Transitor lỏng – Phát minh đột phá giúp con người đến gần hơn mục tiêu tạo ra Robot biến hình

Chủ Nhật, 19 Tháng Mười Một 20177:00 CH(Xem: 5659)
Transitor lỏng – Phát minh đột phá giúp con người đến gần hơn mục tiêu tạo ra Robot biến hình

Các kỹ sư cơ khí ở Đại học Carnegie Mellon đã phát triển một loại transitor ở thể lỏng từ hợp kim của indium và gallium mở ra tiềm năng sản xuất các thiết bị  máy tính mềm dẻo, dễ uốn và có thể gấp gọn.

Cho đến hiện nay, mới chỉ có một linh kiện điện tử dạng chất lỏng duy nhất là công tắc siêu nhỏ được làm từ ống thủy tinh chứa bên trong một giọt thủy ngân. Khi giọt thủy ngân lăn vào giữa hai đầu dây, công tắc đóng và dòng điện được truyền qua.

Phát minh transitor mới là một loại công tắc phức tạp hơn nhiều. Nó được làm từ một loại hợp kim không độc, do đó có thể đổ vào cao su để tạo ra các mạch điện mềm, có khả năng co giãn.

Hợp kim indium gallium ở nhiệt độ phòng có thể lỏng, có thể sử dụng để chế tạo các dây dẫn điện có khả năng co giãn, và các công tắc điện siêu nhỏ (Ảnh minh họa)

Không như công tắc thủy ngân, phải nghiêng công tắc để đóng mạch điện, loại transitor thể lỏng này đóng và mở liên kết giữa hai giọt kim loại theo chiều của điện áp. Khi điện áp theo một chiều xác định, hai giọt kim loại hợp với nhau và đóng mạch điện. Khi điện áp theo chiều ngược lại, hai giọt kim loại tách ra và mạch điện mở.

Hai nhà nghiên cứu Carmel Majidi và James Wissman của Phòng thí nghiệm Soft Machines Lab tại đại học Carnegie Mellon cho biết sự đóng mở của công tắc cho phép nó hoạt động tương tự như transitor, nhờ sự không ổn định của các đường ống mao dẫn. Điểm khó của nghiên cứu là làm sao để các giọt kim loại lỏng có thể hợp nhất hoặc tách rời nhau một cách hoàn toàn.

Majidi cho biết: “Chúng tôi nhận ra sự bất ổn định thường xuyên của ống mao dẫn. Khi mở van và để dòng chảy ở lưu lượng rất thấp, thỉnh thoảng có thể nhận thấy sự thay đổi từ dòng chảy ổn định trở thành các giọt chất lỏng riêng biệt. Điều đó được gọi là hiện tượng bất ổn định Rayleigh.”

Tương lai sẽ có những chiếc điện thoại dễ dàng uốn cong, gấp gọn như thế này (Ảnh minh họa)

Qua thí nghiệm các giọt kim loại trong dung dịch sodium hydroxide, các kỹ sư tìm ra quan hệ giữa điện áp và phản ứng điện hóa. Theo đó, điện áp tạo ra sự khác biệt trong quá trình ô-xy hóa ở bề mặt các giọt kim loại. Điều đó làm thay đổi sức căng bề mặt và khiến các giọt kim loại tách ra làm đôi. Quan trọng hơn, tính chất của loại công tắc này giống như ở transitor.

Các nhà nghiên cứu tin tưởng phát minh ra transitor thể lỏng sẽ mở ra hi vọng chế tạo các loại máy tính siêu nhỏ thể lỏng có thể cấy ghép vào mô tế bào của cơ thể để thực hiện giám sát bệnh tật hoặc giúp các bệnh nhân đột quỵ có thể khôi phục chức năng thần kinh. Ngoài ra, các mạch điện thể lỏng giúp cho vật liệu dễ dàng chỉnh sửa để thay đổi chức năng hoặc loại trừ các khu vực hư hỏng.

Có thể ứng dụng phát minh ở những cấu trúc cần sự biến dạng vật lý lớn, giống như tạo ra một robot bắt chước hoạt động của một con chim. Majidi tin tưởng rằng khi robot sải cánh, các mạch điện của robot cũng có thể co giãn và biến đổi hình dạng phù hợp để có thể duy trì hoạt động hoặc hỗ trợ việc thực hiện các chức năng khác.

Nhật Minh

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Sáu, 29 Tháng Mười Hai 20176:00 CH
Những khẩu súng ngắn tốt nhất trên thế giới hiện nay chứng minh sự tiện dụng, gọn nhẹ, hoạt động bền bỉ và được nhiều lực lượng an ninh trên thế giới tin dùng.
Thứ Sáu, 29 Tháng Mười Hai 20171:00 CH
Bộ Quốc phòng Mỹ đang nuôi tham vọng triển khai phi đội máy bay không người lái (UAV) cỡ nhỏ từ vận tải cơ C-130 Hercules, nhằm thực hiện nhiệm vụ trinh sát
Thứ Sáu, 29 Tháng Mười Hai 201710:17 SA
Hệ thống Định vị Toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế
Thứ Sáu, 29 Tháng Mười Hai 20179:00 SA
Business Insider dẫn thông cáo báo chí của Tập đoàn Bell Helicopter, nhà sản xuất V-280 Valor, cho biết chuyến bay đầu tiên của trực thăng này kéo dài trong 2 tiếng
Thứ Sáu, 29 Tháng Mười Hai 20174:00 SA
Mariana là rãnh sâu nhất trên Trái đất từng được ghi nhận. Điểm thấp nhất của rãnh này cũng là nơi sâu nhất trên lớp vỏ Trái đất.
Thứ Năm, 28 Tháng Mười Hai 20171:00 CH
Một thợ săn sinh vật ngoài hành tinh tin rằng đã tình cờ nhận biết được "Vùng 51" của Trung Quốc, nơi có thể cất giấu nhiều bí mật về các hoạt động của vật thể bay không xác định.
Thứ Năm, 28 Tháng Mười Hai 201710:00 SA
Sau khi Mỹ chính thức xác nhận nghiên cứu về UFO trong một báo cáo gần đây, câu hỏi về sự tồn tại của Vùng 51 - nơi nghiên cứu người ngoài hành tinh bí mật một lần nữa gây xôn xao
Thứ Tư, 27 Tháng Mười Hai 20174:00 CH
Thiết kế xe bay cất hạ cánh thẳng đứng của công ty Italy có thể đạt tốc độ tối đa 550km/h nhờ 4 động cơ tuabin phản lực.
Thứ Tư, 27 Tháng Mười Hai 20171:00 CH
Công ty mẹ Google, Alphabet, đã ký thỏa thuận với chính phủ Ấn Độ nhằm cung cấp internet không dây tốc độ cao đến hàng triệu người dân nước này nhờ hệ thống kết nối laser point-to-point.
Thứ Tư, 27 Tháng Mười Hai 201711:00 SA
Lời tiên tri của Nostradamus khi được giải mã dường như cho thấy viễn cảnh không mấy tốt đẹp về năm 2018.