...
نظر خود را در فرم زیر وارد کنید
نام:
ایمیل:
نظر:
متن داخل تصویر را وارد نمایید:
کد امنیتی
 |