Реферат - Хемотроніка - скачати безкоштовно
Химия

Реферат — Хемотроніка — скачати безкоштовно


Реферат - Хемотроніка - скачати безкоштовно

Завантажити реферат: Хемотроніка

Новий науково-технічний напрямок — хемотроніка виникло з електрохімії та електроніки. Суть її полягає у використанні явищ, пов’язаних із проходженням струму в рідких тілах з іонною провідністю для побудови різноманітних електрохімічних приладів

Досвід показує, що системи на основі твердих тіл багато в чому поступаються рідинним. Основні переваги електролітичних приладів такі:

  • низька робоча напруга (до 1 В) і малі струми (мікроампери) – це дозволяє створювати більш економічні прилади;
  • поява нелінійності характеристик при малих прикладених напругах (0,05…0,005) — це дозволяє досягти високої чутливості нелінійних перетворювачів;
  • протікання фізико-хімічних процесів у тонкому шарі (одиниці мікрометрів) – це дозволяє створювати мікроскопічні елементи схем.
  • невелика рухливість (порядку 5 · 10 -4 см
    2 /(В·с)) — це значно обмежує зверху робочий діапазон таких приладів (f » 0…1 кГц).

Зараз існує безліч хемотронних пристроїв і приладів: точкові та площинні електрохімічні діоди та транзистори, керовані опори, інтегратори, блоки пам’яті ЕОМ, каскади посилення постійного струму та ін.

В даний час з різноманітних технічних засобів хемотроніки найбільш широкого поширення набули керовані опори та пристрої, що запам’ятовують. Розглянемо принципи їхньої роботи

Електрохімічний керований опір іноді називають мімістором (рис. 1). Він працює за рахунок зміни опору провідника в результаті катодного осадження на нього металу або анодного розчинення.

Пристрій мімістора, що працює з використанням мідного електроліту, такий: скляний корпус 4 заповнений електролітом 1 (Як правило сульфід міді + сірчана кислота + етанол). На одній із стінок гальванічної ванни нанесена електропровідна підкладка 6 , що має висновки 7 і 5 розташовані поза цією герметично закритою ванною. Електрод 2 омивається електролітом. Від нього є висновок 3

Принцип роботи пристрою: вхідні сигнали подаються на електропровідну підкладку 6
та електрод 2 . Залежно від полярності вхідних сигналів на підкладці
6 мідь або гальванічно брати в облогу, або анодно розчинятися. Тим самим буде змінюватись електричний опір мідної плівки, що знаходиться на підкладці 6 . Відтворення величини опору, що змінюється, зазвичай виробляють за допомогою мостових вимірювальних схем

Такі прилади мають діапазон зміни опору 0…1000 Ом, діапазон струмів керування 0,05…1 мА, споживана потужність керування 10 -3 …10
-6 Вт, об’єм 0,2…0,4 см 3 , масу – кілька грамів. Вони можуть працювати при температурах — 15…+ 100°С, стійкі до ударних навантажень та вібрації.

Завдяки цим якостям мімістори знаходять застосування для створення реле часу, лічильників імпульсів, інтегруючих пристроїв, самонастроюваних систем автоматики тощо. Вони також є дуже перспективними приладами для використання в обчислювальній та вимірювальній техніці

Рис. 2 допоможе розібратися в принципі дії хемотронного осередку пам’яті. Два пластинчасті електроди 1 із золота або платини розташовані у герметичному пластмасовому корпусі. Електроди із внутрішньої сторони ізольовані епоксидним покриттям 2 , крім вузького зазору
3 ширина якого не повинна перевищувати 0,1 мм. На протилежній стінці осередку навпроти зазору розташований мідний електрод 4
. Відстань між цим електродом та пластинчастими електродами 1 становить приблизно 0,5 мм. Опір між електродами 1 залежить від наявності розчину електроліту в зазорі 3 . Якщо зазор заповнений розчином, це опір великий. При подачі на електроди 1 напруги, негативного щодо електрода 4 , Останній починає розчинятися, і в зазорі 3 відбувається відкладення міді. Через деякий час (час запису) зазор між електродами 1
буде замкнений обложеною міддю і опір між ними різко знизиться через високу провідність міді. Якщо ж на електроди 1 подати напругу, позитивну щодо електрода 4 , то обложена в зазорі мідь розчиняється і осередок повертається в колишній стан, що характеризується високим опором між електродами 1 . Таким чином, осередок має два стійкі стани, що дозволяють записувати інформацію в двійковому коді. За допомогою нескладної схеми комутації на трипозиційному перемикачі можна здійснити три види операцій — записи, відтворення та стирання

Загальність механізму роботи хемотронних приладів та електрохімічних механізмів сприйняття, перетворення та зберігання інформації у найскладніших системах живих організмів (у тому числі і в нейронах людського мозку) дозволяє розраховувати на створення в майбутньому на рідинній основі біоперетворювачів інформації – своєрідних моделей людського інтелекту

Література

  1. Б. С. Гершунський. Основи електроніки та мікроелектроніки. Київ, ВШ, 1989р

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *