ផ្ញើការងារល្អរបស់អ្នកនៅក្នុងមូលដ្ឋានចំណេះដឹងគឺសាមញ្ញ។ ប្រើទម្រង់ខាងក្រោម

សិស្ស និស្សិត និស្សិតបញ្ចប់ការសិក្សា អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រវ័យក្មេង ដែលប្រើប្រាស់មូលដ្ឋានចំណេះដឹងក្នុងការសិក្សា និងការងាររបស់ពួកគេ នឹងដឹងគុណយ៉ាងជ្រាលជ្រៅចំពោះអ្នក។

ឆ្នាំ 2014

ប្រធានបទ៖ វត្ថុធាតុប៉ូលីម័រ និងការប្រើប្រាស់របស់វាក្នុងសតវត្សរ៍ទី ២១

1. ប៉ូលីម័រ

1. និយមន័យនៃម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer polycondensation

v តាមនិយមន័យរបស់វា វត្ថុធាតុ polymer គឺជាសមាសធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ដែលមានបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នៃ monomers ឬ "ឯកតា monomeric ។

v ម្យ៉ាងវិញទៀត ប៉ូលីម៊ែរគឺជាខ្សែសង្វាក់លីនេអ៊ែរដែលមានចំនួនធំជាង (N>1) នៃឯកតាដូចគ្នាបេះបិទ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ប៉ូលីម័រសំយោគ N ~ 102-104 ។

v តាមក្បួនប៉ូលីមែរគឺជាសារធាតុដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលពីជាច្រើនពាន់ទៅច្រើនលាន។

2. ការផលិតវត្ថុធាតុ polymer ដំបូង:

v នៅឆ្នាំ 1867 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិរុស្សី Alexander Butlerov បានទទួលវត្ថុធាតុ polymer ដំបូងបង្អស់ - polyisobutylene ដែលមិនស្គាល់ពីមុន។

v ហើយនៅឆ្នាំ 1910 លោក Sergei Lebedev ដែលជាអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិរុស្សី បានសំយោគគំរូកៅស៊ូសិប្បនិម្មិតដំបូងគេ ((CH3)2C=CH2)n

3. ប្រតិកម្មសម្រាប់ការទទួលបានវត្ថុធាតុ polymer - polycondensation និង polymerization:

v ជាទូទៅ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរទាំងអស់ត្រូវបានទទួលដោយវិធីសាស្រ្តពីរគឺ ប្រតិកម្ម polycondensation និង polymerization ។

v ម៉ូលេគុលដែលមានចំណងច្រើន (ច្រើនដងពីរដង) ចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization ។ ប្រតិកម្មបែបនេះដំណើរការដោយយន្តការបន្ថែម វាទាំងអស់ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការបំបែកចំណងទ្វេ (ប្រតិកម្មលេខ 1 - ការទទួលបានប៉ូលីអេទីឡែន)៖

v ប្រភេទនៃប្រតិកម្មនេះផលិតប៉ូលីម៊ែរជាច្រើនរួមទាំង capron ។

បង្ហោះនៅ http://www.allbest.ru/

ឆ្នាំ 2014

1. ចំណាត់ថ្នាក់នៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ៖

2. រចនាសម្ព័ន្ធប៉ូលីមែរ

3. កម្មវិធី៖

v ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏មានតម្លៃរបស់វា សារធាតុប៉ូលីម៊ែរត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងផ្នែកវិស្វកម្ម ឧស្សាហកម្មវាយនភ័ណ្ឌ កសិកម្ម និងថ្នាំពេទ្យ។ ការផលិតរថយន្ត និងកប៉ាល់ ការផលិតយន្តហោះ និងក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ (ផលិតផលវាយនភ័ណ្ឌ និងស្បែក ចាន កាវ និងវ៉ារនីស គ្រឿងអលង្ការ និងរបស់របរផ្សេងៗទៀត)។

v ផ្អែកលើសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល កៅស៊ូ សរសៃ ប្លាស្ទិក ខ្សែភាពយន្ត និងថ្នាំលាបត្រូវបានផលិត។

2. ប៉ូលីម័រ។ ការអនុវត្តនៅសតវត្សទី 21

v វិទ្យាសាស្ត្រមិនឈរស្ងៀមយូរទេ ហើយក្នុងអំឡុងពេលនោះ ពីការរកឃើញវត្ថុធាតុ polymer រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ការកែប្រែជាច្រើននៃសារធាតុដ៏អស្ចារ្យនេះត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ការវិវឌ្ឍន៍ចុងក្រោយបង្អស់មួយចំនួនគឺប៉ូលីម៊ែរបីខាងក្រោម ដែលនីមួយៗមានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស។

1. "ដីឥដ្ឋឆ្លាត"

v សមាសធាតុសំខាន់នៃ plasticine គឺ polydimethylsiloxane - (C2H6OSi) n. វត្ថុធាតុ polymer នេះរួមបញ្ចូលគ្នានូវលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតាជាច្រើន។ ដូច្នេះ អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានផ្សេងៗ វាមានឥរិយាបទខុសគ្នា៖ នៅពេលសម្រាក វារាលដាលដូចវត្ថុរាវ ជាមួយនឹងឥទ្ធិពលមេកានិកស្រួច វាបំបែកទៅជាបំណែកដូចជារាងកាយរឹង។

v "Smart Plasticine" ត្រូវបានទទួលដោយចៃដន្យ អ្នកបង្កើតរបស់វាបានលាយប្រេងស៊ីលីកូនជាមួយអាស៊ីត boric ក្នុងក្តីសង្ឃឹមថានឹងទទួលបានកៅស៊ូប្រភេទថ្មី ប៉ុន្តែម៉ាស់ស្អិតបានប្រែជាមិនដូចអ្វីទាំងអស់។

2. Hydrogel

v អ៊ីដ្រូជែល - គឺជាគ្រាប់រឹង ដែលជាសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ ដែលអាចបង្កើនបរិមាណច្រើនជាងដប់ដងក្នុងរយៈពេលពីរម៉ោង។ អ្វី​ដែល​ត្រូវ​ការ​គឺ​ទឹក គ្រាប់​នឹង​ហើម​ប្រែ​ជា​ទន់​ដូច​ក្រមួន ពេល​ទឹក​ហួត​ទៅ​នឹង​រួញ​ឡើង​រឹង​ទៀត។ សារធាតុបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា super-absorbents ពួកគេមិនត្រឹមតែស្រូបយកបរិមាណដ៏ច្រើននៃទឹកប៉ុណ្ណោះទេ វត្ថុធាតុ polymer ហើមរក្សាវានៅខាងក្នុងជាមួយនឹងម៉ូលេគុលរបស់វា។

v នៅពេលដែលសារធាតុរំលាយត្រូវបានស្រូបយកដោយវត្ថុធាតុ polymer ខ្សែត្រូវបានលាតសន្ធឹងពោលគឺឧ។ នៅក្នុងស្ថានភាពដំបូង របុំវត្ថុធាតុ polymer ដែលបានបង្ហាប់ស្រូបយកសារធាតុរំលាយដូចជាទឹក ហើយវាត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងឧបករណ៏។

v គោលការណ៍​នេះ​ក៏​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ​ដី​អេកូឡូស៊ី អ៊ីដ្រូ​ហ្គេល ដែល​ប្រើ​ក្នុង​វិស័យ​កសិកម្ម។ ជាធម្មតានៅពេលស្រោចទឹករុក្ខជាតិ ទឹកភាគច្រើនចូលទៅក្នុងស្រទាប់ជ្រៅនៃដី។ អ៊ីដ្រូហ្គេលដែលបានបន្ថែមទៅក្នុងដីមិនអនុញ្ញាតឱ្យវាហូរតាមម្រាមដៃទេ ទោះបីជារុក្ខជាតិចាក់ឬសតាមគ្រាប់ក៏ដោយ ក៏ទឹកនឹងមិនហូរចេញពីវាដែរ។

v ដោយសារម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានបង្កប់នៅខាងក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៃអ៊ីដ្រូហ្គេល គ្មានលំហូរទឹកត្រូវបានអង្កេតឃើញក្នុងអំឡុងពេលការបំផ្លិចបំផ្លាញរាងកាយរបស់អ៊ីដ្រូជែល ហើយប្រព័ន្ធរក្សាបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិដូចមុនពេលការបំផ្លាញ។

v គំរូដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនៃការងាររបស់ super-absorbent គឺក្រណាត់កន្ទបទារកដែលអាចចោលបាន សូម្បីតែអ្នកដែលមិនបានជួបក៏ដឹងពីរបៀបដែលពួកគេធ្វើការដែរ។ សំណង់ពហុស្រទាប់មានវត្ថុធាតុ polymer ស្រូបយករាវដូចគ្នានឹងអេប៉ុង។ Hydrogel ដែលជាសារធាតុស្រដៀងគ្នាពីក្រណាត់កន្ទបទារកក៏មានសមត្ថភាពអនុវត្តការងារធ្ងន់ធ្ងរជាងនេះផងដែរ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងឧស្សាហកម្មប្រេង។

v មាន​បញ្ហា​ធ្ងន់ធ្ងរ​ក្នុង​ការ​ផលិត​ប្រេង​ជា​យូរ​មក​ហើយ។ នៅពេលបូមចេញ សម្រាប់រាល់តោននៃ "មាសខ្មៅ" មានទឹកចំនួនបីតោន។ ចំនួនទឹកប្រាក់ដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ត្រូវបានចំណាយលើការលាងសម្អាតប្រេងពីសារធាតុរាវលើស។ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានស្វែងរកវិធីបំបែកប្រេងចេញពីទឹកមុនពេលវាចូលទៅក្នុងបំពង់បង្ហូរប្រេងដំណោះស្រាយត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋម៉ូស្គូ។

v សារធាតុរាវប៉ូលីមឺរត្រូវបានបូមចូលទៅក្នុងអណ្តូងប្រេង ហើយមានឥរិយាបទខុសគ្នា អាស្រ័យលើថាតើអណ្តូងនោះឆ្លងកាត់អាងស្តុកទឹក ឬតាមរយៈអាងស្តុកប្រេង។

v គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការគឺសាមញ្ញណាស់។ នៅពេលដែលនៅក្នុងអណ្តូង វត្ថុរាវវត្ថុធាតុ polymer មានប្រតិកម្មខុសពីប្រេង និងទឹក វាមិនមានប្រតិកម្មជាមួយ "មាសខ្មៅ" ទេ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលវត្ថុធាតុ polymer ជួបនឹងទឹក វានឹងស្រូបយកវាភ្លាមៗ។ ជែល​ហើម​ស្ទះ​ស្រទាប់​ទឹក​ហើយ​មិន​ឱ្យ​វា​ចេញ​ក្រៅ​ឡើយ។ ការពង្រីកអ៊ីដ្រូជែលបង្កើតសម្ពាធបន្ថែមលើប្រេង ដែលបណ្តាលឱ្យវាត្រូវបានច្របាច់ចេញក្នុងសភាពស្អាត។

3. "ថ្នាំឆ្លាតវៃ

v សារធាតុប៉ូលីម៊ែរមួយចំនួនមានសមត្ថភាពឆ្លើយតបទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងបរិយាកាសខាងក្រៅ ដូច្នេះ "Smart plasticine" ផ្លាស់ប្តូរពណ៌អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ នៅក្នុងទឹកត្រជាក់ វាងងឹតគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ប្រសិនបើផ្ទេរទៅទឹកសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់ វាត្រឡប់ទៅជាពណ៌ដើមវិញ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេនៃឧបករណ៏ផ្លាស់ប្តូរ i.e. សីតុណ្ហភាពកាន់តែទាប បរិមាណនៃរបុំកាន់តែតូច ហើយដូច្នេះនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះ សារធាតុជ្រលក់ត្រូវបានច្របាច់ចេញ ហើយនៅពេលដែលវាត្រូវបានបញ្ចូល សារធាតុជ្រលក់ត្រូវបានទាញចូលទៅក្នុងឧបករណ៏ ដែលនាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរពណ៌។

v វត្ថុធាតុ polymer ច្របាច់ចេញនូវថ្នាំលាបដូចជាទឹកអេប៉ុង ប៉ុន្តែចុះយ៉ាងណាបើថ្នាំជ្រលក់ត្រូវបានជំនួសដោយថ្នាំ តើវត្ថុធាតុ polymer អាចផ្តល់កម្រិតថ្នាំត្រឹមត្រូវតាមវិធីគ្រប់គ្រងដែរឬទេ? មានថ្នាំដឹកជញ្ជូនដោយផ្ទាល់នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត បញ្ហានេះដែលកំពុងត្រូវបានដោះស្រាយ និងដែលត្រូវដោះស្រាយកំពុងត្រូវបានប្រយុទ្ធយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។

v ថ្នាំភាគច្រើនត្រូវបានខ្ជះខ្ជាយ។ ថេប្លេតមិនដឹងពីរបៀបស្វែងរកសរីរាង្គដែលមានជំងឺដោយបានរំលាយនៅក្នុងក្រពះវានឹងបែកខ្ញែកពេញរាងកាយតាមរយៈឈាមមិនលើសពី 10% នៃថ្នាំនឹងទៅដល់កន្លែងដែលត្រឹមត្រូវ។ តាមឧត្ដមគតិថ្នាំគួរតែទៅដោយផ្ទាល់ទៅសរីរាង្គដែលមានជំងឺហើយមិនបណ្តាលឱ្យមានផលប៉ះពាល់។

v “សារធាតុប៉ូលីម៊ែរឆ្លាតវៃ” អាចឆ្លើយតបមិនត្រឹមតែចំពោះសីតុណ្ហភាពប៉ុណ្ណោះទេ ពួកវាងាយនឹងប្រែប្រួលណាមួយនៅក្នុងបរិស្ថាន ដែលពួកវានឹងត្រូវរៀបចំកម្មវិធី។ យើងដឹងថារបួសត្រូវបានអមដោយ acidification; បរិស្ថានក្លាយទៅជាអាស៊ីត ប៉ុន្តែអេលីយ៉ូមនេះត្រូវបានបង្កើតឡើង ដូច្នេះនៅពេលដែលមានជាតិអាស៊ីត វារួញបន្តិច ហើយផ្លាស់ទីលំនៅថ្នាំដែលបានចាក់ចូលទៅក្នុងវា។

v ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុ polymer gel ថ្នាំពិសេសមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង - hydrogels ព្យាបាលមុខរបួស។ អ៊ីដ្រូជែលមានសមាសធាតុចំនួនប្រាំបីដែលត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងទឹកចម្រោះក្នុងលំដាប់ជាក់លាក់មួយ។ នៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្ម សមាសធាតុនីមួយៗត្រូវបានបន្ថែមនៅចន្លោះពេលជាក់លាក់មួយ កំឡុងពេលប្រតិកម្ម សារធាតុទាំងនេះបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer មានស្ថេរភាព ដែលថ្នាំត្រូវបានបន្ថែម។

v ជែលគឺជាយានជំនិះដែលមានថ្នាំក្នុងមីក្រូកាបស៊ូល វាត្រូវបានគេហៅថា "ជែលឆ្លាតវៃ" ផងដែរ - ដោយសារតែមិនថាមនុស្សណាដែលប្រើវានោះទេ វាស្វែងរក និងស្វែងរកដំបៅ និងផ្តល់ជំនួយ។ ជាផ្នែកមួយនៃអ៊ីដ្រូហ្គេល មិនមែនថ្នាំមួយប្រភេទទេ ប៉ុន្តែជាថ្នាំជាច្រើនក្នុងពេលតែមួយ វត្ថុធាតុ polymer ផ្តល់ឱ្យពួកគេនៅក្នុងវេន អាស្រ័យលើអ្វីដែលរាងកាយត្រូវការដើម្បីចាក់ថ្នាំស្ពឹក ឬចាប់ផ្តើមដំណើរការព្យាបាល ថ្នាំត្រូវបានបញ្ជូនទៅមុខរបួសបន្តិចម្តងៗ និងសម្រាប់ រយៈពេលយូរ ហើយបន្ទាប់មក វាអាចត្រូវបានទឹកនាំទៅដោយទឹកធម្មតា។ មុនពេលការងារនេះមិនមានអ្វីដូចវានៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីទេ។

v សំបកកន្សោម (ថេប្លេត) ដំណើរការលើគោលការណ៍ដូចគ្នា វាត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុ polymer ពិសេស វាទទួលខុសត្រូវមិនត្រឹមតែសម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនថ្នាំទៅកាន់គោលដៅដែលបានគ្រោងទុកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រាប់ការចេញផ្សាយកម្រិតថ្នាំជាក់លាក់ផងដែរ។ រយៈពេលដ៏យូរ។

គន្ថនិទ្ទេស

1. en.wikipedia.org

2. http://www.sigmapluss.ru/umniipolimer.php

3. http://www.kation-msk.ru/ru/press/article/15_8.html

4. http://xn--e1aogju.xn--p1ai/

5. http://www.km.ru/referts/7FA5CF33809646779974A80FDAD7A6CC

បង្ហោះនៅលើ Allbest.ru

...

ឯកសារស្រដៀងគ្នា

ការបង្កើតសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុលពីម៉ូលេគុលម៉ូណូម័រសាមញ្ញក្នុងដំណើរការនៃប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization និង polycondensation ។ ដំណើរការ polycondensation គឺជាដំណើរការមួយជំហានដែលផលិតផលលទ្ធផលមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក។ ខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល។

អរូបីបន្ថែម ០១/២៨/២០០៩


ការសិក្សាអំពីគោលគំនិត និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុប៉ូលីមែរ ការចាត់ថ្នាក់របស់ពួកគេតាមប្រភពដើម ទម្រង់នៃម៉ូលេគុល ដោយធម្មជាតិ។ លក្ខណៈនៃវិធីសាស្រ្តសំខាន់នៃការទទួលបាន - polycondensation និង polymerization ។ ផ្លាស្ទិច និងសរសៃ។ ការប្រើប្រាស់ប៉ូលីមែរក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ និងសំណង់។

បទបង្ហាញ, បានបន្ថែម 10/12/2015


ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃវត្ថុធាតុ polymerization emulsion និង copolymerization នៃ monomers acrylic អត្រាប្រតិកម្ម និង kinetics កត្តាដែលជះឥទ្ធិពល។ វិធីសាស្រ្តនៃការបង្កើតបឋមនៃ emulsion ប្រមូលផ្តុំមួយ ការបង្កើត microemulsion និងការវិភាគនៃការបែកខ្ញែករបស់វា។

អត្ថបទបន្ថែម ០២/២២/២០១០


ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្ម polycondensation, ជម្រៅនៃវគ្គសិក្សារបស់វា, សមីការ Carothers ។ ឥទ្ធិពលនៃកត្តាផ្សេងៗលើទម្ងន់ម៉ូលេគុល និងទិន្នផលវត្ថុធាតុ polymer កំឡុងពេល polycondensation ។ វិធីសាស្រ្តប្រតិកម្ម។ ប៉ូលីម័រដែលទទួលបានដោយប្រតិកម្មប៉ូលីខុនឌីនសិន។

សាកល្បង, បានបន្ថែម 09/19/2013


ប៉ូលីអេទីឡែនគឺជាសមាសធាតុដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ដែលជាវត្ថុធាតុ polymer នៃអេទីឡែន; រឹងពណ៌ស ធន់នឹងប្រេង អាសេតូន សាំង និងសារធាតុរំលាយផ្សេងទៀត។ វិសាលភាពនៃជ័រ។ វិសាលភាពនៃបំពង់ polyethylene និងគុណសម្បត្តិចម្បងរបស់វា។

អរូបីបន្ថែម 10/27/2010


គំនិតទូទៅនៃវត្ថុធាតុ polymer ។ ដំណើរការនៃការទទួលបានសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល។ សម្ភារៈ និងឧបករណ៍ដែលត្រូវគ្នានឹងជីវសាស្រ្ត។ សរីរាង្គ, សរីរាង្គ, ប៉ូលីម៊ែរអសរីរាង្គ។ ប៉ូលីមែរសរីរាង្គធម្មជាតិ។ ការប្រើប្រាស់ bioadhesives ក្នុងការព្យាបាលមិនរាតត្បាត។

អរូបី, បានបន្ថែម 04/23/2013


តើអ្វីទៅជាប៉ូលីម៊ែរ និងលក្ខណៈពិសេសនៃការអភិវឌ្ឍន៍វិទ្យាសាស្ត្រវត្ថុធាតុ polymer ។ ការពិពណ៌នាអំពីភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ និងទាប។ ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ផលិតកម្មវត្ថុធាតុ polymer ។ ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជានៃការបង្កើត ការផលិត និងការចែកចាយប៉ូលីមែរ។

អរូបីបន្ថែមថ្ងៃទី ០៦/១២/២០១១


ការបង្កើតសមាសធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ពីម៉ូលេគុល monomer កំឡុងពេល polymerization ប្រតិកម្ម polycondensation ។ ដំណើរការ polycondensation គឺជាដំណើរការមួយជំហានដែលផលិតផលលទ្ធផលមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក។ វត្ថុធាតុ polymerization កាតាលីករ។

អរូបីបន្ថែម ០១/២៨/២០០៩


ប៉ូលីមឺរ ជាសារធាតុសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គ សារធាតុអាម៉ូញាក់ និងគ្រីស្តាល់។ លក្ខណៈពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេ។ ប្រវត្តិនៃពាក្យ "ប៉ូលីមៀ" និងអត្ថន័យរបស់វា។ ចំណាត់ថ្នាក់នៃសមាសធាតុវត្ថុធាតុ polymer ឧទាហរណ៍នៃប្រភេទរបស់ពួកគេ។ កម្មវិធីនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ និងឧស្សាហកម្ម។

បទបង្ហាញ, បានបន្ថែម 11/10/2010


ចំណាត់ថ្នាក់ រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ ការអនុវត្តន៍របស់ពួកគេនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ និងក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។ ប្រតិកម្មនៃការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymer ពី monomer គឺវត្ថុធាតុ polymerization ។ រូបមន្តសម្រាប់ការទទួលបាន polypropylene ។ ប្រតិកម្ម Polycondensation ។ ការទទួលបានម្សៅឬសែលុយឡូស។

ប៉ូលីម័រប៉ូលីមត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយវត្តមានរបស់ឌីប៉ូលអចិន្រ្តៃយ៍នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ ប្រសិនបើការអនុលោមតាមវត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានជួសជុលយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនោះ គ្រាលទ្ធផលនៃម៉ូលេគុលនឹងត្រូវបានកំណត់ដោយថាតើគ្រានៃផ្នែកនីមួយៗត្រូវបានបន្ថែម ឬដក។ ជាទូទៅ ម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer មិនស្ថិតក្នុងការអនុលោមតាមថេរតែមួយទេ ហើយតម្លៃពិសោធន៍ - អត្ថន័យឫសនៃពេលឌីប៉ូលការ៉េ - គឺជាមធ្យមលើទម្រង់ផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។

សម្រាប់ប៉ូលីម័រប៉ូលីម ភាពអនុញ្ញាតត្រូវបានកំណត់មិនត្រឹមតែដោយអេឡិចត្រូនិចប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងដោយប៉ូលប៉ូឡារីស័រដែលមានភាពរំជើបរំជួល និងការបន្ធូរបន្ថយផងដែរ។ ពេលវេលាលក្ខណៈសម្រាប់ការបង្កើតប៉ូឡារីសូតអាស្រ័យទៅលើសីតុណ្ហភាព និងគឺ 10-13 -10-12 វិ។ ពេលវេលាបង្កើតប៉ូឡូរីសៀលសម្រាកអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងប្រែប្រួលតាមលំដាប់លំដោយជាច្រើន។ ដូច្នេះការអនុញ្ញាតនៃប៉ូលីម័រប៉ូលីមិចមានការថយចុះជាមួយនឹងភាពញឹកញាប់ ហើយអាស្រ័យតាមវិធីស្មុគ្រស្មាញលើសីតុណ្ហភាព។

សម្រាប់ប៉ូលីម៊ែរប៉ូលដែលមានភាពអនុញ្ញាតខ្ពស់ជាងវត្ថុធាតុមិនប៉ូឡាស ប៉ូលីម័រប៉ូលលីសថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ ទំនាក់ទំនង (1.5) ក្នុងករណីនេះត្រូវបានប្លែងទៅជាទម្រង់

កន្លែងដែលធាតុផ្សំនៃ tensor នៃការខូចទ្រង់ទ្រាយរាងប៉ូលនៃម៉ូលេគុលគឺថេរ (លទ្ធផល) ពេល dipole នៃម៉ូលេគុលគឺ Boltzmann ថេរគឺជាសីតុណ្ហភាព។ សមីការ (1.6) ជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាសមីការ Debye សម្រាប់ប៉ូលប៉ូឡាសៀ។

ពេលវេលា dipole នៃក្រុមអាតូម ពឹងផ្អែកយ៉ាងសំខាន់ទៅលើប្រភេទនៃចំណងគីមីរបស់ពួកគេជាមួយនឹងម៉ូលេគុលដែលពួកវាចូល។ តម្រូវការក្នុងការគិតគូរពីអន្តរកម្មក្នុងតំបន់ដ៏រឹងមាំរវាងម៉ូលេគុល និងបរិស្ថានរបស់វា ហើយជាលទ្ធផល មូលដ្ឋាន

លំដាប់, សេចក្តីផ្តើមនៃមេគុណជាប់ទាក់ទងគ្នាត្រូវបានគេយកមកពិចារណា, កំណត់ដូចជា:

តើចំនួនម៉ូលេគុលដែលនៅជិតបំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធ γ គឺជាមុំរវាងម៉ូលេគុលនៅចំណុចយោង និងអ្នកជិតខាងដែលនៅជិតបំផុត។ ដោយគិតពីមេគុណទំនាក់ទំនង និងការកែលម្អមួយចំនួនទៀតដែលធ្វើឡើងដោយFröhlich លទ្ធផលចុងក្រោយគឺសមីការខាងក្រោម (ហៅថាសមីការFröhlich) ដែលទាក់ទងនឹងការអនុញ្ញាតម៉ាក្រូស្កូបទៅនឹងពេលវេលាឌីប៉ូលនៃម៉ូលេគុល៖

តើសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃពន្លឺនៅក្នុង dielectric ដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះនៅឯណា។

នៅក្នុងប៉ូលីម័រប៉ូលទាំងអស់ ការបាត់បង់ការសំរាកលំហែពីរប្រភេទត្រូវបានសម្គាល់៖ ឌីប៉ូល-ចម្រៀក និងឌីប៉ូល-ក្រុម។ ប្រភេទទីមួយគឺដោយសារតែចលនានៃផ្នែកធំនៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុល ដែលអាចត្រូវបានតំណាងថាជាការពត់កោងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលមេ។ ប្រភេទទីពីរនៃការបាត់បង់ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្វិលនៃក្រុមប៉ូលតូចៗដែលមាននៅក្នុងសាខាចំហៀងនៃ macromolecule ។ តំបន់ជាច្រើននៃការបាត់បង់ក្រុម dipole-group maxima (β, γ, δ) ត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅពេលដែលវត្ថុធាតុ polymer មានក្រុមប៉ូលជាមួយនឹងការចល័តខុសៗគ្នា។ ចំណាំថាការចល័តមួយចំនួននៃក្រុមប៉ូលត្រូវបានរក្សារហូតដល់សីតុណ្ហភាពអេលីយ៉ូម។

នៅពេលដែលប៉ូលីម៊ែរកើនឡើង ការខាតបង់ dielectric ដោយសារតែចរន្តអគ្គិសនីកើនឡើង។ ពួកវាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅប្រេកង់ទាប និងកើនឡើងជាលំដាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។

ទំនាក់ទំនងរវាង conductors និងសៀគ្វីអគ្គីសនីនៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចផ្សេងៗដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេបង្កើនល្បឿនរបស់ពួកគេ។

Polyimides ត្រូវបានចាត់ទុកនៅក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិចទំនើបជាសមា្ភារៈអ៊ីសូឡង់ដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយ។ ប៉ូលីមែរទាំងនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ មេកានិច និងអគ្គិសនីល្អ ដែលអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតប្រសិនបើថេរ dielectric របស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ មួយនៃ polyimides ក្រអូបសាមញ្ញបំផុតមានរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធដូចខាងក្រោម:

ដើម្បីកាត់បន្ថយថេរ dielectric នៃ polyimide វាត្រូវបានស្នើឱ្យជំនួសអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយចំនួនជាមួយនឹងអាតូម fluorine ចាប់តាំងពី polarizability នៃចំណង C-F គឺតិចជាងចំណង C-H ។ ចំណង C-F គឺ ប៉ូលខ្លាំង ដែលទោះជាយ៉ាងនេះក្តី មិនប៉ះពាល់ដល់ការអនុញ្ញាតនៅប្រេកង់ខ្ពស់ ប៉ុន្តែអាចនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៅប្រេកង់ទាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប៉ូលីអ៊ីមមីត ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅសីតុណ្ហភាពក្រោមសីតុណ្ហភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ ដូច្នេះការតំរង់ទិសប៉ូល័រគឺពិបាក និងមិនមានការរួមចំណែកគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងជួរប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនោះទេ។ ជាងនេះទៅទៀត ការប្រើប្រាស់ការជំនួសស៊ីមេទ្រីជួយឱ្យជៀសផុតពីពេល dipole លទ្ធផល៖

ការប្រើប្រាស់ fluorinated polyimides ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយថេរ dielectric ពី 3.4 ទៅ 2.8 ។

វិធីមួយទៀតដើម្បីកាត់បន្ថយអថេរ dielectric គឺដើម្បីបង្កើនប្រភាគនៃភាគទំនេរ 1 នៅក្នុងវត្ថុធាតុ polymer ។ ការកើនឡើងនៃបរិមាណទំនេរនាំឱ្យមានការថយចុះនៃចំនួនក្រុម polarizable ក្នុងមួយឯកតាបរិមាណដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយថេរ dielectric នៃវត្ថុធាតុ polymer ។ ការប៉ាន់ប្រមាណបង្ហាញថាវិធីសាស្រ្តនេះធ្វើឱ្យវាអាចកាត់បន្ថយតម្លៃនៃការអនុញ្ញាតដោយរាប់សិបភាគរយទាក់ទងទៅនឹងតម្លៃដំបូង។

ជាទូទៅដោយពិចារណាលើវិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះ វាអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋានថានៅពេលបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលដែលមានភាពអនុញ្ញាតទាប បទបញ្ជានៃបរិមាណទំនេរគឺមានសារៈសំខាន់ដូចគ្នានឹងជម្រើសនៃក្រុមមុខងារដែលមានប៉ូលលីកទាប។

ទន្ទឹមនឹងការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymeric dielectric ដែលមានថេរ dielectric ទាប បញ្ហាមួយទៀតបានក្លាយទៅជារឿងបន្ទាន់ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ - ការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymeric dielectric ស្តើងជាមួយនឹងតម្លៃ ultrahigh នៃ dielectric ថេរ។ ពួកវាត្រូវបានគេសន្មត់ថាត្រូវបានប្រើជា gate dielectric layers នៅក្នុង organic field-effect transistors (OPTs)។ តម្រូវការជាក់លាក់មួយចំនួនត្រូវបានដាក់លើ dielectrics ច្រកទ្វារនៃ OPTs ។ ស្រទាប់ទាំងនេះគួរតែមានថេរ dielectric ខ្ពស់ ចរន្តទាប និងការបាត់បង់ ហើយកម្រាស់របស់វាមិនគួរលើសពីរាប់រយ nanometers ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ស្រទាប់ស្តើងនៃអុកស៊ីដអសរីរាង្គ ដូចជា SiO2, Ta2 O5, Al2 O3 និងមួយចំនួនផ្សេងទៀត ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាស្រទាប់ទ្វារ dielectric ក្នុងការផលិត OPTs ។ ភាពអនុញ្ញាតនៃអុកស៊ីដទាំងនេះគឺប្រហែល 6 ទៅ 30 នៅកម្រាស់ស្រទាប់ពី 5 ទៅ 500 nm ។

1 បរិមាណទំនេរនៅក្នុងវត្ថុធាតុ polymer គឺជាបរិមាណបន្ថែមទៅនឹងបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយអាតូម ដោយផ្អែកលើកាំ van der Waals របស់ពួកគេ បរិមាណ។

បញ្ហានៃការផ្លាស់ប្តូរពីអុកស៊ីដអសរីរាង្គទៅជាស្រទាប់ឌីអេឡិចត្រិចវត្ថុធាតុ polymeric ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងតម្រូវការក្នុងការសម្រួលបច្ចេកវិទ្យានៃការផលិត OPTs ចាប់តាំងពីការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា "ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព" 1 សម្រាប់ការផលិត OPTs ជាមួយឌីអេឡិចត្រិចអុកស៊ីដគឺពិបាក។

ប៉ូលីម័រឌីអេឡិចត្រិចប៉ូលីមែរគួរត្រូវបានចាត់ទុកថាជាវត្ថុធាតុដើមដែលអាចប្រើប្រាស់បានសម្រាប់គោលបំណងទាំងនេះ។ ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសគឺវត្ថុធាតុ polymer dielectrics ដែលម៉ូលេគុលមានក្រុមប៉ូលជាមួយនឹងពេលវេលា dipole ធំ។ អ្នកតំណាងធម្មតានៃប្រភេទវត្ថុធាតុ polymer dielectrics គឺ polyvinyl alcohol cyan ether (CEPS) ។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធនៃឯកតា monomer CEPS មានទម្រង់

CEPS ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃខ្ពស់បំផុតមួយនៃថេរ dielectric ក្នុងចំណោមវត្ថុធាតុ polymeric ដែលគេស្គាល់។ តម្លៃεនៃវត្ថុធាតុ polymer នេះនៅប្រេកង់ប្រហែល 103 Hz គឺ

15 និង tgδ មិនលើសពី 0.1 - 0.15 ។

ការអនុញ្ញាតដ៏សំខាន់បែបនេះនៃ CEPS គឺដោយសារតែវត្តមានរបស់ nitrile ប៉ូលខ្ពស់ (CN), ឡាន-

ក្រុម bonyl (C=O) និង hydroxyl (OH) ដែលមានសមត្ថភាពតម្រង់ទិសក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គីសនីខាងក្រៅ (រូបភាព 1.12) ។ ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសអំណោយផលនៃក្រុមទាំងនេះ តម្លៃអតិបរមានៃពេល dipole ស្មើនឹង 5.13 D ត្រូវបានផ្តល់ជូន ប៉ុន្តែជាមធ្យមសរុប

1 បច្ចេកវិទ្យានៃការផលិត "ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព" របស់ OPT គឺផ្អែកលើវិធីសាស្ត្របោះពុម្ព inkjet ក៏ដូចជាវិធីសាស្ត្របោះពុម្ពនៃការបោះពុម្ព microcontact និងការបោះពុម្ពផ្ទេរកម្ដៅ។

ពេល dipole នៃឯកតា monomer (គិតគូរពីមេគុណទំនាក់ទំនង g = 0.84) គឺ 3.63 D ។

អង្ករ។ ១.១២. ពេល dipole ដ៏សំខាន់នៃអង្គភាព monomer CEPS កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការតំរង់ទិសនៃក្រុមប៉ូល

Polymer dielectrics ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកផ្សេងៗ។ នៅក្នុងអេឡិចត្រូនិកសរីរាង្គ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុតក្នុងទម្រង់ជាខ្សែភាពយន្តស្តើង ដូច្នេះហើយ សូម្បីតែនៅតង់ស្យុងប្រតិបត្តិការទាបក៏ដោយ កម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៅក្នុងពួកវាឈានដល់តម្លៃសំខាន់។ ជាការពិតនៅក្នុងខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្រាស់ 100 nm នៅពេលដែលវាត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងវ៉ុល 10 V កម្លាំងវាលជាមធ្យមគឺ 106 V/s រួចទៅហើយ ប៉ុន្តែនៅក្នុងតំបន់នៃវត្ថុធាតុ polymer ឧទាហរណ៍នៅព្រំដែននៃអាម៉ូញ៉ូម ឬគ្រីស្តាល់។ តំបន់​ឬ​នៅ​ចំណុច​ប្រទាក់ electrode-polymer វា​អាច​លើស​តម្លៃ​នេះ​យ៉ាង​ខ្លាំង។ ដូច្នេះបញ្ហាដែលទាក់ទងនឹងកម្លាំងអគ្គិសនីនៃខ្សែភាពយន្តវត្ថុធាតុ polymer ស្តើង និងដំណើរការរបស់ពួកគេនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដ៏រឹងមាំគឺមានសារៈសំខាន់បំផុត។

រហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលថា ការបំផ្លិចបំផ្លាញខ្សែភ្លើងនៃខ្សែភាពយន្តមិនមែនជាព្រឹត្តិការណ៍សំខាន់ដែលកើតឡើងនៅពេលដែលកម្លាំងវាលជាក់លាក់មួយត្រូវបានឈានដល់។ អាយុកាលរបស់ពួកគេនៅក្នុងវាលអគ្គីសនី (ធន់) ថយចុះជាលំដាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វា។ ការបំផ្លិចបំផ្លាញដោយអគ្គិសនី

ខ្សែភាពយន្តវត្ថុធាតុ polymer អាចត្រូវបានគេមើលថាជាដំណើរការដែលមានពីរដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់គ្នា។ នៅដំណាក់កាលដំបូង (រៀបចំ) ការប្រមូលផ្តុំនៃការខូចខាតដល់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលដែលផ្តួចផ្តើមដោយវាលអគ្គីសនីកើតឡើង។ រយៈពេលនៃដំណាក់កាលនេះកំណត់ភាពធន់នៃគំរូខ្សែភាពយន្តនៅក្នុងវាលអគ្គីសនី (ពេលវេលាចាប់ពីពេលដែលវ៉ុលត្រូវបានអនុវត្តទៅវត្ថុធាតុ polymer ដើម្បីបំបែក) ។ នៅដំណាក់កាលទីពីរ (ចុងក្រោយ) វត្ថុធាតុ polymer dielectric បាត់បង់សមត្ថភាពទប់ទល់នឹងលំហូរនៃចរន្តដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងរបស់វាត្រូវបានអង្កេត ពោលគឺការដាច់ចរន្តអគ្គិសនីកើតឡើង។

កម្លាំងអគ្គិសនីនៃខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរជាច្រើនត្រូវបានសិក្សានៅតង់ស្យុងថេរ ឆ្លាស់គ្នា និងវ៉ុលជីពចរ។ ការសិក្សាដែលបានអនុវត្តបង្ហាញថាការបំបែកនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ

ប្រភេទផ្ទាល់ខ្លួនកើតឡើងនៅក្នុងវាលដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេនៃ (2-6) 108 V / m ។

តម្លៃនេះអនុវត្តជាក់ស្តែងមិនខុសគ្នាពីកម្លាំងវាលដែលខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរក្រាស់ឆ្លងកាត់ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការឆក់ដោយផ្នែកមានកម្រិត។

កត្តាសំខាន់ដែលកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយនូវវិធីសាស្រ្តដែលប្រើដើម្បីពិចារណាយន្តការនៃការវិភាគអគ្គិសនីនៃរចនាសម្ព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer ស្តើងគឺការពឹងផ្អែកនៃជីវិតអគ្គិសនីរបស់ពួកគេលើកម្លាំងវាល និងឥទ្ធិពលនៃអត្រាកើនឡើងវ៉ុល និងសម្ភារៈអេឡិចត្រូតលើកម្លាំងបំបែក។

ឥទ្ធិពលដែលបានសង្កេតឃើញនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីលើភាពធន់ និងអត្រានៃការកើនឡើងវ៉ុលលើកម្លាំងបំបែក ហាក់ដូចជាការពិតសំខាន់ណាស់ ព្រោះវាអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការបំផ្លិចបំផ្លាញអគ្គិសនីនៃខ្សែភាពយន្តវត្ថុធាតុ polymer ស្តើងគឺពិតជាលទ្ធផលនៃ ការប្រមូលផ្តុំបន្តិចម្តង ៗ នៃការខូចខាត (ការផ្លាស់ប្តូរ) ឈានដល់ការបែកបាក់។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការនេះ លក្ខខណ្ឌត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលនៅចំណុចជាក់លាក់មួយក្នុងពេលវេលា ក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលអគ្គិសនីដ៏រឹងមាំ វត្ថុធាតុ polymer dielectric បាត់បង់ "dielectric" របស់វា។

លក្ខណៈសម្បត្តិ” និងមានសមត្ថភាពឆ្លងកាត់ចរន្តសំខាន់ៗ ដែលនាំទៅដល់ការបំផ្លិចបំផ្លាញរបស់វា (ការបែកបាក់) ដោយសារតែការបញ្ចេញកំដៅ។

ការរិចរិលនៃវត្ថុធាតុ polymeric នៅក្នុងវាលអគ្គិសនីកើតឡើងដោយសារតែការបំបែកចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ការបញ្ចេញថាមពលកំឡុងពេលការបញ្ចូលបន្ទុកឡើងវិញ និងការបញ្ចេញកំដៅកំឡុងពេលលំហូរនៃចរន្តដង់ស៊ីតេខ្ពស់។

១.៦. ប៉ូលីម័រជាមួយនឹងដំណើរការផ្ទាល់

ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងវត្ថុធាតុ polymer dielectrics និងវត្ថុធាតុ polymer ជាមួយនឹងចរន្តអេឡិចត្រូនិខាងក្នុងគឺថា អតីតមិនមានផ្ទុកនូវចំណងគីមីផ្សំដែលវត្ថុធាតុក្រោយធ្វើនោះទេ។

ក្នុងចំណោមភាពខុសគ្នានៃវត្ថុធាតុ polymer អនុលោមតាមចំណាត់ថ្នាក់ដែលបានស្នើឡើងដោយ A.V. Vannikov ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈនៃការដឹកជញ្ជូនអ្នកដឹកជញ្ជូនបន្ទុកក្រុមដូចខាងក្រោមអាចត្រូវបានសម្គាល់តាមប្រពៃណី។

1. ចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានកំណត់ដោយការដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតាមខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymeric polyconjugated ។ អ្នកតំណាងធម្មតានៃក្រុមនៃប៉ូលីមែរនេះគឺ polyacetylene តម្រង់ទិស polythiophene polypyrrole ។

2. ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកផ្លាស់ទីតាមខ្សែសង្វាក់ប៉ូលីម៊ែរ ប៉ុន្តែការដឹកជញ្ជូនសរុបត្រូវបានកំណត់ដោយការលោតរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុករវាងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។ ក្រុមធំនេះរួមបញ្ចូលទាំងដេរីវេជាច្រើននៃ polyphenylene vinylene, polymethylphenylsilylene និងផ្សេងទៀត។ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់នៅទីនេះថាការផ្ទេរបន្ទុកអន្តរម៉ូលេគុលរារាំងការដឹកជញ្ជូនយ៉ាងខ្លាំងដូច្នេះការចល័តនៃបន្ទុកបន្ទុកនៅក្នុងប៉ូលីមែរបែបនេះគឺទាបជាងការចល័ត intramolecular ។

3. មជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មមានទីតាំងនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់សំខាន់នៃវត្ថុធាតុ polymer ដែលមិនមាន polyconjugation ឧទាហរណ៍ polyimide ដែលមានក្រុមដឹកជញ្ជូន triphenylamine ឬ anthracene នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់សំខាន់។

4. មជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មគឺជាផ្នែកជំនួសនៃឆ្អឹងខ្នងវត្ថុធាតុ polymer ។ ទាំងនេះរួមមាន polyvinylcarbazole, polyepoxypropylcarbazole, polyvinyl anthracene ជាដើម។

5. ក្រុមចុងក្រោយដែលទូលំទូលាយបំផុតរួមមានសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលលាបជាមួយសមាសធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបសកម្ម។ នៅក្នុងសមាសធាតុបែបនេះវាគឺជាម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer ដែលតាមក្បួនកំណត់លក្ខណៈរូបវន្ត-មេកានិច និងវិសាលគមនៃប្រព័ន្ធ។

យន្តការនៃដំណើរការនៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុម 2-5 កំពុងលោត និងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្ទេរអ្នកដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតាមរយៈមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូន។ ដោយធម្មជាតិរបស់វា និងបានសង្កេតឃើញភាពទៀងទាត់ វាស្រដៀងទៅនឹងយន្តការលោតនៃការចល័ត។ អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃវត្ថុធាតុ polymer ការចល័តនៅក្នុងពួកវាអាចជាអេឡិចត្រុងឬរន្ធ។

ការដឹកជញ្ជូនតាមរន្ធត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនដែលមានសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដអប្បបរមា។ ជាធម្មតាទាំងនេះគឺជាក្រុមអាមីណូ ឬសមាសធាតុផ្សំ។ ការដឹកជញ្ជូនតាមរន្ធត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលោតនៃអេឡិចត្រុងពីគន្លងម៉ូលេគុលដែលបំពេញខ្ពស់បំផុត (កម្រិត HOMO) នៃមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនអព្យាក្រឹតទៅគន្លងម៉ូលេគុលនៃមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនដែលគិតថ្លៃវិជ្ជមានដែលនៅជិតខាង។

ការដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងកើតឡើងតាមរយៈមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនដែលកំណត់ដោយទំនាក់ទំនងអេឡិចត្រុងអតិបរមា។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ ក្រុមដែលមានអុកស៊ីហ្សែនដើរតួជាមជ្ឈមណ្ឌលបែបនេះ។ អេឡិចត្រុងពីគន្លងម៉ូលេគុលនៃមជ្ឈមណ្ឌលបន្ទុកអវិជ្ជមានផ្លាស់ទីទៅគន្លងទំនេរទាបបំផុត (កម្រិត LUMO) នៃមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនអព្យាក្រឹតដែលនៅជិតខាង។

ចរន្ត,

ឈ្មោះរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ

ប៉ូលីអេទីលលីន ១០ ៤

ប៉ូលីហ្វេនីលីន ១០ ៣

ប៉ូលីភីរ៉ូល ១០ ៣

ប៉ូលីធីយ៉ូហ្វេន ១០ ៣

ប៉ូលីនីលីន ១០ ២

អង្ករ។ ១.១៣. រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធនៃវត្ថុធាតុ polymer

ចរន្តអគ្គិសនីនៃប៉ូលីមែរដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមទីមួយត្រូវបានកំណត់ដោយចរន្តអគ្គិសនីនៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។ ប៉ូលីមែរទាំងនេះគឺជាប៉ូលីមែរដែលមានចរន្តងងឹតខ្ពស់។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ និងចរន្តជាក់លាក់នៃពួកវាមួយចំនួនត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ១.១៣.

-/a 0/a

អង្ករ។ ១.១៤. គ្រោងនៃការពឹងផ្អែកនៃថាមពលនៅលើវ៉ិចទ័ររលកនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ monoatomic លីនេអ៊ែរ (a) និងដង់ស៊ីតេនៃរដ្ឋ g (E)

សម្រាប់ខ្សែសង្វាក់នេះ (ខ) ។ រដ្ឋដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុងនៅ T = 0 ត្រូវបានស្រមោល

បំផ្ទុះជាប្រវត្តិសាស្ត្រ
ប៉ូលីម័រដែលមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ លក្ខណៈសម្បត្តិ pseudometallic និង semiconductor ត្រូវបានទទួលនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ។ ឧទាហរណ៏បុរាណនៃវត្ថុធាតុ polymer នេះគឺ polyacetylene ។ ដោយសារតែចំណងគីមី polyconjugated ចរន្តអគ្គិសនីរបស់វាអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយទាំងកំឡុងពេលសំយោគ (ដោយការគ្រប់គ្រងប្រវែងនៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer) និងក្រោមឥទ្ធិពលវាល (កំដៅ អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច វិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដ) ដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងផ្នែកបឋម។ រចនាសម្ព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer (ការរៀបចំឡើងវិញរចនាសម្ព័ន្ធ) ឬផ្លាស់ប្តូរកម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization របស់វា។ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការផលិតអេឡិចត្រូតសម្រាប់ប្រភពចរន្តគីមី (ប៉ូលីនីលីន) ឧបករណ៍បញ្ជាសីតុណ្ហភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងឧបករណ៍ទប់លំនឹងវ៉ុល (ប៉ូលីអាគ្រីឡូនីទ្រីល) ជាអេឡិចត្រូលីតរបស់កុងទ័រ (អំបិលប៉ូលីភីរ៉ូល) ជាដើម។ ការរកឃើញ និងការសិក្សាអំពីឥទ្ធិពលនៃ photoconductivity នៅក្នុង polynitriles, polyphthalocyanines, polyphenyls, និង polyphenylenevinylenes បាននាំឱ្យមានការបង្កើត photodetectors ដោយផ្អែកលើពួកវា ហើយ "ភាពប្រែប្រួល" ខ្ពស់នៃលក្ខណៈវិសាលគមនៃវត្ថុធាតុ polymer ទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដំបូង និងសមាសធាតុ polymer ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបាន។ ដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍ដែលមានវិសាលគមធំទូលាយ។ ពិតហើយ សម្រាប់ជាប្រយោជន៍នៃយុត្តិធម៌ វាគួរតែត្រូវបានទទួលស្គាល់ថាទិន្នផល quantum luminescence របស់ពួកគេមិនលើសពីពីរបីភាគរយទេ។ ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ជាលទ្ធផលនៃការសិក្សានៃការដឹកនាំប៉ូលីមែរដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃការតំរង់ទិសនៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៅក្នុងគំរូភាគច្រើន (ដែលធ្វើឱ្យវាអាចប្រើលក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធមួយវិមាត្រនៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុល) វត្ថុធាតុ polymeric quasi-crystalline សម្ភារៈដែលមាន anisotropy ខ្ពស់នៃលក្ខណៈអគ្គិសនីត្រូវបានទទួល។ ភាពចល័តនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកក្នុងពួកគេឈានដល់ 5000-6000 cm2/V.s ។
ភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer និងលទ្ធភាពនៃការកែប្រែរបស់ពួកគេបានផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវនូវជម្រើសដ៏ធំបំផុតនៃលក្ខណៈសម្ភារៈ។ នេះពិតណាស់បានជំរុញឱ្យពួកគេព្យាយាមអនុវត្តឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចសកម្មដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុ polymeric ។ ការងារនេះត្រូវបានអនុវត្តនៅលើមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីនៃឧបករណ៍ semiconductor គោលការណ៍រូបវន្ត និងបច្ចេកវិទ្យានៃការបង្កើតរបស់ពួកគេ ដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អនៅពេលនោះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរ នៅក្នុងប្រព័ន្ធប៉ូលីមែរ (ម៉ូលេគុល) ស្ថានភាពថាមពលនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៅកម្រិតខ្ពស់បំផុត និងទាបបំផុតនៃគន្លងម៉ូលេគុលដែលមិនកាន់កាប់បានដើរតួជាអាណាឡូកនៃកម្រិត Fermi និងអាណាឡូកនៃដំណើរការសារធាតុ doping ដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង ទីតាំងនៃកម្រិត Fermi គឺជាប្រតិបត្តិការនៃការជំនួសគីមីដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដ និងទំនាក់ទំនងអេឡិចត្រុង។ តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃវត្ថុធាតុ polymer មនុស្សម្នាក់អាចកំណត់កម្រិតនៃគន្លងម៉ូលេគុល ហើយជាលទ្ធផល ទទឹងនៃគម្លាតក្រុមរបស់វា។ ដោយបន្តការពិចារណាអំពីភាពស្រដៀងគ្នា យើងចង្អុលបង្ហាញថាប្រព័ន្ធនៃប៉ូលីលីនេអ៊ែរដែលមានចំណងភ្ជាប់គ្នាអាចត្រូវបានប្រើជាទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក។
បន្ទាប់ពីការបំផ្លិចបំផ្លាញជាប្រវត្តិសាស្ត្រខ្លីមួយ ចូរយើងពិចារណាអំពី "ការផ្សព្វផ្សាយ" នៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរនៅក្នុងពិភពនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកទំនើប។

LEDs សរីរាង្គដែលមានពន្លឺខ្ពស់។
ឌីយ៉ូតបញ្ចេញពន្លឺ (LEDs) គឺជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដំបូងគេដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូលីមែរ។ ឥឡូវនេះវាអាចត្រូវបានពិចារណារួចហើយថាការអភិវឌ្ឍន៍បានឈានដល់កម្រិតដែលធ្វើឱ្យវាអាចប្តូរទៅផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃ LEDs សរីរាង្គហើយភារកិច្ចនៃថ្ងៃនេះគឺបង្កើតឧបករណ៍ដែលមានពន្លឺខ្ពស់។ ការសិក្សាជាច្រើននៅក្នុងតំបន់នេះតាមវិធីផ្សេងៗគ្នាបាននាំឱ្យមានការរចនា និងជម្រើសបច្ចេកវិទ្យាដ៏ល្អប្រសើរ ដែលត្រូវបានគេហៅថា "ពន្លឺបញ្ចេញពន្លឺសរីរាង្គ" (Transparent Organic Light Emitting Diode - TOLED, រូបភាពទី 1) ។ គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការរបស់វាគឺសាមញ្ញបំផុត ហើយមាននៅក្នុងការបង្កើតវិទ្យុសកម្មដោយម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គិសនីដែលជាលទ្ធផលនៃការផ្សំឡើងវិញនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៅក្នុងស្រទាប់ electroluminescent ។ តាមរចនាសម្ព័ន្ធ LED គួរតែត្រូវបានរចនាដើម្បីឱ្យអេឡិចត្រូតថ្លា ស្រទាប់ផ្ទេររន្ធ ស្រទាប់ electroluminescent និង waveguide មានតម្លាភាពតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ហើយស្រទាប់ផ្ទេរអេឡិចត្រុង និងអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានផ្តល់នូវការជ្រៀតជ្រែកអតិបរិមា និងការឆ្លុះបញ្ចាំងពីវិទ្យុសកម្ម។ ដើម្បីបង្កើនការរួមចំណែកនៃវិទ្យុសកម្មដែលឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងការរចនា LED មួយចំនួន អេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានត្រូវបានផ្តល់រូបរាងសមស្រប (ឧទាហរណ៍ កញ្ចក់ប៉ារ៉ាបូលប៉ោង) និងធាតុអុបទិកដោយផ្អែកលើកញ្ចក់ Fresnel ដែលបង្កើតឡើងក្នុងស្រទាប់ផ្លាស្ទិចត្រូវបានណែនាំ។
បច្ចុប្បន្ននេះសម្ភារៈសរីរាង្គថ្មីសម្រាប់ LEDs កំពុងត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងសកម្ម។ ដូច្នេះវត្ថុធាតុ polymer ដែលកំពុងដំណើរការជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេវិទ្យុសកម្មអតិបរិមានៅសមាមាត្រនៃ para- និង metamodifications នៃ 2: 1 ត្រូវបានទទួលនៅក្រុមហ៊ុន Fujitsu ដោយផ្អែកលើ copolymer នៃ para- និង metabutadiene ។ វត្ថុធាតុ polymer ដែលមានមូលដ្ឋានលើ thiophene conductive ត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់ចាក់រន្ធ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយវ៉ុលប្រតិបត្តិការរបស់ LED នៅចរន្តខ្ពស់។ អេឡិចត្រូតវិជ្ជមានដែលធ្វើពីយ៉ាន់ស្ព័រ Mg-In មានស្ថេរភាពខ្ពស់ និងផ្តល់នូវកម្រិតខ្ពស់នៃការចាក់អេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រូតអុកស៊ីដអុកស៊ីដ indium អវិជ្ជមានត្រូវបានដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់។
នៅពេលអនាគត ក្រុមហ៊ុនគ្រោងនឹងប្រើប្រាស់អំពូល LED សរីរាង្គនេះជាមួយនឹងត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនហ្វីលស្តើង ប៉ូលីស៊ីលីកុន ដើម្បីបង្កើតអេក្រង់ដែលមានសមត្ថភាពផលិតរូបភាព "បន្តផ្ទាល់" ឡើងវិញ។ អេក្រង់ទាំងនេះនឹងមានពន្លឺខ្ពស់ និងមុំមើលធំទូលាយ ហើយនឹងត្រូវចំណាយតិចជាង AM LCDs បច្ចុប្បន្នគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

ប្រព័ន្ធបង្ហាញ
រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ LEDs ដែលមានមូលដ្ឋានលើសមាសធាតុសរីរាង្គត្រូវបានប្រើតែនៅក្នុងទូរស័ព្ទដៃ និងនាឡិកាប៉ុណ្ណោះ ចាប់តាំងពីមានបញ្ហាបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់ៗក្នុងការថែរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ LEDs នៅពេលបង្កើតម៉ាទ្រីស។ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យា "សីតុណ្ហភាពទាប" បានដកចេញនូវឧបសគ្គនេះ។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការងារ និងជួរនៃកិច្ចការដែលត្រូវដោះស្រាយលើការបង្កើតសូចនាករផ្ទះល្វែង និងការបង្ហាញដោយផ្អែកលើសម្ភារៈសរីរាង្គត្រូវបានបង្ហាញដោយការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យនៃការទទួលបាន LEDs ពណ៌ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបានជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធបញ្ឈរ (សាកលវិទ្យាល័យព្រីនស្តុន) និងអេក្រង់ EL សរីរាង្គពណ៌។ សម្រាប់ទូរទស្សន៍ជញ្ជាំង និងប្រព័ន្ធពហុព័ត៌មានចល័ត (ក្រុមហ៊ុន Idemitsu Kosan) ក៏ដូចជាដើម្បីធ្វើជាម្ចាស់លើការផលិតសាកល្បងនៃ LEDs វត្ថុធាតុ polymer ដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យា Cambridge Display Technology (Uniax) និងការផលិត LCD នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមប្លាស្ទិក (Ricon)។ ប្រសិទ្ធភាពពន្លឺនៃ LEDs សរីរាង្គទំនើប និងឧបករណ៍បង្ហាញព័ត៌មានដោយផ្អែកលើពួកវាគឺ 10-60 lm/W ពន្លឺនៃការបញ្ចេញពន្លឺឈានដល់ 50,000 cd/m2 ហើយអាយុកាលសេវាកម្មគឺ 10 ពាន់ម៉ោង (នៅពន្លឺ 150 cd/m2 ។ )
សមិទ្ធិផលសំខាន់នៃទសវត្សរ៍ទី 90 គឺការអភិវឌ្ឍន៍នៃ LEDs ពណ៌ខៀវសរីរាង្គដែលធ្វើឱ្យវាអាចបន្តទៅការបង្កើតអេក្រង់ពណ៌ពេញដោយផ្អែកលើ RGB triads ។ បញ្ហាបច្ចេកវិជ្ជាចម្បងមួយក្នុងករណីនេះគឺឥទ្ធិពលបំផ្លាញនៃដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាកំឡុងពេលបង្កើតសំណុំនៃ LEDs (ធាតុដំបូងនៃសំណុំត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយគីមីនៅពេលដែលធាតុទីពីរត្រូវបានបង្កើតឡើងហើយធាតុពីរដំបូងត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយ ដំណើរការផលិតនៃធាតុទីបីនៃសំណុំ) ។ វត្តមាននៃការចម្លងរោគគីមីតិចតួច (ជាពិសេសជាមួយលោហធាតុអាល់កាឡាំង) អាចនាំឱ្យមានការរិចរិលយ៉ាងសំខាន់នៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ electroluminescent និងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺនិងលក្ខណៈវិសាលគមនិងធ្វើឱ្យអាយុកាលរបស់ឧបករណ៍ខ្លី។ បច្ចេកវិទ្យារបាំងដើម្បីការពារស្រទាប់នៅក្នុងការផលិតជាបន្តបន្ទាប់នៃធាតុ triad ជៀសមិនរួចនាំឱ្យមានដែនកំណត់ក្នុងគុណភាពបង្ហាញ។
បញ្ហានេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយជោគជ័យដោយការប្តូរទៅបច្ចេកវិទ្យាគ្មានរបាំងសម្រាប់ផលិតបីវិមាត្រជាជាងរចនាសម្ព័ន្ធប្លង់។ យោងតាមបច្ចេកវិទ្យានេះ ធាតុ triad ត្រូវបានផលិតក្នុងទម្រង់ជាពីរ៉ាមីតបី ឬបួនជ្រុង ដែលបង្កើតឡើងដោយសង្កត់លើស្រទាប់ខាងក្រោមប្លាស្ទិក។ នៅលើមុខជាក់លាក់នៃសាជីជ្រុងទាំងអស់នៃម៉ាទ្រីស សារធាតុសរីរាង្គត្រូវបានដាក់ដោយការបំភាយចំហាយតាមទិស ដោយផ្តល់វិទ្យុសកម្មនៃពណ៌មួយ។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានបង្វិលតាមមុំសមស្រប (120° ឬ 90°) ហើយសម្ភារៈនៃពណ៌ភ្លឺបន្ទាប់ត្រូវបានដាក់។ នៅលើមុខទីបួន ស្រទាប់មួយនៃពណ៌នៃពន្លឺកាត់បន្ថយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពង្រីកទំហំពណ៌ដែលផលិតឡើងវិញដោយការបង្ហាញ ក៏ដូចជាស្ថេរភាពតុល្យភាពពណ៌សកំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ។ ការរចនានេះផ្តល់នូវការបង្កើនគុណភាពបង្ហាញជិតបីដង។ ស្រទាប់ប៉ូលីម៊ែរដែលមានពីរ៉ាមីត និងរន្ធទំនាក់ទំនងត្រូវបានដាក់នៅលើកំពូលនៃម៉ាទ្រីសសកម្មដែលដោះស្រាយសៀគ្វីត្រង់ស៊ីស្ទ័រស្រទាប់ស្តើង (TFT) ដែលត្រូវបានប្រឌិតដោយភ្ជាប់ជាមួយនឹងរលាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់។ សមាសធាតុទាំងអស់នៃផ្លូវបច្ចេកវិជ្ជាត្រូវបានដំណើរការរួចរាល់ហើយ ហើយអ្នកអភិវឌ្ឍន៍សង្ឃឹមថានឹងផលិតអេក្រង់ថោកសមរម្យជាមួយនឹងដំណើរការខ្ពស់។
ការចាប់អារម្មណ៍ដែលមិនគួរឱ្យសង្ស័យគឺការវិវត្តនៃអេក្រង់សរីរាង្គ ultrathin ។ វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts បានបង្កើតបច្ចេកវិជ្ជាសម្រាប់ផលិតការបង្ហាញនៅលើស្រទាប់ផ្លាស្ទិចដែលមានកម្រាស់ត្រឹមតែ 100 មីលីម៉ែត្រ ដែលអាចបត់ជារមៀលដែលមានកាំ 5 មម ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ រូបភាពត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់នៃការបិទភ្ជាប់ electrophoretic ដែលត្រូវបានអនុវត្តទៅក្រឡាចត្រង្គអេឡិចត្រូតនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមវត្ថុធាតុ polymer ដែលអាចបត់បែនបាន។ ការបិទភ្ជាប់មានមីក្រូគ្រាប់ដែលមានពណ៌ស (ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត - សមាសធាតុស្តង់ដារនៃពណ៌សធម្មតា) និងខ្មៅ (ល្បាយនៃសារធាតុពណ៌សរីរាង្គ) មីក្រូភាគល្អិតដែលផ្អាកនៅក្នុងប៉ូលីអេទីឡែនរលាយ។ សំបករបស់កន្សោមឆ្លងកាត់ការព្យាបាលពិសេសដើម្បីធានានូវតម្លាភាពរបស់វា។ ទំហំកន្សោមជាមធ្យមគឺប្រហែល 50 មីក្រូ។ ក្រឡាចត្រង្គនៃអេឡិចត្រូតថ្លាត្រូវបានអនុវត្តលើស្រទាប់បិទភ្ជាប់។ នៅពេលដែលតង់ស្យុងនៃប៉ូលមួយត្រូវបានអនុវត្ត ភាគល្អិតពណ៌សដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានផ្លាស់ទីទៅកំពូលនៃកន្សោម ហើយរារាំងភាគល្អិតខ្មៅ។ ជាលទ្ធផលកន្សោមក្លាយជាពណ៌ស។ នៅពេលដែលប៉ូលត្រូវបានបញ្ច្រាស់ ភាគល្អិតពណ៌សផ្លាស់ទីទៅផ្នែកខាងក្រោមនៃកន្សោម ហើយពណ៌របស់វាក្លាយជាពណ៌ខ្មៅ។ ដំណោះស្រាយនៃការបង្ហាញបែបនេះកំណត់គម្លាតក្រឡាចត្រង្គនៃអេឡិចត្រូត ហើយសម្រាប់គំរូដំបូងគេអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃស្តង់ដារសម្រាប់ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ពឡាស៊ែរ។ ការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃអេក្រង់ដែលមានអង្កត់ទ្រូងអេក្រង់ 30 សង់ទីម៉ែត្រគឺ 12 mW រយៈពេលនៃការចាក់ព័ត៌មាននៅពេលដែលវ៉ុលត្រូវបានយកចេញមិនត្រូវបានកំណត់ទេ (រហូតដល់អាសយដ្ឋានថ្មី) ។ រូបភាពអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរច្រើនជាង 107 ដងដោយមិនមានការថយចុះនៃការអនុវត្ត។ នៅលើមូលដ្ឋាននៃការសាងសង់បែបនេះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើត "ក្រដាសអេឡិចត្រូនិច" ។
ក្រុមហ៊ុន Xerox បានប្រកាសពីការរៀបចំម៉ាស៊ីនថតចម្លងដោយផ្អែកលើ "ក្រដាសអេឡិចត្រូនិក" ដែលជាអេក្រង់ស្តើងបំផុតដែលផលិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា Gyricon ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់ប្រហោងប្រេងជាមួយនឹងរង្វង់ប្លាស្ទិក។ នៅពេលដែលវ៉ុលត្រូវបានអនុវត្ត ស្វ៊ែរត្រូវបានតម្រង់ទិសទាក់ទងទៅនឹងផ្ទៃជាមួយនឹងផ្នែកខ្មៅ ឬស។ ថ្ម AA ចំនួនពីរគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតរូបភាពឡើងវិញ។ ការកែតម្រូវ និងការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពព័ត៌មានត្រូវបានអនុញ្ញាត។ គុណវិបត្តិតែមួយគត់នៃការបង្ហាញគឺតម្រូវការដើម្បីការពារប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែកអគ្គិសនីជាពិសេសពីអគ្គិសនីឋិតិវន្ត។ "ក្រដាសអេឡិកត្រូនិក" ដូចគ្នាទៅនឹងក្រដាសធម្មតាដែរ គឺស្រាល បត់បែន ងាយស្រួលអានពីគ្រប់ទិដ្ឋភាព។ លើសពីនេះ វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិថ្មី ដូចជាសមត្ថភាពក្នុងការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពព័ត៌មានជាច្រើនពាន់ដង និងប្រើទ្រនិចអេឡិចត្រូនិច។ យោងតាមអ្នកឯកទេស Xerox តម្លៃនៃក្រដាសបែបនេះនឹងមិនលើសពី 25 សេនក្នុងមួយសន្លឹក A4 ។

ឧបករណ៍បញ្ជូនខ្សែភាពយន្តស្តើងសរីរាង្គ
នៅក្នុងការផលិតអេក្រង់ ការបង្កើតរួមគ្នានៃ TFTs ដោយបច្ចេកវិទ្យាប្រពៃណី និង LEDs សរីរាង្គគឺពិបាកដោយសារតែដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលបណ្តាលឱ្យមានការរិចរិលនៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុសរីរាង្គ។ TFTs ដែលមានមូលដ្ឋានលើវត្ថុធាតុដើមសរីរាង្គអាចត្រូវបានប្រឌិតនៅសីតុណ្ហភាពទាប ហើយនៅពេលជាមួយគ្នានោះស្រទាប់ខាងក្រោមប្លាស្ទិកដែលមានតំលៃថោកអាចត្រូវបានប្រើជំនួសឱ្យកញ្ចក់ដែលមានតំលៃថ្លៃ ដែលនឹងកាត់បន្ថយការចំណាយនៃផលិតផលទាំងមូលយ៉ាងខ្លាំង។ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យា TFT សរីរាង្គបើកឱកាសដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការបង្កើតអេក្រង់ដែលមានពន្លឺ និងជ្រុលជ្រុល ជាមួយនឹងភាពបត់បែន និងកម្លាំងខ្ពស់។ ការដោះស្រាយបញ្ហាបច្ចេកវិជ្ជានៃការទទួលបាន TFTs ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមសរីរាង្គនឹងធ្វើឱ្យវាអាចផលិតធាតុបង្ហាញទាំងអស់ដោយប្រើដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាស្រដៀងគ្នាដែលនឹងកាត់បន្ថយថ្លៃដើមផលិតកម្មនិងកាត់បន្ថយភាពខុសគ្នានៃឧបករណ៍ដែលបានប្រើ។ យោងតាមលក្ខណៈរបស់ពួកគេ TFTs សរីរាង្គទំនើបមិនទាបជាងស្តង់ដារនៅលើខ្សែភាពយន្តស៊ីលីកុនអាម៉ូញាក់ទេ។ រចនាសម្ព័ន្ធធម្មតានៃ TPT សរីរាង្គត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។
គំរូ TFT នៅលើ pentacene ដែលមានប្រវែងច្រកទ្វារ និងទទឹង 5 និង 500 µm រៀងគ្នា និងកំរាស់ច្រកទ្វារ 140 nm មានវ៉ុលកម្រិត 10 V និងការចល័តរសាត់តិត្ថិភាពនៃ 1.7 cm2/V.s (លទ្ធផលកំណត់ត្រាសម្រាប់សរីរាង្គ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ) ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយចរន្តលេចធ្លាយរវាង TFTs នីមួយៗ តូប៉ូឡូញ Corbino ជាក់លាក់មួយត្រូវបានប្រើ ដែលអេឡិចត្រូតប្រភពបង្កើតជារង្វង់បិទជុំវិញតំបន់សកម្មនៃ TFT ដែលនៅចំកណ្តាលអេឡិចត្រូតបង្ហូរស្ថិតនៅ។ ជាមួយនឹងការរចនានេះ ច្រកទ្វារគ្រប់គ្រងចរន្តទាំងអស់ដែលហូរចេញពីបំពង់បង្ហូរទៅកាន់ប្រភព ដែលផ្តល់នូវសមាមាត្រចរន្តបិទ ~ 108 ក៏ដូចជាចរន្តលេចធ្លាយទាប (ចរន្តបិទជិតដល់កម្រិតសំឡេងរំខាន។ )
ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ថាបញ្ហាបច្ចេកវិទ្យានៃការបង្កើតឧបករណ៍បង្ហាញព័ត៌មានទាំងស្រុងពីវត្ថុធាតុដើមសរីរាង្គត្រូវបានដោះស្រាយរួចហើយនៅថ្ងៃនេះ។

អុបតូអេឡិចត្រូនិច និងបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ
ភាពជឿនលឿននៃការបង្កើត LEDs សរីរាង្គ និងប្រព័ន្ធបង្ហាញព័ត៌មានក៏ជំរុញការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ជាមួយនឹងការរំភើបអគ្គិសនីដោយផ្អែកលើសារធាតុប៉ូលីម៊ែរសរីរាង្គ ដែលជាវត្ថុធាតុដើមដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយសម្រាប់ផលិតប្រភេទថ្មីនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា optoelectronic ។ គុណសម្បត្តិចម្បងនៃ IC បែបនេះគឺការចំណាយទាប និងបច្ចេកវិទ្យាសាមញ្ញសមរម្យសម្រាប់ផលិតភាពជាអ្នកដឹកនាំ។ ការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងតំបន់នេះត្រូវបានអនុវត្តដោយក្រុមហ៊ុនជាច្រើននៅសហរដ្ឋអាមេរិក អាឡឺម៉ង់ អូទ្រីស និងអ៊ីតាលី។ ហើយសព្វថ្ងៃនេះ សរសៃវត្ថុធាតុ polymer ឧស្សាហកម្មត្រូវបានប្រើប្រាស់រួចជាស្រេចនៅក្នុងសៀគ្វីអុបតូអេឡិចត្រូនិចកូនកាត់ស្តង់ដារ។
សារធាតុប៉ូលីម៊ែរច្រើនជាងដប់ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconductor សមរម្យសម្រាប់ការបង្កើតឡាស៊ែរនៅក្នុងជួរដែលអាចមើលឃើញទាំងមូលត្រូវបានសិក្សា។ ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសចំពោះអ្នកអភិវឌ្ឍន៍គឺប៉ូលីលីមដែលភ្ជាប់ជាមួយច្រវាក់ចំហៀងព្រោះវាជាច្រវាក់ចំហៀងដែលកំណត់ទទឹងនៃក្រុមថាមពលពោលគឺឧ។ រលកវិទ្យុសកម្ម។ ដោយសារតែការផុតពូជខ្ពស់នៃវិទ្យុសកម្មដែលបានបង្កើត (ខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្រាស់ត្រឹមតែ 0.1 μmស្រូបយក 90% នៃវិទ្យុសកម្ម) ការពឹងផ្អែកខ្សោយនៃប្រសិទ្ធភាព photoluminescence quantum លើបរិមាណវត្ថុធាតុ polymer សកម្មនៅក្នុង resonator និងការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដ៏ធំរវាង ការស្រូប និងការបំភាយ វិសាលគម (ដែលធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការសម្រេចបាននូវការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន) សារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលភ្ជាប់គ្នា ទោះបីមានកម្រាស់តូចក៏ដោយ ពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់ការបង្កើតឧបករណ៍ផ្ទុកឡាស៊ែរសកម្ម។ ភាពរលាយខ្ពស់នៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែររួមជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់ចំហៀងនៅក្នុងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គទូទៅជួយសម្រួលដល់បច្ចេកវិទ្យានៃការដាក់ប្រាក់ និងបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់នៃខ្សែភាពយន្តចាំបាច់ រួមទាំងវិធីសាស្រ្តប្រពៃណីនៃ photolithography ដែលអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អនៅក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច។
បញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរបំផុតមួយក្នុងការផលិតឧបករណ៍ជាមួយនឹងការរំជើបរំជួលអគ្គិសនីនៅលើខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរគឺដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៃចរន្តបង្កើតកម្រិត (~1 kAChcm2) ។ វាត្រូវបានដោះស្រាយដោយការណែនាំមតិកែលម្អដែលបានចែកចាយ និងឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg (DRB) ដែលត្រូវបានចែកចាយ ដើម្បីបង្កើនកត្តាគុណភាពនៃ resonator ។ ROB អនុវត្តមុខងារនៃកញ្ចក់ resonator ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់វត្ថុធាតុ polymer ឆ្លាស់គ្នានៃកម្រាស់ផ្សេងៗជាមួយនឹងតម្លៃទាប និងខ្ពស់នៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ ចាប់តាំងពីប្រវែងនៃ resonator ប្រែប្រួលអាស្រ័យលើប្រវែងរលកនៃវិទ្យុសកម្ម ROB ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងគ្នាអាចគាំទ្រការបង្កើត multimode ។
ឧទាហរណ៏នៃការប្រើប្រាស់សារធាតុប៉ូលីម៊ែរដោយជោគជ័យក្នុងបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ គឺជាឡាស៊ែរសរីរាង្គដែលរំភើបដោយអេឡិចត្រូនិចដំបូងគេពី Lucent Technologies ដែលសាកសមសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើគ្រីស្តាល់នៃ tetracene ដែលជាម៉ូលេគុលដែលមានចិញ្ចៀន benzene ចំនួនបួន។ រចនាសម្ព័ន្ធវាល (ឆានែលទទឹង 25 µm និងបណ្តោយ 200–400 µm) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ tetracene កម្រាស់ 1–10 µm ដែលទទួលបានដោយការបញ្ចេញចំហាយនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric នៅក្នុងលំហូរឧស្ម័ន inert ។ ស្រទាប់នៃអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមដែលមានកំរាស់ 0.15 μm ត្រូវបានគេប្រើជា dielectric ហើយអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យត្រូវបានធ្វើឡើងពីអុកស៊ីដស័ង្កសីអាលុយមីញ៉ូម។ រចនាសម្ព័ន្ធគឺជាមគ្គុទ្ទេសក៍រលកពហុទម្រង់ដែលមានការខាតបង់ខាងក្នុងសរុបនៃ ~ 100 សង់ទីម៉ែត្រ-2 ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបំបែកនៃគ្រីស្តាល់ tetracene ជាមួយនឹងការបង្កើត facets ជាមួយនឹងមេគុណឆ្លុះបញ្ចាំងនៃ ~8% ។ នៅដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៃចរន្តចាក់នៅក្នុង resonator ការបញ្ជូនវិទ្យុសកម្មនៅចម្ងាយរលក 575.7 nm ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាមួយនឹង amplification កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការនៅក្នុង multimode mode ។ នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ឡាស៊ែរដំណើរការក្នុងរបៀបជីពចរ ហើយនៅកម្រិត 200 K ក្នុងរបៀបរលកបន្តបន្ទាប់។ ជាមួយនឹងការថយចុះនៃការបាត់បង់ការឆ្លុះបញ្ចាំងដោយសារតែការណែនាំនៃមតិកែលម្អដែលបានចែកចាយ និង ROB ប្រតិបត្តិការនៅក្នុងរបៀបបន្ត និងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺអាចធ្វើទៅបាន។ អត្ថប្រយោជន៍នៃឡាស៊ែរគឺលទ្ធភាពនៃការលៃតម្រូវប្រេកង់ ចាប់តាំងពីវិសាលគមនៃការបំភាយនៃ tetracene គឺធំទូលាយណាស់។
ឡាស៊ែរដែលមានមូលដ្ឋានលើវត្ថុធាតុដើមសរីរាង្គមានតម្លៃថោកជាងឧបករណ៍ semiconductor ហើយជម្រើសដ៏ធំទូលាយនៃសម្ភារៈធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគ្របដណ្តប់ជួរវិសាលគមសំខាន់ៗ។ វាមានសុវត្ថិភាពក្នុងការទស្សន៍ទាយថាឡាស៊ែរបែបនេះនឹងរកឃើញកម្មវិធីធំទូលាយនៅក្នុងអង្គចងចាំអុបទិក និងម៉ាស៊ីនបោះពុម្ពឡាស៊ែរនាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ។

ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មនៃបច្ចេកវិទ្យាប៉ូលីម័រ
ទោះបីជាមានភាពខុសគ្នានៃវត្ថុធាតុ polymeric ទាំងអស់ក៏ដោយ ប្រតិបត្តិការភាគច្រើនសម្រាប់បង្កើតឧបករណ៍ និងធាតុរចនាសម្ព័ន្ធមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ ហើយអាចបង្រួបបង្រួមបានយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ប្រតិបត្តិការទាំងនេះ ជាដំបូងនៃការទាំងអស់ រួមមានដំណើរការនៃការដាក់ប្រាក់ (ការដាក់) នៃស្រទាប់ប៉ូលីមែរ និងដំណើរការនៃការបង្កើតរូបរាង។ វាត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញខាងលើរួចហើយថាសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើង និងខ្សែភាពយន្តក្រាស់ភាគច្រើន ដំណើរការដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អនៃការបញ្ចេញចំហាយទឹក ការបោះពុម្ពអេក្រង់ និង lithography (សម្រាប់សមាសធាតុរលាយ) អាចត្រូវបានប្រើ។
វិធីសាស្រ្តបដិវត្តន៍ចំពោះការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការផលិតដ៏ធំនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដោយផ្អែកលើខ្សែភាពយន្តសរីរាង្គត្រូវបានបង្ហាញដោយក្រុមហ៊ុន Rolltronics រដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា។ យោងតាមបច្ចេកវិជ្ជារបស់វាហៅថា រមៀលទៅវិល (ពីរបុំមួយទៅរបុំ) របុំធំដែលមានផ្លាស្ទិចអាចបត់បែនបានត្រូវបានប្រើក្នុងវដ្តផលិតកម្ម conveyor ដែលដើរតួនាទីនៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៃឧបករណ៍នាពេលអនាគត (រូបភាពទី 3) ។ ប្រវែងនៃកាសែតផ្លាស្ទិចគឺលើសពី 300 ម៉ែត្រ ហើយទទឹងអាចលើសពី 1 ម៉ែត្រ ការអនុវត្តន៍បន្តបន្ទាប់គ្នា និងការបង្កើតស្រទាប់ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបន្ទប់កែច្នៃឯកទេសដែលធានានូវការអនុវត្តវដ្តបច្ចេកវិទ្យាទាំងមូល។ អ្នកអភិវឌ្ឍន៍ជឿថាពួកគេនឹងអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធនៅសីតុណ្ហភាពមិនខ្ពស់ជាង 100-125 ° C ដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យប្រើវត្ថុធាតុ polymeric ទំនើបបំផុត។
រួមជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាភាពយន្ត Iowa Thin, Rolltronics គ្រោងនឹងបង្កើតខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្ម Roll-to-roll នៅចុងឆ្នាំ 2001។ ធាតុសំខាន់នៃការរចនានាពេលអនាគតដែលជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្សែភាពយន្តស្តើងត្រូវបានជ្រើសរើសជា "ការធ្វើតេស្តប៊ិច" ។ បន្ថែមពីលើ TFTs ក្រុមហ៊ុនមានបំណងផលិតសៀគ្វីអង្គចងចាំ ឧបករណ៍ថាមពល និងធាតុបង្ហាញ ព្រមទាំងសមាសធាតុទាំងអស់នៃសៀវភៅអេឡិចត្រូនិច និងក្រដាសអេឡិចត្រូនិក។ បច្ចេកវិទ្យា roll-to-roll គឺសមរម្យសម្រាប់ការបង្កើតអេក្រង់សំប៉ែត អំពូល LED និងផ្ទាំងព័ត៌មាន កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិច និងឡាស៊ែរ semiconductor ។ តំណាងក្រុមហ៊ុនបានហៅបច្ចេកវិទ្យានេះថាជារបកគំហើញទៅអនាគត ដោយសង្កត់ធ្ងន់ទៅលើប្រសិទ្ធភាព និងផលិតភាពខ្ពស់របស់វា ដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់ការផលិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រភេទថ្មីជាច្រើន និងកាត់បន្ថយការចំណាយរបស់ពួកគេយ៉ាងខ្លាំង។

ទស្សនវិស័យអភិវឌ្ឍន៍
គោលការណ៍រូបវន្តដែលបានប្រើ និងបច្ចេកវិជ្ជានៃ "អេឡិចត្រូនិចប៉ូលីម័រ" គឺជាជំហានធម្មជាតិដំបូងបង្អស់ឆ្ពោះទៅរកអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុល។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតថា ផ្ទុយទៅនឹងអេឡិចត្រូលីត្ររឹងបុរាណ ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិនៃតួគ្រីស្តាល់ត្រូវបានគេពិចារណា ហើយរចនាសម្ព័ន្ធសកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងបរិមាណរបស់វា ក្នុងករណីប្រើប្រាស់ប៉ូលីម៊ែរ ចាំបាច់ត្រូវគិតគូរអំពី លក្ខណៈសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុល។ នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទៅអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលពិត នៅពេលដែលម៉ូលេគុលនីមួយៗដើរតួជាធាតុសកម្មរួចហើយ ភារកិច្ចចម្បងគឺជ្រើសរើសវិធីសាស្ត្របច្ចេកវិជ្ជាសម្រាប់ផលប៉ះពាល់ចំណុច (មូលដ្ឋាន) លើម៉ូលេគុល និងផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធគីមីចម្បងរបស់វា។ តាមធម្មជាតិ ប្រសិនបើឧបករណ៍បច្ចេកវិជ្ជាមិនមានលទ្ធភាពកែប្រែប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដំបូងនៅកម្រិតអាតូមក្នុងមូលដ្ឋានទេនោះ វិធីសាស្ត្រនៃការសាងសង់ដោយខ្លួនឯង និងការគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯងគួរតែត្រូវបានបង្កើតឡើង ដូចដែលកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិនៅក្នុងវដ្តជីវិតនៃមេរោគ និងបាក់តេរី។ នៅក្នុងការប៉ាន់ស្មានដំបូង ទាំងនេះរួមបញ្ចូលវិធីសាស្រ្ត Langmuir-Blodgett សម្រាប់ការទទួលបានខ្សែភាពយន្ត monolayer ឬវិធីសាស្រ្តនៃការប្រមូលផ្តុំ monolayers ដោយខ្លួនឯងនៃ oligomers នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមលោហៈ (Self-assembled monolayers - SAM) ។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះអាចមានលក្ខខណ្ឌដោយការប្ៀបប្ដូចជាមួយនឹងបច្ចេកវិជ្ជានៃឧបករណ៍រដ្ឋរឹង ដែលត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈ "ស្រទាប់តែមួយ" epitaxy ។
ជម្រើសមួយក្នុងចំណោមជម្រើសសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទៅជាអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលគឺបច្ចេកវិទ្យា "កូនកាត់" នៅពេលដែល "ធាតុម៉ូលេគុល" ត្រូវបានប្រើដោយប្រើវិធីសាស្ត្រអេឡិចត្រូនិចបុរាណ។ ឧទាហរណ៏នៃបច្ចេកវិជ្ជារួមបញ្ចូលគ្នាបែបនេះគឺការប្រើប្រាស់សំណង់នៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលស្នើឡើងដោយ IBM ដើម្បីបង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានទំហំតូចជាងឧបករណ៍ស៊ីលីកុនទំនើប 500 ដង។ លើស​ពី​នេះ​ទៅ​ទៀត នៅ​ពេល​ដែល​អវត្ដមាន​នៃ​អុក​ស៊ី​សែន ពួក​គេ​អាច​ទប់ទល់​នឹង​ការ​ឡើង​កម្ដៅ​រហូត​ដល់ 1000°C ។
មធ្យោបាយទំនើបនៃការកែប្រែ និងការគ្រប់គ្រងរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិក - មីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូមិក (AFM) និងមីក្រូទស្សន៍រូងក្រោមដី (STM) អាចបំពេញតម្រូវការបច្ចេកវិទ្យានៅកម្រិតអាតូមិក។ ប៉ុន្តែជាអកុសល ទាំង AFM និង STM គឺជាវិធីសាស្រ្តបន្តបន្ទាប់គ្នាជាមួយនឹងដំណើរការមិនខ្ពស់ខ្លាំង ហើយនៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីពួកគេនឹងត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាគឺដោយមានជំនួយពី AFM និង STM ដែលឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលត្រូវបានបង្កើតដោយជោគជ័យជាលើកដំបូង។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះក៏ធ្វើឱ្យវាអាចដោះស្រាយបញ្ហាលំបាកបំផុតនៃការប្រមូលផ្តុំឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុល - ការបង្កើតទំនាក់ទំនង។ គំរូទ្រឹស្តីនៃវិធីសាស្រ្ត AFM និង STM នៃការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ និងការវាស់វែងនៅតែត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយការរកឃើញជាច្រើនទៀតអាចត្រូវបានរំពឹងទុកនៅទីនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលដែលសមរម្យសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មគឺជាបញ្ហានៃអនាគត។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ទាំងអស់ខាងលើបង្ហាញថាអេឡិចត្រូនិចគឺជិតដល់បដិវត្ត "វត្ថុធាតុ polymer" ។ ក្នុងរយៈពេល 3 ទៅ 5 ឆ្នាំខាងមុខ វានឹងអាច "បោះពុម្ព" គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចជាផ្ទាំងរូបភាព។ "ផ្ទាំងរូបភាព" ប្លាស្ទិកបែបនេះនឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតអេក្រង់ និងអេក្រង់ពណ៌ពេញ អាគុយសូឡា និងបន្ទះបំភ្លឺ LED ពណ៌ស ក្រដាសអេឡិចត្រូនិក និងច្រើនទៀត។ ផលិតផលអេឡិចត្រូនិកថ្មីដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុ polymeric ដែលនឹងលេចឡើងក្នុងទសវត្សរ៍ក្រោយនឹងធ្វើបដិវត្តលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ពង្រីកលទ្ធភាពនៃបច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មាន និងបង្កើតតម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទៅគោលការណ៍ថ្មីនៃអង្គការ ការអប់រំ ជីវិត និងការកម្សាន្ត។ . ភារកិច្ចរបស់អេឡិចត្រូនិចរុស្ស៊ីគឺមិនត្រូវ "ខកខាន" របកគំហើញនេះទេហើយចូលរួមក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូនិកវត្ថុធាតុ polymer តាមរបៀបសក្ដិសម។

អក្សរសិល្ប៍
Laser Focus World, 2001, v.37, no.3, p. ៤១–៤៤។
Semiconductor International, 2000, v.23, no. 8, p.46 ។
Semiconductor International, 2001, v.24, no.6, p.50 ។
Semiconductor International, 2001, v.24, no. 8, p.40 ។
Solid State Technology, 2000, v.43, no. 3, p. ៦៣–៧៧។
Photonics Spectra 2000, v.34, no.5, p.44 ។
Journal of American Chemical Society, 2000, v.122, no. 2, p. ៣៣៩–៣៤៧។
បច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិកបរទេស, ឆ្នាំ 2000, លេខ 1, ទំ។ ៦៦–៧២។

អត្ថបទសម្រាប់ការប្រកួតប្រជែង "ជីវ/ម៉ូល/អត្ថបទ"៖ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសុបិនជាយូរមកហើយក្នុងការប្រែក្លាយសត្វ និងរុក្ខជាតិទៅជា cyborgs ដែលគ្រប់គ្រងដោយសញ្ញាអគ្គិសនី ហើយពួកគេកំពុងព្យាយាមធ្វើវាតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា។ ដូច្នេះប្រហែល 10 ឆ្នាំមុន វិស័យវិទ្យាសាស្ត្រថ្មីមួយបានលេចចេញឡើងគឺ ជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គ ដែលសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលមានចរន្តអគ្គិសនីដើរតួជាអន្តរការីរវាងសត្វមានជីវិត និងកុំព្យូទ័រ។ ការបញ្ជាពីចម្ងាយនៃពណ៌ស្លឹកគ្រៃ សរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិត និងការព្យាបាលចំណុចឈឺចាប់ - លទ្ធផលដំបូងនៃសម្ព័ន្ធភាពបីនេះគឺគួរអោយចាប់អារម្មណ៍រួចទៅហើយ។

អ្នកឧបត្ថម្ភការតែងតាំង - ។

អ្នកឧបត្ថម្ភទូទៅនៃការប្រកួតប្រជែងនេះបើយោងតាមការប្រមូលមូលនិធិរបស់យើងគឺជាសហគ្រិន លោក Konstantin Sinyushinដែលគាត់មានការគោរពពីមនុស្សយ៉ាងធំធេង!

ពានរង្វាន់ជម្រើសទស្សនិកជនត្រូវបានឧបត្ថម្ភដោយ Atlas ។

អ្នកឧបត្ថម្ភការបោះពុម្ពអត្ថបទនេះគឺ Andrey Alexandrovich Kiselev ។

ភាវៈរស់ទាំងអស់គឺជាមនុស្សយន្ត ឬកុំព្យូទ័រ។ ជំនួសឱ្យចរន្តអគ្គិសនីធម្មតា - អេឡិចត្រុងដែលរត់តាមខ្សភ្លើងទៅព្រីនិងខាងក្រោយ - យើងត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយរំញោចសរសៃប្រសាទស្ទ្រីមនៃម៉ូលេគុលចោទប្រកាន់ដែលហៅថាអ៊ីយ៉ុង។ ហើយ "ប៊ូតុង" នៅក្នុងសៀគ្វីអគ្គីសនីផ្ទាល់ត្រូវបានចុចមិនមែនដោយម្រាមដៃទេប៉ុន្តែដោយសារធាតុពិសេស - ឧបករណ៍បញ្ជូនសរសៃប្រសាទ។ នៅពេលដែលកំហាប់របស់ពួកគេលើសពីដែនកំណត់ជាក់លាក់មួយ ខ្សែសង្វាក់នៃប្រតិកម្មជីវគីមីចាប់ផ្តើមនៅក្នុងភ្នាសកោសិកានៃណឺរ៉ូន ដែលបញ្ចប់ដោយការរំភើបនៃសរសៃប្រសាទ។

ឥឡូវនេះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងព្យាយាម "រៀបការ" កុំព្យូទ័រនៅក្នុងខ្លួនយើងជាមួយនឹង microcircuits ស៊ីលីកុនដែលធ្លាប់ស្គាល់: ចំណុចប្រទាក់ខួរក្បាល - កុំព្យូទ័រដឹងពីរបៀបដើម្បីទទួលស្គាល់សកម្មភាពនៃកោសិកាសរសៃប្រសាទហើយបំលែងពួកវាទៅជាពាក្យបញ្ជាដ៏មានអត្ថន័យសម្រាប់អេឡិចត្រូនិច។ ដូច្នេះ ដោយប្រើថាមពលនៃការគិត អ្នកអាចលេងហ្គេមសាមញ្ញ ផ្លាស់ទីដៃសិប្បនិម្មិតរបស់មនុស្សយន្ត ឬសូម្បីតែគ្រប់គ្រង quadrocopter ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយឧបករណ៍ទាំងអស់នេះនៅតែទទួលរងពីកំហុសនិងភាពមិនត្រឹមត្រូវ - វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការឆ្លងកាត់ចរន្តអេឡិចត្រូនិចនិងអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងឧបករណ៍មួយ។

"អ្នកបកប្រែ" ពីភាសារស់នៅទៅជាភាសានៃមីក្រូសៀគ្វីអាចជាប៉ូលីម័រអេឡិចត្រូនិចដែលដឹកនាំចរន្តទាំងពីរប្រភេទក្នុងពេលដំណាលគ្នា (រូបភាពទី 1) ។ បានរកឃើញនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 70 នៃសតវត្សចុងក្រោយនេះ សម្ភារៈទាំងនេះត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងសកម្មដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើន៖ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីធ្វើត្រង់ស៊ីស្ទ័រ កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឌីយ៉ូតបញ្ចេញពន្លឺសរីរាង្គ (OLED) និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកសរីរាង្គផ្សេងទៀត។

រូបភាពទី 1. គ្រោងការណ៍តំណាងនៃសរីរាង្គ ( នៅខាងស្ដាំ) និងអសរីរាង្គ ( ឆ្វេង) semiconductors ទាក់ទងជាមួយអេឡិចត្រូលីត។ទំហំនៃអ៊ីយ៉ុងសាកគឺធំជាងចម្ងាយរវាងអាតូមនៅក្នុងសារធាតុ semiconductors inorganic ដូច្នេះហើយការដឹកនាំអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងវត្ថុធាតុទាំងនេះគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ទំហំលក្ខណៈនៃការចាត់ទុកជាមោឃៈរវាងខ្សែសង្វាក់នៃ macromolecules នៃប៉ូលីម៊ែរដែលរួមបញ្ចូលគ្នាគឺអាចប្រៀបធៀបបានជាមួយនឹងទំហំនៃអ៊ីយ៉ុងដែលមានជាតិទឹក ដូច្នេះហើយ ចរន្តអ៊ីយ៉ុងគឺអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងថ្នាក់នៃសមាសធាតុនេះ។

ឥឡូវនេះគុណសម្បត្តិនៃប៉ូលីម៊ែរអេឡិចត្រូនិច - ភាពបត់បែន ភាពសាមញ្ញ និងភាពប្រែប្រួលនៃការសំយោគ ក៏ដូចជាភាពឆបគ្នានៃជីវគីមី និងចរន្តអ៊ីយ៉ុង - កំពុងព្យាយាមប្រើជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គ - វិស័យវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈវ័យក្មេងដែលមានអ្វីដែលគួរអួតរួចទៅហើយ។

ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យពីខាងក្នុង

ប្រតិបត្តិការនៃចំណុចប្រទាក់ខួរក្បាល-កុំព្យូទ័រជាច្រើនគឺផ្អែកលើការថត EEG៖ មួកដែលមានអេឡិចត្រូតត្រូវបានជួសជុលនៅលើក្បាលរបស់មនុស្ស ដែលក្នុងនោះក្រោមឥទ្ធិពលនៃចរន្តអ៊ីយ៉ុងដែលហូរក្នុងខួរក្បាល ចរន្តអេឡិចត្រូនិចរបស់ពួកគេកើតឡើង។ នៅក្នុងក្រដាសឆ្នាំ 2013 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីប្រទេសបារាំងបានស្នើឱ្យប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័រអេឡិចត្រូគីមីសរីរាង្គសម្រាប់គោលបំណងដូចគ្នា។

ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ semiconductor ធម្មតាគឺជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាអគ្គិសនីទាំងអស់ ដែលជាប្រភេទប៊ូតុងអេឡិចត្រូនិចដែលមានទំនាក់ទំនងបី។ ចរន្តធំដែលទាក់ទងគ្នាដែលហូរនៅក្នុងពួកវាពីម្ជុលមួយទៅម្ជុលមួយទៀតអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសញ្ញាតូចមួយ (ចរន្តតិចឬវ៉ុលក្នុងករណី FET) ដែលត្រូវបានអនុវត្តទៅម្ជុលទីបី។ ដោយការផ្គុំត្រង់ស៊ីស្ទ័រជាច្រើននៅក្នុងសៀគ្វីតែមួយ វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីពង្រីក បន្ថយ និងបំប្លែងសញ្ញាអគ្គិសនី ឬនិយាយម្យ៉ាងទៀត ដំណើរការព័ត៌មាន។

ត្រង់ស៊ីស្ទ័រសរីរាង្គដំណើរការស្រដៀងគ្នានេះ ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវបានកត់ត្រាសកម្មភាពនៃជំងឺឆ្កួតជ្រូកនៅក្នុងសត្វកណ្ដុរក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ផ្ទាល់។ ម្ជុលវត្ថុបញ្ជាទីបីនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រនេះត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុ polymer conductive និងចាក់ដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងខួរក្បាលរបស់សត្វកកេរ។ វត្ថុធាតុ polymer បានផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា (ហើយជាលទ្ធផល ចរន្តអគ្គិសនីរបស់វា) រួមជាមួយនឹងការប្រែប្រួលនៃសកម្មភាពអគ្គិសនីនៃកោសិកាសរសៃប្រសាទ ហើយជាលទ្ធផល សូម្បីតែការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈតូចតាចនៃចរន្តអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងខួរក្បាល "cyborg" បាននាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុង ចរន្តដែលហូរចេញពីទំនាក់ទំនងបញ្ចូលនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទៅទិន្នផល (រូបភាពទី 2) ។

រូបភាពទី 2 ។ នៅ​ក្នុង Vivoការចុះឈ្មោះសកម្មភាពអគ្គិសនីនៃខួរក្បាលដោយប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័រសរីរាង្គ។ ពណ៌ផ្កាឈូកពណ៌បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកដែលយកដោយជំនួយពីត្រង់ស៊ីស្ទ័រអេឡិចត្រូគីមីសរីរាង្គ។ ខៀវ- អេឡិចត្រូតប្លាស្ទិក ខ្មៅ- អេឡិចត្រូតដែក។ សូមចំណាំថាអេឡិចត្រូតពីរចុងក្រោយចុះឈ្មោះសញ្ញាអគ្គិសនីដោយការលោតដែលមានសក្តានុពល ហើយត្រង់ស៊ីស្ទ័រ - ដោយការលោតបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនី។

នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ពួកគេ ជនជាតិបារាំងបានបង្ហាញថាត្រង់ស៊ីស្ទ័រសរីរាង្គធ្វើឱ្យវាអាចកត់ត្រាសកម្មភាពអគ្គិសនីនៃខួរក្បាលបានត្រឹមត្រូវជាងសមភាគីអសរីរាង្គទំនើបរបស់ពួកគេ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ក្រុមវិទ្យាសាស្ត្រផ្សេងទៀត ត្រង់ស៊ីស្ទ័រសរីរាង្គត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យ ដើម្បីយក ECG ឬឧទាហរណ៍កំណត់កំហាប់អាស៊ីតឡាក់ទិក គ្លុយកូស និងជីវម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត។

ណឺរ៉ូនប្លាស្ទិក

សព្វថ្ងៃនេះ ជំងឺសរសៃប្រសាទ និងវិកលចរិតត្រូវបានព្យាបាលជាចម្បង ដោយមានជំនួយពីថ្នាំ ប៉ុន្តែវាអាចជាការលំបាកខ្លាំងណាស់ក្នុងការជ្រើសរើសកម្រិតថ្នាំរបស់ពួកគេ ផ្តល់ថ្នាំឱ្យជាក់លាក់ទៅកោសិកាមួយចំនួន ហើយក្នុងពេលតែមួយត្រូវគិតគូរពីផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើដំណើរការផ្សេងៗនៅក្នុងរាងកាយ។ . ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស៊ុយអែតធំមួយក្រុមមកពីវិទ្យាស្ថានជាច្រើនបានស្នើឱ្យដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះដោយប្រើប៉ូលីម៊ែរដែលមានចរន្តអគ្គិសនីដូចគ្នា ឬប្រើឧបករណ៍ជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គមួយផ្សេងទៀត - ម៉ាស៊ីនបូមអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គដែលមានសមត្ថភាពបូមអ៊ីយ៉ុងពីឧបករណ៍ផ្ទុកមួយទៅឧបករណ៍ផ្ទុកមួយទៀត។

នៅក្នុងការងាររបស់ពួកគេ អ្នកស្រាវជ្រាវបានសិក្សាលើសត្វកណ្តុរក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដែលដំបូងឡើយពួកគេបណ្តាលឱ្យមានការឈឺចាប់សរសៃប្រសាទ (មូលហេតុរបស់វាមិនមែនជាការរំញោចខាងក្រៅទេ ប៉ុន្តែជាការរំខានដល់ការងាររបស់ណឺរ៉ូនខ្លួនឯង) ហើយបន្ទាប់មកបានព្យាបាលវាដោយជំនួយនៃការចាក់ថ្នាំតាមប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទ។ ហ្គាបា (អាស៊ីត gamma-aminobutyric) ដែលកាត់បន្ថយការរលាកនៃប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទកណ្តាល។ ម៉ាស៊ីនបូមសរីរាង្គខ្នាតតូច (ប្រវែងប្រហែល 12 សង់ទីម៉ែត្រ និងអង្កត់ផ្ចិត 6 មីលីម៉ែត្រ) ត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងខួរឆ្អឹងខ្នងរបស់សត្វកណ្តុរ ហើយអាងស្តុកទឹករបស់វាត្រូវបានបំពេញដោយ GABA (រូបភាពទី 3) ។ ជាមួយនឹងការអនុវត្តតង់ស្យុងអគ្គិសនីខាងក្រៅ ម៉ូលេគុល GABA បានចាប់ផ្តើមចេញតាមរយៈប៉ុស្តិ៍ប៉ូលីម៊ែរដែលដឹកនាំអ៊ីយ៉ុងចំនួន 4 ចូលទៅក្នុងលំហអន្តរកោសិកា (វីដេអូ 1) ។

រូបភាពទី 3. ម៉ាស៊ីនបូមអេឡិចត្រូគីមីសរីរាង្គដែលអាចផ្សាំបាន។ A - រូបថតរបស់ឧបករណ៍ B - តំណាងគ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍នៅខាងឆ្វេង - ទំនាក់ទំនងអគ្គិសនីនៅកណ្តាល - អាងស្តុកទឹកជាមួយ GABA នៅខាងស្តាំ - បណ្តាញ excretory ។ ប្រវែងសរុបនៃឧបករណ៍គឺ 120 មីលីម៉ែត្រអង្កត់ផ្ចិតធុងគឺ 6 ម។ គ - កន្លែងលក់អេឡិចត្រូគីមីសរីរាង្គចំនួនបួនមានទីតាំងនៅចំណុចដែលសាខានៃសរសៃប្រសាទ sciatic ចូលទៅក្នុងខួរឆ្អឹងខ្នង។

វីដេអូ 1. ម៉ាស៊ីនបូមទឹកអ៊ីយ៉ុងសរីរាង្គ

ជាលទ្ធផល ការឈឺចាប់បានបាត់នៅក្នុងសត្វកណ្តុរ (វាត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយប្រើ tactile test: ខ្សែស្រឡាយយឺតនៃភាពរឹងផ្សេងៗត្រូវបាននាំយកទៅ paws របស់កណ្តុរ ហើយវាត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយចាប់ផ្តើមពីសម្ពាធអ្វីដែលសត្វនឹងដក paw) ហើយមិនមានផលប៉ះពាល់អ្វីឡើយ។ បានសង្កេត។ ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតទាំងអស់នៃការព្យាបាលការឈឺចាប់សរសៃប្រសាទជាមួយ GABA ថ្នាំត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងខួរឆ្អឹងខ្នងក្នុងកម្រិតខ្ពស់ ដែលត្រូវបានចែកចាយពាសពេញប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទ ហើយបន្ថែមពីលើការបន្ថយការឈឺចាប់ នាំឱ្យមានបញ្ហាដើរ សន្លឹម និងផលប៉ះពាល់ផ្សេងៗទៀត។ .

ស្របទៅនឹងការងារនេះ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវដូចគ្នាបានបង្កើតណឺរ៉ូនសិប្បនិម្មិតដែលមានមូលដ្ឋានលើវត្ថុធាតុ polymer ដំបូង។ នៅក្នុងវា ស្នប់អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានផ្សំជាមួយ biosensors ប្រកាន់អក្សរតូចធំ អាស៊ីត glutamic(ឧបករណ៍បញ្ជូនសរសៃប្រសាទដែលរំភើបបំផុត) និង អាសេទីលកូលីន(ឧបករណ៍បញ្ជូនសរសៃប្រសាទដែលបញ្ជូនសញ្ញាពីណឺរ៉ូនទៅជាលិកាសាច់ដុំ) ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការពិសោធន៍មួយ ណឺរ៉ូន "ផ្លាស្ទិច" បានត្រួតពិនិត្យកម្រិតនៃ glutamate នៅក្នុងចាន Petri ហើយនៅពេលដែលកម្រិតជាក់លាក់មួយត្រូវបានលើស នោះចរន្តមួយបានរំភើបនៅក្នុងវា ដែលបើកអាងស្តុកទឹកនៃស្នប់អ៊ីយ៉ុងដែលបញ្ចេញ acetylcholine ។ ចូលទៅក្នុងបរិស្ថាន។

ការងាររបស់ណឺរ៉ូនសិប្បនិមិត្តគឺស្រដៀងនឹងមុខងារពិតដែរ៖ សរសៃប្រសាទមួយរំជើបរំជួលនៅក្នុងកោសិកាមួយ ហើយរត់កាត់កោសិកាទាំងមូលទៅកន្លែងទំនាក់ទំនងជាមួយណឺរ៉ូនមួយទៀត អាស៊ីត glutamic ត្រូវបានបញ្ចេញនៅទីនោះ ដែលដូចដែលវាមាន។ ចុចប៊ូតុងមួយ ហើយរំភើបដល់ណឺរ៉ូនបន្ទាប់ (រូបភាពទី 4) ។ ដូច្នេះតាមខ្សែសង្វាក់នៃណឺរ៉ូន កម្លាំងរុញច្រានទៅដល់កោសិកាសាច់ដុំ ដែលរំភើបរួចទៅហើយ មិនមែនដោយអាស៊ីត glutamic ទេ ប៉ុន្តែដោយ acetylcholine ។ ណឺរ៉ូនប្លាស្ទិកដែលបង្កើតដោយជនជាតិស៊ុយអែត ប្រហែលជាធ្វើសកម្មភាពទាំងនេះឡើងវិញ ហើយបញ្ជូនសញ្ញាទៅកោសិកាផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ ទាំងនេះគឺជាកោសិកា neuroblastoma SH-SY5Y ដែលសកម្មភាពរបស់វាត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយការកើនឡើងនៃកំហាប់អ៊ីយ៉ុងលើការចងនៃ acetylcholine receptors ។

រូបភាពទី 4. គ្រោងការណ៍សម្រាប់បំប្លែងសញ្ញាគីមីទៅជាអេឡិចត្រូនិច ហើយត្រលប់មកវិញនៅក្នុងណឺរ៉ូនវត្ថុធាតុ polymer សិប្បនិម្មិតគឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងគ្រោងការណ៍ប្រតិបត្តិការនៃណឺរ៉ូនដែលមានជីវិត។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជីវសាស្រ្ត ( តំណាងដោយពណ៌បៃតង) ឆ្លើយតបទៅនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃសារធាតុបញ្ជូនសរសៃប្រសាទមួយ ( ចំណុចពណ៌ទឹកក្រូច) ដែលបង្កើតលំហូរអេឡិចត្រុងដែលរំភើបម៉ាស៊ីនបូមអេឡិចត្រូគីមីសរីរាង្គ ( តំណាងជាពណ៌ខៀវ) បញ្ចេញសារធាតុបញ្ជូនសរសៃប្រសាទមួយទៀត ( ចំណុចពណ៌ខៀវ).

ពីផ្កាកុលាបអេឡិចត្រូនិចទៅជាថាមពលបៃតងបំផុត។

ការស្រាវជ្រាវលើសត្វកណ្ដុរ កណ្តុរ និងសត្វក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ផ្សេងទៀតត្រូវតែសម្របសម្រួលជាមួយគណៈកម្មការសីលធម៌ ដូច្នេះហើយការពិសោធន៍ដ៏ហ៊ានបំផុតនៅក្នុងជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គគឺងាយស្រួលដាក់លើរុក្ខជាតិ។ ដូច្នេះនៅចុងឆ្នាំ 2015 ក្រុមស៊ុយអែតដូចគ្នាបានធ្វើឱ្យ cyborg ដំបូងកើនឡើង។ ពិតហើយ នាងនៅតែមិនដឹងពីរបៀបធ្វើអ្វីដែលអស្ចារ្យ ទាំងមិនបើកនៅពេលប៉ះប៊ូតុងនៅលើផ្ទាំងបញ្ជា ឬប្តូរពណ៌អាស្រ័យលើសំណើមនៃបរិស្ថាន ឬចាប់យកពិភពលោក ប៉ុន្តែអ្នកស្រាវជ្រាវនៅតែគ្រប់គ្រង ដើម្បីធ្វើអ្វីមួយដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។

នៅក្នុងការពិសោធន៍ដំបូង ផ្កាកុលាបកាត់មួយត្រូវបានគេដាក់ក្នុងទឹកជាមួយនឹងសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលរលាយដោយចរន្តអគ្គិសនី ដែលធ្វើអោយដើមដុះឡើង និងបង្កើតជាបណ្តាញចរន្តនៅក្នុងផ្កាកុលាប។ បន្ទាប់មក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របាននាំយកទំនាក់ទំនងអគ្គិសនីទៅចុងឆានែល ហើយបញ្ចូលអេឡិចត្រូតគ្រប់គ្រងទៅក្នុងចំណុចទាញ - ខ្សែមាសដែលស្រោបដោយវត្ថុធាតុ polymer ។ ដូច្នេះ​ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ​សរីរាង្គ​មួយ​ប្រភេទ​នឹង​មាន​នៅ​ក្នុង​ផ្កា​កុលាប។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អេឡិចត្រូតវត្ថុបញ្ជាជាច្រើនអាចត្រូវបានភ្ជាប់ទៅឆានែលមួយក្នុងពេលតែមួយ ហើយសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាសាមញ្ញអាចត្រូវបានធ្វើឡើង ដែលតាមរយៈនោះចរន្តនឹងហូរលុះត្រាតែវ៉ុលត្រួតពិនិត្យជាក់លាក់ត្រូវបានអនុវត្តទៅលើខ្សែមាសទាំងពីរ។

នៅក្នុងការពិសោធន៍លើកទី 2 ដំណោះស្រាយ aqueous នៃវត្ថុធាតុ polymer ចរន្តអគ្គិសនីមួយផ្សេងទៀត ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរពណ៌នៅពេលដែលវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្ត ត្រូវបានបូមចូលទៅក្នុងស្លឹកផ្កាកុលាបដោយប្រើសឺរាុំង។ អេឡិចត្រូតត្រូវបាននាំយកទៅស្លឹក ចរន្តត្រូវបានបើក ហើយ - វ័រឡាៈ សរសៃស្លឹកទទួលបានពណ៌បៃតងខៀវ។ វាគឺជាវត្ថុធាតុ polymer ដែលត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងពួកវា ដែលប្រែពីគ្មានពណ៌ទៅជាពណ៌ខៀវ (វីដេអូទី 2) ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះនៅពេលដែលភាពតានតឹងត្រូវបានដកចេញស្លឹកម្តងទៀតក្លាយជាពណ៌បៃតងដែលមានសុខភាពល្អ។

ដូច្នេះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្ហាញថាដោយមានជំនួយពីបច្ចេកទេសសាមញ្ញនៅខាងក្នុងរុក្ខជាតិអ្នកអាចបង្កើតសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចសាមញ្ញ។ នៅពេលអនាគត នេះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យយើងគ្រប់គ្រងសរីរវិទ្យារបស់ពួកគេ ហើយជាឧទាហរណ៍ សម្រេចបានទិន្នផលខ្ពស់ជាងដោយគ្មានការកែប្រែហ្សែន ឬសូម្បីតែបង្កើតរោងចក្រថាមពលតូចៗដោយប្រើថាមពលនៃការធ្វើរស្មីសំយោគ។ ជាការពិតណាស់ វាស្តាប់ទៅហាក់ដូចជាថ្លៃពេកហើយសម្រាប់ពេលនេះ ប៉ុន្តែនៅថ្ងៃណាមួយ បច្ចេកវិទ្យាជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គនឹងធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគ្រប់គ្រងដោយចង្អុលទៅចំណុចនៃរុក្ខជាតិនីមួយៗ ហើយមិនមែនប្រជាជនទាំងមូលក្នុងពេលតែមួយនោះទេ។

អនាគតនៃជីវអេឡិចត្រូនិច

ការពិសោធន៍ដំបូងបានបង្ហាញថាឧបករណ៍ជីវអេឡិចត្រូនិចសរីរាង្គពិតជាមានសមត្ថភាពទទួល បញ្ជូន និងដំណើរការសញ្ញាជីវអគ្គិសនី។ មាន​អ្វី​បន្ទាប់? ឥឡូវនេះ ពួកគេបានរៀនពីរបៀបធ្វើឱ្យវត្ថុធាតុប៉ូលីម៊ិចស៊ីគ្នា និងអាចបំប្លែងជីវសាស្រ្តបាន ដូច្នេះហើយ សារពាង្គកាយមានជីវិតណាមួយអាចត្រូវបានគេដាក់ដោយបន្ទះសៀគ្វីដោយផ្អែកលើពួកវា។ អ្វីដែលនៅសេសសល់គឺបង្រៀនពួកគេពីរបៀបបញ្ជូនព័ត៌មានដោយឥតខ្សែ ហើយនៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស វានឹងអាចបង្កើតបណ្តាញឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាក្នុងតំបន់ ដែលតាមដានជានិច្ចនូវសូចនាករវេជ្ជសាស្ត្រផ្សេងៗ ដូចជាកម្រិតជាតិស្ករ ចង្វាក់បេះដូង និងសកម្មភាពអគ្គិសនីនៃសរសៃប្រសាទដែលបានជ្រើសរើស និង បន្ទាប់​មក​បញ្ជូន​សញ្ញា​របស់​ពួក​គេ​ទៅ​ឱ្យ​មនុស្ស​យន្ត​ពេទ្យ​ដែល​បាន​ផ្សាំ​ដោយ​ផ្អែក​លើ​ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា​អ៊ីយ៉ុង​ដូច​គ្នា​។​ ស្នប់​ដូច្នេះ​ពួក​គេ​ចាប់​ផ្តើម​ដោះ​ស្រាយ​បញ្ហា។

ប្រសិនបើអ្នកមិនចូលចិត្តគំនិតនៃការក្លាយជា cyborg ទាល់តែសោះ អ្នកអាចលេបថ្នាំគ្រាប់ជាមួយនឹង microcircuit ដែលអាចបត់បែនបានដែលភ្ជាប់មកជាមួយ - ដោយទឹកអាស៊ីត សីតុណ្ហភាព និងកំហាប់នៃសារធាតុផ្សេងៗ វានឹងគណនាកន្លែងដែលត្រូវបញ្ចេញ។ ឱសថ ហើយ​ដោយ​បាន​ធ្វើ​អំពើ​ល្អ វា​នឹង​ត្រូវ​បាន​រំលាយ​នៅ​ក្នុង​ខ្លួន​យើង​ដូច​ជា​ស្ករ​មួយ​ដុំ។

សេចក្តីផ្តើម

នៅឆ្នាំ 1965 នៅព្រឹកព្រលឹមនៃយុគសម័យកុំព្យូទ័រ លោក Gordon Moore នាយកស្រាវជ្រាវនៅ Fairchild Semiconductors បានព្យាករណ៍ថាចំនួន transistors នៅលើបន្ទះឈីបនឹងកើនឡើងទ្វេដងជារៀងរាល់ឆ្នាំ។ វាមានរយៈពេល 35 ឆ្នាំហើយ ហើយច្បាប់របស់ Moore នៅតែជាធរមាន។ ពិតមែនហើយ យូរៗទៅការអនុវត្តផលិតកម្មមីក្រូអេឡិចត្រូនិចបានធ្វើវិសោធនកម្មបន្តិចបន្តួចចំពោះវា៖ សព្វថ្ងៃនេះគេជឿថាការកើនឡើងទ្វេដងនៃចំនួនត្រង់ស៊ីស្ទ័រកើតឡើងរៀងរាល់ 18 ខែម្តង។ ការធ្លាក់ចុះនៃកំណើននេះគឺបណ្តាលមកពីភាពស្មុគស្មាញនៃស្ថាបត្យកម្មមីក្រូឈីប។ ហើយសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុន ការព្យាករណ៍របស់ Moore មិនអាចរក្សាជារៀងរហូតបានទេ។

ប៉ុន្តែមានដែនកំណត់ជាមូលដ្ឋានមួយទៀតនៅលើ "ច្បាប់របស់ Moore" ។ ការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេនៃធាតុនៅលើបន្ទះឈីបត្រូវបានសម្រេចដោយការកាត់បន្ថយទំហំរបស់វា។ សូម្បីតែសព្វថ្ងៃនេះចម្ងាយរវាងធាតុដំណើរការអាចមាន 0.13x10 -6 ម៉ែត្រ (ដែលគេហៅថាបច្ចេកវិទ្យា 0.13-micron) ។ នៅពេលដែលទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រនិងចម្ងាយរវាងពួកវាឈានដល់រាប់សិប nanometers អ្វីដែលគេហៅថាផលប៉ះពាល់នឹងចូលជាធរមាន - បាតុភូតរូបវន្តដែលរំខានទាំងស្រុងប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ស៊ីលីកុនប្រពៃណី។ លើសពីនេះទៀតជាមួយនឹងការថយចុះនៃកម្រាស់នៃ dielectric នៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រសិទ្ធិភាពវាល, ប្រូបាប៊ីលីតេនៃអេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់វាកើនឡើង, ដែលការពារផងដែរប្រតិបត្តិការធម្មតានៃឧបករណ៍។

មធ្យោបាយមួយទៀតដើម្បីកែលម្អដំណើរការគឺត្រូវប្រើឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកផ្សេងទៀតជំនួសឱ្យស៊ីលីកុន ដូចជាហ្គាលីញ៉ូម អាសេនីត (ហ្គាអេ) ជាដើម។ ដោយសារតែការចល័តខ្ពស់នៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសម្ភារៈនេះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃឧបករណ៍ដោយលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យាដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្គាលីយ៉ូម អាសេនីត មានភាពស្មុគស្មាញជាងស៊ីលីកុន។ ដូច្នេះ ទោះបីជាមូលនិធិសន្ធឹកសន្ធាប់ត្រូវបានវិនិយោគក្នុងការសិក្សារបស់ GaAs ក្នុងរយៈពេលពីរទសវត្សរ៍កន្លងមកនេះក៏ដោយ ក៏សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាដោយផ្អែកលើវាត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុងវិស័យយោធា។ នៅទីនេះការចំណាយខ្ពស់របស់ពួកគេត្រូវបានទូទាត់ដោយការប្រើប្រាស់ថាមពលទាបល្បឿនខ្ពស់និងភាពធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ដោយផ្អែកលើ GaAs នៅតែស្ថិតក្រោមការរឹតត្បិត ដោយសារគោលការណ៍រូបវន្តជាមូលដ្ឋាន និងបច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្ម។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលសព្វថ្ងៃនេះអ្នកឯកទេសក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រនិងបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើនកំពុងស្វែងរកមធ្យោបាយជំនួសនៃការអភិវឌ្ឍន៍មីក្រូអេឡិចត្រូនិច។ មធ្យោបាយមួយដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាត្រូវបានផ្តល់ដោយម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច។

ម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច - បច្ចេកវិទ្យាអនាគត។

លទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុម៉ូលេគុល និងម៉ូលេគុលបុគ្គលជាធាតុសកម្មនៃអេឡិចត្រូនិចបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់អ្នកស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនជាយូរមកហើយ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាពេលថ្មីៗនេះ នៅពេលដែលព្រំដែននៃលទ្ធភាពសក្តានុពលនៃបច្ចេកវិទ្យា semiconductor បានក្លាយជាជាក់ស្តែង ការចាប់អារម្មណ៍លើមនោគមវិជ្ជាម៉ូលេគុលនៃការសាងសង់ធាតុជាមូលដ្ឋាននៃអេឡិចត្រូនិចបានផ្លាស់ប្តូរទៅជាផ្នែកសំខាន់នៃការស្រាវជ្រាវសកម្ម និងគោលដៅ ដែលសព្វថ្ងៃនេះបានក្លាយជាផ្នែកមួយនៃ ផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកទេសដ៏សំខាន់ និងជោគជ័យបំផុតនៃអេឡិចត្រូនិក។

ការរំពឹងទុកបន្ថែមទៀតសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូនិចត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតឧបករណ៍ដែលប្រើបាតុភូតកង់ទិចដែលក្នុងនោះគណនីបានទៅដល់ឯកតានៃអេឡិចត្រុងរួចហើយ។ ថ្មីៗនេះ ការសិក្សាទ្រឹស្តី និងពិសោធន៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធទាបដែលបង្កើតដោយសិប្បនិម្មិតត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ស្រទាប់ quantum ខ្សែ និងចំនុច។ គេរំពឹងថា បាតុភូត quantum ជាក់លាក់ដែលបានសង្កេតនៅក្នុងប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចបង្កើតជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការបង្កើតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រភេទថ្មីជាមូលដ្ឋាន។

ការផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់កម្រិត Quantum គឺពិតជាដំណាក់កាលដ៏សំខាន់ថ្មីមួយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូនិក ចាប់តាំងពី អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទៅធ្វើការជាមួយអេឡិចត្រុងស្ទើរតែតែមួយ និងបង្កើតអង្គចងចាំដែលអេឡិចត្រុងមួយអាចឆ្លើយតបទៅនឹងព័ត៌មានមួយប៊ីត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកង់ទិចសិប្បនិម្មិត គឺជាកិច្ចការបច្ចេកវិទ្យាដ៏លំបាកមួយ។ ថ្មីៗនេះ វាបានក្លាយទៅជាជាក់ស្តែងដែលការអនុវត្តរចនាសម្ព័ន្ធបែបនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលំបាកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាដ៏អស្ចារ្យ សូម្បីតែនៅពេលបង្កើតធាតុតែមួយក៏ដោយ ហើយការលំបាកដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបានកើតឡើងនៅពេលបង្កើតបន្ទះសៀគ្វីដែលមានធាតុរាប់លាន។ ផ្លូវចេញពីស្ថានភាពនេះបើយោងតាមអ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនគឺការផ្លាស់ប្តូរទៅបច្ចេកវិទ្យាថ្មី - ម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច។

លទ្ធភាពជាមូលដ្ឋាននៃការប្រើប្រាស់ម៉ូលេគុលបុគ្គលជាធាតុសកម្មនៃមីក្រូអេឡិចត្រូនិចត្រូវបានបង្ហាញដោយ Feynman ត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 1957 ។ ក្រោយមកទៀត គាត់បានបង្ហាញថា ច្បាប់មេកានិចកង់ទិចមិនមែនជាឧបសគ្គចំពោះការបង្កើតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកទំហំអាតូមនោះទេ ដរាបណាដង់ស៊ីតេនៃការកត់ត្រាព័ត៌មានមិនលើសពី 1 ប៊ីត/អាតូម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានតែការមកដល់នៃស្នាដៃរបស់ Carter និង Aviram ប៉ុណ្ណោះដែលចាប់ផ្តើមនិយាយអំពីម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិចជាវិស័យអន្តរកម្មសិក្សាថ្មី រួមមានរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា មីក្រូអេឡិចត្រូនិច និងវិទ្យាសាស្ត្រកុំព្យូទ័រ ហើយមានបំណងផ្ទេរមីក្រូអេឡិចត្រូនិចទៅមូលដ្ឋានធាតុថ្មី - ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុល។

នេះពិតជាបង្ហាញពីការប្ៀបប្ដូចមួយជាមួយនឹងប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ពេលវេលាភាពជាក់លាក់ ដែលបានចេញពីឧបករណ៍វាស់ស្ទង់មេកានិក ដោយប្រើប៉ោលប្រភេទផ្សេងៗ តាមរយៈនាឡិការ៉ែថ្មខៀវដោយផ្អែកលើសន្ទុះនៃសភាពរឹង ហើយចុងក្រោយ សព្វថ្ងៃនេះ នាឡិកាដែលត្រឹមត្រូវបំផុតប្រើឥទ្ធិពល intramolecular នៅក្នុងអាម៉ូញាក់។ ម៉ូលេគុល ។ល។ អេឡិចត្រូនិកកំពុងអភិវឌ្ឍតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា ដោយបានឆ្លងកាត់ការបញ្ជូនតអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងបំពង់បូមធូលី ទៅជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រសភាពរឹង និងមីក្រូសៀគ្វី ហើយសព្វថ្ងៃនេះ វាបានឈានដល់កម្រិតលើសពីវិស័យបច្ចេកវិទ្យាម៉ូលេគុល។

វាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែលការយកចិត្តទុកដាក់ចម្បងគឺផ្តោតលើប្រព័ន្ធម៉ូលេគុល។ ទីមួយ ម៉ូលេគុលគឺជារចនាសម្ព័ន្ធ Quantum ដ៏ល្អមួយដែលមានអាតូមនីមួយៗ ចលនានៃអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់គីមី Quantum និងជាដែនកំណត់ធម្មជាតិនៃ miniaturization ។ លក្ខណៈពិសេសមួយទៀតមិនសំខាន់តិចនៃបច្ចេកវិទ្យាម៉ូលេគុលគឺថាការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកង់ទិចបែបនេះត្រូវបានសម្របសម្រួលយ៉ាងខ្លាំងដោយការពិតដែលថាការបង្កើតរបស់ពួកគេគឺផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការប្រមូលផ្តុំដោយខ្លួនឯង។ សមត្ថភាពនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ក្នុងការបញ្ចូលគ្នាដោយឯកឯងចូលទៅក្នុងទម្រង់ម៉ូលេគុលដែលបានកំណត់ទុកជាមុន គឺជាមធ្យោបាយនៃការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូទស្សន៍ quantum ។ ប្រតិបត្តិការជាមួយម៉ូលេគុលកំណត់ជាមុននូវវិធីនៃការបង្កើតរបស់វា។ វាគឺជាការសំយោគនៃប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដែលជាសកម្មភាពដំបូងនៃការដំឡើងដោយខ្លួនឯងនៃឧបករណ៍ដែលត្រូវគ្នា។ នេះសម្រេចបាននូវអត្តសញ្ញាណនៃក្រុមដែលបានជួបប្រជុំគ្នា ហើយតាមនោះ អត្តសញ្ញាណនៃវិមាត្រនៃធាតុ និងដោយហេតុនេះ ភាពជឿជាក់ និងប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការ quantum និងមុខងាររបស់ឧបករណ៍ម៉ូលេគុល។

តាំងពីដើមដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍វិធីសាស្រ្តម៉ូលេគុលក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច សំណួរអំពីគោលការណ៍រូបវន្តនៃដំណើរការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលនៅតែបើកចំហ។ ដូច្នេះ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងចម្បងគឺផ្តោតលើការស្វែងរករបស់ពួកគេ ដោយផ្តោតសំខាន់ទៅលើម៉ូលេគុលតែមួយ ឬក្រុមម៉ូលេគុល។ ទោះបីជាមានការងារមួយចំនួនធំក្នុងទិសដៅនេះក៏ដោយ ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃឧបករណ៍ម៉ូលេគុលគឺនៅឆ្ងាយពីពេញលេញ។ ហេតុផលមួយក្នុងចំណោមហេតុផលនេះគឺថា ជាពិសេសនៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃការបង្កើតម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច ការសង្កត់ធ្ងន់ខ្លាំងមួយត្រូវបានដាក់លើការងាររបស់ម៉ូលេគុលបុគ្គល ការស្វែងរក និងការបង្កើតម៉ូលេគុល bistable ដែលធ្វើត្រាប់តាមលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់កេះ។ ជាការពិតណាស់ វិធីសាស្រ្តនេះគឺមានភាពទាក់ទាញខ្លាំងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ miniaturization ប៉ុន្តែវាទុកឱកាសតិចតួចដែលឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងនាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ។

ការអភិវឌ្ឍនៃវិធីសាស្រ្តថ្មីមួយនៅក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិកតម្រូវឱ្យមានដំណោះស្រាយនៃបញ្ហាមួយចំនួននៅក្នុងផ្នែកសំខាន់បី: ការអភិវឌ្ឍនៃគោលការណ៍រាងកាយសម្រាប់ដំណើរការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក; ការសំយោគនៃម៉ូលេគុលថ្មីដែលមានសមត្ថភាពរក្សាទុក បញ្ជូន និងបំប្លែងព័ត៌មាន។ ការអភិវឌ្ឍនៃវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការរៀបចំម៉ូលេគុលចូលទៅក្នុងក្រុម supramolecular ឬឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុល។

បច្ចុប្បន្ននេះ ការស្វែងរកដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងមួយកំពុងដំណើរការសម្រាប់គោលគំនិតនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុល និងគោលការណ៍រូបវន្តនៃដំណើរការ ហើយមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការសាងសង់ធាតុជាមូលដ្ឋានកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលកំពុងក្លាយជាវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរកម្មថ្មីមួយដែលរួមបញ្ចូលគ្នារវាងរូបវិទ្យារដ្ឋរឹង រូបវិទ្យាម៉ូលេគុល គីមីសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គ ហើយមានបំណងផ្ទេរឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកទៅមូលដ្ឋានធាតុថ្មី។ ដើម្បីដោះស្រាយភារកិច្ចដែលបានកំណត់ និងប្រមូលផ្តុំការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវដែលធ្វើការក្នុងវិស័យចំណេះដឹងផ្សេងៗ មជ្ឈមណ្ឌលនៃម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច មន្ទីរពិសោធន៍រួមគ្នាកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសឧស្សាហកម្មទាំងអស់ សន្និសីទ និងសិក្ខាសាលាអន្តរជាតិត្រូវបានប្រារព្ធឡើង។

ឥឡូវនេះ និងជាក់ស្តែង ហើយនៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខ វាពិបាកក្នុងការនិយាយអំពីការបង្កើតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលដែលដំណើរការដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃមុខងារនៃម៉ូលេគុលតែមួយ ប៉ុន្តែយើងពិតជាអាចនិយាយអំពីការប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដែលឥទ្ធិពល intramolecular មាន។ ការបង្ហាញម៉ាក្រូស្កូប។ សម្ភារៈបែបនេះអាចត្រូវបានគេហៅថា "សម្ភារៈឆ្លាតវៃ" ។ ដំណាក់កាលនៃការបង្កើត "សម្ភារៈឆ្លាតវៃ" i.e. ដំណាក់កាលនៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលមុខងារ ជាដំណាក់កាលធម្មជាតិ និងចាំបាច់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូនិក គឺជាដំណាក់កាលច្បាស់លាស់មួយក្នុងការផ្លាស់ប្តូរពីបច្ចេកវិទ្យា semiconductor ទៅបច្ចេកវិទ្យាម៉ូលេគុល។ ប៉ុន្តែវាអាចទៅរួចដែលថារយៈពេលនេះនឹងវែងជាងដែលយើងគិតឥឡូវនេះ។ វាហាក់បីដូចជាមានភាពប្រាកដនិយមជាង ជាពិសេសនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុល ដើម្បីប្រើប្រាស់លក្ខណៈម៉ាក្រូស្កូបនៃប្រព័ន្ធម៉ូលេគុល ដែលនឹងត្រូវបានកំណត់ដោយការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញដែលកើតឡើងនៅកម្រិតនៃក្រុមម៉ូលេគុលនីមួយៗ។ គោលការណ៍រូបវន្តនៃការដំណើរការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកបែបនេះគួរតែដកចេញនូវការរឹតបន្តឹងវិមាត្រ យ៉ាងហោចណាស់រហូតដល់ទំហំនៃការបង្កើតម៉ូលេគុលធំ។ តាមទស្សនៈនៃអេឡិចត្រូនិច និងលទ្ធភាពសក្តានុពលនៃការចតឧបករណ៍ម៉ូលេគុលជាមួយសមភាគី semiconductor វាជាការប្រសើរក្នុងការដោះស្រាយជាមួយប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដែលផ្លាស់ប្តូរចរន្តអេឡិចត្រូនិចរបស់ពួកគេក្រោមឥទ្ធិពលខាងក្រៅ ជាចម្បងក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលអគ្គិសនី។

គំនិតនៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលមិនត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាការជំនួសដ៏សាមញ្ញនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ semiconductor ជាមួយនឹងម៉ូលេគុលទេ ទោះបីជាបញ្ហាពិសេសនេះក៏នឹងត្រូវបានដោះស្រាយផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គោលដៅចម្បងគឺបង្កើតប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដ៏ស្មុគស្មាញ ដែលអនុវត្តក្នុងពេលដំណាលគ្នានូវឥទ្ធិពលផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ដែលបំពេញភារកិច្ចដ៏ស្មុគស្មាញមួយ។ វាជាធម្មជាតិ ជាដំបូងនៃការទាំងអស់ដើម្បីរួមបញ្ចូលភារកិច្ចនៃការបង្កើតធាតុអង្គចងចាំជាសកលដែលជាផ្នែកសំខាន់បំផុតនៃឧបករណ៍កុំព្យូទ័រព័ត៌មានណាមួយក្នុងចំណោមភារកិច្ចនៃប្រភេទនេះ។ វាហាក់ដូចជាច្បាស់ណាស់ថាសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិនឹងត្រូវបានបង្ហាញឱ្យឃើញកាន់តែទូលំទូលាយដោយការបង្កើតបណ្តាញសរសៃប្រសាទដែលមានកោសិកាសរសៃប្រសាទនិងអេឡិចត្រូសកម្ម synapses ភ្ជាប់ពួកវា។ ការបង្កើតដោយមធ្យោបាយនៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលនៃណឺរ៉ូនសិប្បនិម្មិត ប្រភេទផ្សេងៗនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលរួមបញ្ចូលក្នុងបណ្តាញតែមួយនឹងបើកផ្លូវឆ្ពោះទៅរកការសម្រេចបាននូវសក្តានុពលទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងមនោគមវិជ្ជាសរសៃប្រសាទនឹងអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតប្រភេទព័ត៌មានថ្មីជាមូលដ្ឋាន និង ប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ និងចូលមកជិតដោះស្រាយបញ្ហានៃការបង្កើតបញ្ញាសិប្បនិម្មិត។

Bacteriorhodopsin: រចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងារ។

អេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់ថាជាការអ៊ិនកូដ (ការកត់ត្រា) ដំណើរការ និងការទទួលស្គាល់ (អាន) នៃព័ត៌មាននៅកម្រិតម៉ូលេគុល និងម៉ាក្រូម៉ូលេគុល។ អត្ថប្រយោជន៍ចម្បងនៃការប៉ាន់ប្រមាណម៉ូលេគុលស្ថិតនៅក្នុងលទ្ធភាពនៃការរចនាម៉ូលេគុល និងការផលិតឧបករណ៍ "ពីបាតឡើងលើ" i.e. អាតូមដោយអាតូមឬបំណែកដោយបំណែក ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃឧបករណ៍ត្រូវបានកំណត់ដោយការសំយោគសរីរាង្គនិងវិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែន។ គុណសម្បត្តិពីរដែលត្រូវបានទទួលស្គាល់យ៉ាងល្អនៃអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលគឺជាការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃទំហំឧបករណ៍ និងការពន្យារការសាយភាយច្រកទ្វារ។

Bioelectronics ដែលជាសាខានៃម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច ស្វែងយល់ពីលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ biopolymers ជាម៉ូឌុលដែលគ្រប់គ្រងដោយកម្លាំងពន្លឺ ឬអគ្គិសនីនៅក្នុងប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ និងអុបទិក។ តម្រូវការចម្បងសម្រាប់បេក្ខជនដែលទំនងជាក្នុងចំណោមគ្រួសារធំនៃ biopolymers គឺថាពួកគេត្រូវតែផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេឡើងវិញដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងផលប៉ះពាល់រាងកាយមួយចំនួន និងបង្កើតរដ្ឋដាច់ពីគ្នាយ៉ាងហោចណាស់ពីរដែលខុសគ្នានៅក្នុងលក្ខណៈរូបវន្តដែលអាចវាស់វែងបានយ៉ាងងាយស្រួល (ឧទាហរណ៍ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រវិសាលគម)។

ក្នុងន័យនេះ ប្រូតេអ៊ីនមានការចាប់អារម្មណ៍ច្រើន ដែលមុខងារចម្បងរបស់វាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបំប្លែងថាមពលពន្លឺទៅជាថាមពលគីមីនៅក្នុងប្រព័ន្ធរស្មីសំយោគផ្សេងៗ។ បេក្ខជនដែលទំនងបំផុតក្នុងចំនោមពួកគេគឺម៉ាស៊ីនបូមប្រូតុងដែលពឹងផ្អែកលើពន្លឺ - bacteriorhodopsin (BR) ពីមីក្រូសរីរាង្គ halophilic Halobacterium salinarum(ពីមុន ហាឡូបាក់តេរី ហាឡូប៊ីម) បានរកឃើញនៅឆ្នាំ ១៩៧១ ។

Bacteriorhodopsin ដែលជាម៉ាស៊ីនដឹកជញ្ជូនប្រូតុងដែលមានផ្ទុកនូវ Retinal ជាប្រូតេអ៊ីន transmembrane នៃអាស៊ីតអាមីណូ 248 ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុល 26 kDa ជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសក្នុងទម្រង់ជាប្រាំពីរ។ ក- វង់; ស្ថានីយ N- និង C នៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide មានទីតាំងនៅម្ខាងនៃភ្នាស cytoplasmic: ស្ថានីយ N បែរមុខទៅខាងក្រៅ ហើយ C-terminus ប្រឈមមុខនឹងខាងក្នុងកោសិកា (រូបភាព 1, 2) ។

រូប ១. គំរូ BR នៅក្នុងធាតុនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។ អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានញែកដាច់ពីគ្នា។
ពាក់ព័ន្ធនឹងការដឹកជញ្ជូនប្រូតុង៖ សំណល់អាស៊ីត aspartic ជារង្វង់
សំណល់ arginine ការ៉េ។ ជាមួយនឹង Lys-216 (K-216) មូលដ្ឋាន Schiff (SB) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ព្រួញបង្ហាញទិសដៅនៃការដឹកជញ្ជូនប្រូតុង។

Chromophore BR - ប្រូតុង aldimine រីទីណាជាមួយ កក្រុម -amino នៃសំណល់ Lys-216 មានទីតាំងនៅផ្នែក hydrophobic នៃម៉ូលេគុល។ បន្ទាប់ពីការស្រូបនៃបរិមាណពន្លឺកំឡុងពេល photocycle រីទីណា isomerizes ពី ទាំងអស់។-E ដល់ 13Z-shape ។ microenvironment ប្រូតេអ៊ីននៃ chromophore អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាអ្នកទទួលជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ ទាំងអស់។-E /13Z-retinal ដែលជម្រុញ isomerization នេះនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ លើសពីនេះទៀតអាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនទទួលខុសត្រូវចំពោះការទប់ស្កាត់ isomerizations ក្រៅពី ទាំងអស់។-E /13Z ឧទាហរណ៍ពី ទាំងអស់។-E- ទៅ 7Z-, 9Z-, 11Z-រីទីណា។ ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលនៅសល់ផ្តល់នូវបណ្តាញដឹកជញ្ជូនប្រូតុង ឬការពារក្រុមខាងក្នុង photochromic ពីឥទ្ធិពលបរិស្ថាន។

សណ្ឋានដីទៅវិញទៅមកនៃធាតុរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំដែលបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់ BR polypeptide បន្ទាប់ពីការស្រូបយកបរិមាណពន្លឺដោយការផ្លាស់ប្តូរម៉ូលេគុល chromophore ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតឆានែលសម្រាប់ការផ្ទេរ transmembrane នៃប្រូតុងពី cytoplasm ទៅបរិយាកាសខាងក្រៅ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយយន្តការម៉ូលេគុលនៃការដឹកជញ្ជូនដែលពឹងផ្អែកលើពន្លឺនៅតែមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។

រូប ២. គំរូគ្រោងការណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ (លំហ) នៃ BR Seven ក -helices បង្កើតជាបែហោងធ្មែញ chromophore និងឆានែលផ្ទេរប្រូតុង transmembrane ។

BR មាននៅក្នុងភ្នាសកោសិកា H. salinarum- បាក់តេរី halophilic archaebacteria ដែលរស់នៅ និងបង្កាត់ពូជនៅក្នុងបឹងអំបិល និងបឹង ដែលកំហាប់ NaCl អាចលើសពី 4 M ដែលខ្ពស់ជាងទឹកសមុទ្រ 6 ដង (~ 0.6 M)។ ប្រូតេអ៊ីនតែមួយគត់នេះគឺមាននៅក្នុងវិធីជាច្រើនស្រដៀងទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនដែលមើលឃើញ rhodopsin ទោះបីជាមុខងារសរីរវិទ្យារបស់ពួកគេខុសគ្នាក៏ដោយ។ ខណៈពេលដែល rhodopsin ដែលមើលឃើញដើរតួនាទីជា photoreceptor ចម្បងដែលផ្តល់នូវការមើលឃើញងងឹតដល់សត្វឆ្អឹងកងភាគច្រើន តួនាទីសរីរវិទ្យានៃ BR គឺដើម្បីធ្វើឱ្យ halobacteria ដើរតួជា facultative anaerobes នៅពេលដែលសម្ពាធផ្នែកនៃអុកស៊ីសែននៅក្នុងបរិស្ថានមានកម្រិតទាប។ ប្រូតេអ៊ីនមានមុខងារជាស្នប់ប្រូតុងដែលពឹងផ្អែកលើពន្លឺ ដែលធានាដល់ការបង្កើតជម្រាលអេឡិចត្រូតនៃប្រូតុងលើផ្ទៃនៃភ្នាសកោសិកា ដែលវាបម្រើដើម្បីផ្ទុកថាមពល។ ការងារចម្បងដែលធ្វើដោយជម្រាលគឺការសំយោគ ATP តាមរយៈ phosphorylation anaerobic (phosphorylation) ហើយក្នុងករណីនេះគឺជាឧទាហរណ៍បុរាណនៃសម្មតិកម្មគីមីវិទ្យារបស់ Mitchell នៃ phosphorylation អុកស៊ីតកម្ម។ នៅពេលដែលគ្មានពន្លឺ ហើយសម្ពាធផ្នែកនៃអុកស៊ីសែនមានកម្រិតខ្ពស់ បាក់តេរីត្រឡប់ទៅជា phosphorylation អុកស៊ីតកម្មតាមអាកាសវិញ។
កោសិកា H. salinarumក៏មានផ្ទុកនូវអ្វីដែលហៅថា rhodopsins ពីរ (SR I និង SR II) ដែលផ្តល់នូវ phototaxis វិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ ប្រវែងរលកផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានអានដោយ CP I និង CP II ជាម៉ូលេគុលឧបករណ៍ចាប់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានសញ្ញាដែលគ្រប់គ្រងម៉ូទ័រ flagellar នៃបាក់តេរី។ ដោយមានជំនួយពីដំណើរការបឋមនៃការយល់ឃើញពន្លឺនេះ microorganisms ផ្លាស់ទីដោយឯករាជ្យចូលទៅក្នុងពន្លឺនៃសមាសភាពវិសាលគមសមរម្យ។ លើសពីនេះទៀតកោសិកាមាន halorhodopsin (GH) ដែលជាស្នប់ដែលពឹងផ្អែកលើពន្លឺនៃ Cl - ions ។ មុខងារចម្បងរបស់វាគឺដើម្បីដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងក្លរួចូលទៅក្នុងកោសិកាដែលបាត់ដោយបាក់តេរីឥតឈប់ឈរដោយផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅពីខាងក្នុងទៅខាងក្រៅក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គីសនីដែលបង្កើតឡើងដោយ BR ។ យន្តការនៃសកម្មភាពរបស់ GR គឺមិនច្បាស់លាស់។ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថា Cl - ភ្ជាប់ទៅនឹងអាសូត quaternary ដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាននៃមូលដ្ឋាន Schiff protonated និង isomerization នៃ retinal ពី ទាំងអស់។-E ទៅទម្រង់ 13Z បណ្តាលឱ្យមានចលនានៃអាសូតនេះជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុង Cl ដែលភ្ជាប់ជាមួយវា - ពីការបញ្ចូលទៅទិន្នផល Cl - - ផ្លូវដឹកនាំ។

រូប ៣. ផ្នែកមួយនៃភ្នាសពណ៌ស្វាយ (ទិដ្ឋភាពកំពូល) ។

BR ត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅក្នុងតំបន់នៃភ្នាសកោសិកា H. salinarumនៅក្នុងទម្រង់នៃភ្នាសពណ៌ស្វាយ (PM) បង្កើតជាគ្រីស្តាល់ពីរវិមាត្រជាមួយនឹងបន្ទះឈើឆកោន។ តំបន់ទាំងនេះមានប្រូតេអ៊ីនខ្លួនវា lipids មួយចំនួន carotenoids និងទឹក (រូបភាព 3) ។ ពួកវាជាធម្មតាមានរាងពងក្រពើ ឬរាងមូលដែលមានអង្កត់ផ្ចិតជាមធ្យមប្រហែល 0.5 µm និងមានផ្ទុកជាតិខ្លាញ់ប្រហែល 25% និងប្រូតេអ៊ីន 75% ។ PM មានភាពធន់នឹងពន្លឺព្រះអាទិត្យ ការប៉ះពាល់នឹងអុកស៊ីហ៊្សែន សីតុណ្ហភាពលើសពី 80ºC (ក្នុងទឹក) និងរហូតដល់ 140ºC (ស្ងួត) pH ពី 0 ទៅ 12 កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ (3 M NaCl) សកម្មភាពនៃប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើន ប្រកាន់អក្សរតូចធំចំពោះល្បាយប៉ូល សារធាតុរំលាយសរីរាង្គជាមួយទឹក ប៉ុន្តែមានភាពធន់នឹងសារធាតុរំលាយដែលមិនមានប៉ូល ដូចជា ហេកសេន។ សារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងដ៏អស្ចារ្យគឺលទ្ធភាពដែលមានស្រាប់នៃការបង្កប់ PM នៅក្នុងម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer ដោយមិនបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី។

ការដឹកជញ្ជូនប្រូតុងដែលបណ្ដាលមកពីពន្លឺត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរវិសាលគមជាច្រើននៅក្នុង BR ដែលចំនួនសរុបត្រូវបានគេហៅថា photocycle (រូបភាព 4) ។ ការស្រាវជ្រាវសាមសិបឆ្នាំបាននាំឱ្យមានការយល់ដឹងយ៉ាងលម្អិតអំពីវដ្តរូបថត ប៉ុន្តែព័ត៌មានលម្អិតនៃការដឹកជញ្ជូនប្រូតុងនៅតែត្រូវបានសិក្សា។

វដ្ត photochemical នៃ BR មានអន្តរការីបុគ្គល ដែលអាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណទាំងដោយការស្រូបយកអតិបរមា និងដោយ kinetics នៃការបង្កើត និងការពុកផុយ។ រូបភាពទី 4 បង្ហាញគំរូសាមញ្ញនៃ BR photocycle ។

រូប ៤. ម៉ូតូ​ម៉ាក BR

ដំណាក់កាល photochemical និងកម្ដៅត្រូវបានបង្ហាញជាព្រួញក្រាស់ និងស្តើងរៀងគ្នា។ និមិត្តសញ្ញាបញ្ឈរចង្អុលបង្ហាញ ទាំងអស់។ការអនុលោមតាមអ៊ីនៃរីទីណា (កម្រិតមធ្យម ខនិង អូ) និមិត្តសញ្ញា oblique - ទៅនឹងទម្រង់ 13Z ។ នៅក្នុងទីងងឹត BR ប្រែទៅជាល្បាយ 1: 1 ឃនិង ខល្បាយនេះត្រូវបានគេហៅថា BR ដែលសម្របខ្លួនដោយងងឹត។ នៅពេលដែល BR ​​ត្រូវបានបំភ្លឺ ការសម្របសម្រួលពន្លឺកើតឡើង ពោលគឺឧ។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅរដ្ឋដី ខ. ពីទីនោះ វដ្តរូបថតចាប់ផ្តើម ដែលនាំទៅដល់ការដឹកជញ្ជូនប្រូតុងឆ្លងកាត់ភ្នាស។ ក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកាល អិលទៅ មមានរយៈពេលប្រហែល 40 μs មូលដ្ឋាន Schiff ត្រូវបាន deprotonated ហើយ Asp85 ក្លាយជា protonated ។ ពីទីនោះ ប្រូតុងទៅខាងក្រៅនៃផ្នែកខាងក្រៅនៃឆានែលប្រូតុង។ ក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកាល មទៅ នអាល់ឌីមីនត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ។ សំណល់ Asp96 ដើរតួជាអ្នកបរិច្ចាគប្រូតុង។ Asp96 ត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញតាមរយៈ cytoplasmic proton hemichannel ។ ខណៈពេលដែលការផ្លាស់ប្តូរទាំងអស់រវាងអន្តរការីគឺអាចបញ្ច្រាស់បាន ការផ្លាស់ប្តូរពី M Iទៅ MIIត្រូវបានគេជឿថាជាជំហានដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានដ៏សំខាន់នៅក្នុង photocycle ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរនេះ អាសូតនៃមូលដ្ឋាន Schiff មិនអាចចូលទៅដល់ផ្នែកខាងក្រៅនៃឆានែលប្រូតុងបានទេ ប៉ុន្តែមានតែទៅឆានែលពាក់កណ្តាល cytoplasmic ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យានៃអន្តរការីត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប្រវែងរលកនៃអតិបរមាស្រូបយករបស់ពួកគេ និងតម្លៃនៃមេគុណនៃការផុតពូជនៃដុំសាច់ជាក់លាក់។ ប្រូតុងនៃ SB និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសំណល់ retinylidene ប៉ះពាល់ដល់ទំហំនៃការស្រូបយកអតិបរមា។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃវដ្តរូបថត BR ការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពជាច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន ដូច្នេះការបង្កើតអន្តរការីភាគច្រើនអាចត្រូវបានបង្ក្រាបដោយការត្រជាក់។

បន្ថែមពីលើម៉ាស៊ីនថតចម្លងសំខាន់ មានរដ្ឋពីរដែលអាចបង្កើតដោយសិប្បនិម្មិត។ ក្នុងកម្រិតមធ្យម ទំនិង សំណួរការអនុលោមតាមកញ្ចក់ភ្នែក 9Z ។ នេះត្រូវបានសម្រេចបន្ទាប់ពីការរំភើបចិត្ត photochemical ទាំងអស់។-E-retinal នៅពេលដែល Asp85 ត្រូវបានប្រូតុងក្នុងពេលតែមួយ។ នេះអាចសម្រេចបាននៅក្នុងប្រភេទ BR ព្រៃនៅ pH ទាប ឬ deionization (ការបង្កើតភ្នាសខៀវ) ប៉ុន្តែការត្រៀមលក្ខណៈទាំងនេះមិនមានស្ថេរភាពទេ។ វិធីសាស្រ្តជំនួសមួយគឺដើម្បីជំនួស Asp85 ដោយអាស៊ីតអាមីណូដែលមានតម្លៃ pKa ផ្សេងគ្នាដែលនៅតែមិនមានបន្ទុកនៅ pH នៃចំណាប់អារម្មណ៍ ឬដើម្បីដកក្រុម carboxyl ចេញទាំងស្រុងដោយការ mutagenesis ដែលដឹកនាំដោយគេហទំព័រ។ ស្ថេរភាពនៃភ្នាសពណ៌ខៀវដែលផ្លាស់ប្តូរបែបនេះគឺខ្ពស់ជាង។

លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់ bacteriorhodopsin ផ្តល់នូវកម្មវិធីបច្ចេកទេសយ៉ាងទូលំទូលាយ ដែលវាអាចប្រើប្រាស់បាន ប៉ុន្តែបច្ចុប្បន្នមានតែអុបទិកប៉ុណ្ណោះដែលអាចធ្វើពាណិជ្ជកម្មបាន ចាប់តាំងពីការបញ្ចូលពួកវាទៅក្នុងប្រព័ន្ធបច្ចេកទេសទំនើបគឺសាមញ្ញបំផុត។

កម្មវិធីអុបទិកគឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ខ្សែភាពយន្ត BR - ម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer នៃសមាសធាតុផ្សេងៗដែលមានម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនរួមបញ្ចូលនៅក្នុងពួកគេ។ ជាលើកដំបូងនៅក្នុងពិភពលោក ខ្សែភាពយន្តបែបនេះផ្អែកលើប្រភេទ BR ព្រៃត្រូវបានទទួល និងសិក្សានៅក្នុងប្រទេសរបស់យើងក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃគម្រោង "Rhodopsin" ។ នៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ប្រសិទ្ធភាព និងការរំពឹងទុកនៃការប្រើប្រាស់សម្ភារៈបែបនេះ ហៅថា "Biochrome" ជាសម្ភារៈ photochromic និងឧបករណ៍ផ្ទុកសម្រាប់ការថត holographic ត្រូវបានបង្ហាញ។

ចំណាប់អារម្មណ៍ដ៏អស្ចារ្យគឺលទ្ធភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃខ្សែភាពយន្ត BR:
ក) ការជំនួស chromophore ធម្មជាតិជាមួយនឹងការកែប្រែមួយ;
ខ) ឥទ្ធិពលគីមី (រូបវិទ្យា - គីមី) ។
គ) ការជំនួសចំណុចនៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនដោយវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន។

សមា្ភារៈដែលបានកែប្រែបែបនេះអាចមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់ដ៏មានតម្លៃ ដែលនឹងកំណត់ទុកជាមុននូវការប្រើប្រាស់របស់វាជាមូលដ្ឋានធាតុនៃ biocomputer ។

ម៉ូលេគុលនៃការគិត

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅក្នុងប្រទេសជាច្រើនបានត្រលប់ទៅគំនិតចាស់និងសាមញ្ញនៃកុំព្យូទ័រ "គីមី" ដែលការគណនាត្រូវបានអនុវត្តដោយម៉ូលេគុលបុគ្គល។ ក្នុងរយៈពេលមួយឆ្នាំកន្លងមកនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាច្រើនក្នុងពេលតែមួយអាចទទួលបានលទ្ធផលដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងតំបន់នេះ ដែលសន្យាថានឹងផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពយ៉ាងខ្លាំង។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានទទួលជោគជ័យដ៏អស្ចារ្យក្នុងការធ្វើការជាមួយម៉ូលេគុល pseudorotoxan (ពួកវាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1) ។

ពួកគេបានគ្រប់គ្រងដើម្បីឱ្យសមទៅនឹងម៉ូលេគុលបែបនេះដែលមានរាងជារង្វង់នៅលើអ័ក្ស - ម៉ូលេគុលលីនេអ៊ែរ។ ដើម្បីការពារចិញ្ចៀនពីការលោតចេញពីអ័ក្ស បំណែកម៉ូលេគុលធំៗត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងចុងរបស់វា ដោយដើរតួជា "គ្រាប់" (ក្រុមអ្នកផ្តល់ជំនួយផ្សេងៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងសមត្ថភាពនេះ)។ នៅពេលប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីត (H+) ឬមូលដ្ឋាន (B) ចិញ្ចៀនអាចរុញពីចុងម្ខាងនៃអ័ក្សទៅម្ខាងទៀត "ប្តូរ" ស្ថានភាពគីមី។ វាជារឿងគួរឱ្យអស់សំណើចដែល ជាគោលការណ៍នៅកម្រិតម៉ូលេគុល ឧបករណ៍មេកានិចមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ ស្រដៀងទៅនឹងការតភ្ជាប់នៃកំណាត់ និងកង់នៅក្នុងឧបករណ៍កុំព្យូទ័រដំបូងបំផុត បុព្វកាលបំផុតនៃសតវត្សទី 17 (ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយប្រសិនបើអ្នកចង់បាន អ្នកក៏អាច សូមមើល abacus ស្មៀនសាមញ្ញបំផុតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនេះជាមួយនឹង knuckle មួយនៅលើ twig គ្នា) ។

ម៉ូលេគុលប្តូរគីមីដ៏ប្រណិតនេះត្រូវបានសិក្សានៅដើមទសវត្សរ៍ទី 90 ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃគំនិត វានៅតែចាំបាច់ក្នុងការបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ផ្សំ និងគ្រប់គ្រងអារេនៃមីនីក្រូឌីយ៉ូតទាំងនេះ។ ដោយបានបង្កើត monolayer នៃម៉ូលេគុលតម្រង់ទិសស្រដៀងគ្នានៃប្រភេទនេះលើផ្ទៃលោហៈ (កិច្ចការដ៏លំបាកនេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយប្រើវិធីសាស្រ្តដំឡើងដោយខ្លួនឯងណាណូបច្ចេកវិជ្ជាចុងក្រោយបង្អស់) អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដាក់ស្រទាប់មាសស្តើងបំផុតនៅលើវា ហើយបានបង្កើតគំរូដើមនៃ ច្រកតក្កវិជ្ជានៅលើមូលដ្ឋាននេះ។

ប៉ុន្មានខែក្រោយមក ក្រុមរួមគ្នានៃ Mark Read និង James Tour (មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Yale និង Rice) បានបង្ហាញប្រភេទមួយទៀតនៃម៉ូលេគុលប្តូរទៅជាសាធារណៈ។ លទ្ធផលគឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងណាស់ដែលទស្សនាវដ្តី "វិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិច" (ខែមិថុនា 2000) ថែមទាំងដាក់លើគម្របនៃការប្រកាស "កំណើតនៃម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច" (ខ្ញុំចង់បន្ថែម - ចុងក្រោយ!) ។ ដូចដែលអ្នកនិពន្ធម្នាក់បានសរសេរដោយមោទនភាពថា: "យើងបានបង្កើតម៉ូលេគុលមួយដែលមានចរន្តអគ្គិសនីអថេរដែលអាចកកកុញអេឡិចត្រុងនៅលើពាក្យបញ្ជារបស់យើងគឺដើម្បីធ្វើការជាឧបករណ៍ផ្ទុក" ។

ជាដំបូង James Tour ដោយប្រើបច្ចេកទេសពិសេសមួយបានសំយោគខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលនៃ benzene-1,4-dithiolate units ប្រវែង 14 nanometers ។ ក្រុមត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងវាដែលចាប់យកអេឡិចត្រុងប្រសិនបើម៉ូលេគុល "ស្ថិតនៅក្រោមភាពតានតឹង" ។ បញ្ហាដ៏លំបាកបំផុត ដែលត្រូវបានយកឈ្នះនោះគឺថា កុងតាក់ត្រូវតែជាដំណើរការគីមីដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន។ ដើម្បីឱ្យម៉ូលេគុលដំណើរការជាអង្គចងចាំ វាត្រូវតែបង្រៀនមិនត្រឹមតែចាប់យកអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែត្រូវកាន់វាសម្រាប់តែពេលវេលាមួយប៉ុណ្ណោះ។ និយាយយ៉ាងតឹងរឹង នេះគឺជាសមិទ្ធិផលចម្បងរបស់ Reed និង Tour ជាមួយសហការី។
កុងតាក់អេឡិចត្រូគីមី (ក្នុងន័យតឹងរឹងបំផុត និងត្រឹមត្រូវបំផុតនៃពាក្យ!) ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 2 (ខាងឆ្វេង) ។ វាគឺជាខ្សែសង្វាក់នៃចិញ្ចៀន benzene បីដែលនៅកណ្តាលដែលក្រុម NO 2 និង NH 2 ត្រូវបានភ្ជាប់ពីភាគីផ្ទុយគ្នា (បន្លិចជាពណ៌នៅក្នុងរូបភាព) ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល asymmetric បែបនេះបង្កើតបានជាពពកអេឡិចត្រុងនៃរូបរាងស្មុគស្មាញ ដែលបណ្តាលឱ្យមានរូបរាងដ៏គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល និងមានសារៈសំខាន់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការដោះស្រាយបញ្ហា៖ នៅពេលដែលវាលត្រូវបានអនុវត្ត ម៉ូលេគុលរមួល ភាពធន់របស់វាផ្លាស់ប្តូរ ហើយវាចាប់ផ្តើមឆ្លងកាត់ចរន្ត ( ផ្នែកខាងស្តាំនៃរូបភាព) ។ នៅពេលដែលវាលត្រូវបានដកចេញ ម៉ូលេគុលវិលក្នុងទិសដៅផ្ទុយ ហើយត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ។ កុងតាក់ផ្អែកលើគោលការណ៍នេះគឺជាខ្សែសង្វាក់លីនេអ៊ែរនៃម៉ូលេគុល nitrobenzenethiol ប្រហែល 1,000 ដែលស្ថិតនៅចន្លោះទំនាក់ទំនងលោហៈពីរ។ លើសពីនេះទៅទៀត ការវាស់វែងដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍ផ្លូវរូងក្រោមដី (បំណែកនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលត្រូវបាន soldered រវាងអេឡិចត្រូតមាសរាងម្ជុល ultrathin ធរណីមាត្រពិសោធន៍ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3) បានធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការនៃកុងតាក់ ដែលអាចហៅបានត្រឹមត្រូវ។ លក្ខណៈនៃចរន្ត-វ៉ុលម៉ូលេគុល និងចរន្តម៉ូលេគុល (រូបភាព .4) ។ ខ្សែកោង conductance (ដែលតាមវិធីនេះប្រែទៅជាជិតនឹងការគណនា) មានការធ្លាក់ចុះយ៉ាងច្បាស់។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផ្ទេរផ្នែកនៃម៉ូលេគុលពីស្ថានភាព conducting ទៅរដ្ឋមិន conducting និងផ្ទុយមកវិញដោយការផ្លាស់ប្តូរសាមញ្ញនៅក្នុងវ៉ុលដែលបានអនុវត្ត។ ជាផ្លូវការ និងទទួលបានពិតប្រាកដ (អ្នកគីមីវិទ្យា ពិតណាស់ចូលចិត្តពាក្យថា "សំយោគ") ជា triode ម៉ូលេគុល។ ជាការពិត នេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដំណាក់កាលដំបូងក្នុងការបង្កើតម៉ូលេគុលអេឡិចត្រូនិច។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ទោះបីជាមូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តីនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អគ្រប់គ្រាន់ហើយ ហើយគំរូនៃធាតុស្ទើរតែទាំងអស់នៃសៀគ្វីឡូជីខលត្រូវបានបង្កើតឡើងក៏ដោយ ក៏ការលំបាកសំខាន់ៗកើតឡើងនៅក្នុងវិធីនៃការបង្កើតកុំព្យូទ័រម៉ូលេគុលពិតប្រាកដ។ លទ្ធភាពជាក់ស្តែងខាងក្រៅនៃការប្រើប្រាស់ម៉ូលេគុលបុគ្គលជាធាតុឡូជីខលនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចប្រែទៅជាមានបញ្ហាយ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលនិងតម្រូវការសម្រាប់ធាតុឡូជីខល។

ជាដំបូង ធាតុឡូជីខលត្រូវតែមានភាពជឿជាក់ខ្ពស់នៃប្រតិបត្តិការ នៅពេលសកម្មភាពត្រួតពិនិត្យត្រូវបានអនុវត្ត។ ប្រសិនបើយើងពិចារណាលើការតភ្ជាប់អុបទិករវាងធាតុបន្ទាប់មកនៅក្នុងប្រព័ន្ធមួយម៉ូលេគុល - មួយ photon ភាពជឿជាក់នៃការប្តូរនឹងមានកម្រិតទាបដោយសារតែប្រូបាប៊ីលីតេទាបនៃការផ្លាស់ប្តូរម៉ូលេគុលទៅជាស្ថានភាពរំភើប។ មនុស្សម្នាក់អាចព្យាយាមយកឈ្នះលើការលំបាកនេះដោយប្រើប្រាស់ quanta មួយចំនួនធំក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ប៉ុន្តែនេះផ្ទុយនឹងតម្រូវការសំខាន់មួយទៀត៖ ប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងសញ្ញាដោយធាតុដាច់ដោយឡែកមួយគួរតែនៅជិតការរួបរួម ពោលគឺថាមពលប្រតិកម្មជាមធ្យមគួរតែត្រូវគ្នាជាមួយនឹងថាមពលផលប៉ះពាល់ជាមធ្យម។ បើមិនដូច្នោះទេ នៅពេលដែលធាតុត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃប្រតិបត្តិការរបស់វានឹងថយចុះ នៅពេលដែលពួកវាផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីការចាប់ផ្តើមនៃខ្សែសង្វាក់។ លើសពីនេះ ធាតុត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរដោយមិនច្បាស់លាស់ទៅស្ថានភាពដែលត្រូវការ ហើយស្ថិតនៅក្នុងវាក្នុងរយៈពេលយូរគ្រប់គ្រាន់ - រហូតដល់ផលប៉ះពាល់បន្ទាប់។ សម្រាប់ម៉ូលេគុលសាមញ្ញ តម្រូវការនេះជាធម្មតាមិនពេញចិត្តទេ៖ ប្រសិនបើការផ្លាស់ប្តូរទៅជាស្ថានភាពរំភើបអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង នោះការផ្លាស់ប្តូរបញ្ច្រាសអាចកើតឡើងដោយឯកឯង។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនអ្វីៗទាំងអស់សុទ្ធតែអាក្រក់នោះទេ។ ការប្រើប្រាស់ម៉ូលេគុលសរីរាង្គដ៏ធំ ឬស្មុគស្មាញរបស់វាធ្វើឱ្យវាអាចទៅរួច ជាគោលការណ៍ ដើម្បីជៀសផុតពីការលំបាកដែលបានរាប់បញ្ចូល។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងអេឡិចត្រុង-អុបទិកគឺនៅជិតនឹងការរួបរួម។ លើសពីនេះទៀតសម្រាប់ម៉ូលេគុលជីវសរីរាង្គដ៏ធំអាយុកាលនៃរដ្ឋរំភើបឈានដល់រាប់សិបវិនាទី។

ប៉ុន្តែទោះបីជាធាតុកុំព្យូទ័រម៉ូលេគុលតែមួយមិនមានភាពជឿជាក់នៃស៊ីលីកុនជំនាន់មុនរបស់វាក៏ដោយ ប្រតិបត្តិការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃកុំព្យូទ័រនាពេលអនាគតអាចសម្រេចបានដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានូវគោលការណ៍នៃម៉ូលេគុល និងការគណនាប៉ារ៉ាឡែលដែលប្រើក្នុង supercomputers ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះអ្នកត្រូវធ្វើឱ្យធាតុតក្កវិជ្ជាម៉ូលេគុលដូចគ្នាបេះបិទជាច្រើនដំណើរការស្របគ្នា។ បន្ទាប់មកប្រតិបត្តិការមិនត្រឹមត្រូវនៃមួយក្នុងចំណោមពួកគេនឹងមិននាំឱ្យមានការបរាជ័យគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងការគណនា។ កុំព្យូទ័រទំនើបស្របគ្នាដ៏ធំដែលមាន processor រាប់រយអាចរក្សាដំណើរការបានខ្ពស់ ទោះបីជា 75% នៃពួកវាបរាជ័យក៏ដោយ។ ប្រព័ន្ធរស់នៅស្ទើរតែទាំងអស់ប្រើគោលការណ៍នៃភាពស្របគ្នា។ ដូច្នេះ ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះនៃសារពាង្គកាយនៅកម្រិតនៃកោសិកា ឬហ្សែននីមួយៗមិនរារាំងពួកវាពីដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនោះទេ។

សព្វថ្ងៃនេះនៅក្នុងពិភពលោកមានមជ្ឈមណ្ឌលវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាច្រើនជាងដប់ដែលពាក់ព័ន្ធក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុល។ សន្និសីទប្រចាំឆ្នាំប្រមូលផ្តុំអ្នកជំនាញរាប់រយនាក់ក្នុងវិស័យនេះ។

ចំណាប់អារម្មណ៍ដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងម៉ូលេតូនិចគឺបណ្តាលមកពីការរំពឹងទុកនៃការបង្កើតកុំព្យូទ័រមួយមិនត្រឹមតែប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏មានលទ្ធភាពធំទូលាយសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗផងដែរ។ ដោយសារតែភាពប្រែប្រួលខ្ពស់នៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកម៉ូលេគុលទៅនឹងពន្លឺ ពួកវាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍បំប្លែងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ក្លែងធ្វើដំណើរការនៃការធ្វើរស្មីសំយោគ និងបង្កើតឧបករណ៍ចាប់រូបភាពប្រភេទថ្មី គោលការណ៍ដែលនឹងស្រដៀងទៅនឹងការងាររបស់ភ្នែកមនុស្ស។ . ឧបករណ៍​ម៉ូលេគុល​ក៏​អាច​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា​ជ្រើសរើស​ផងដែរ ដោយ​ឆ្លើយតប​តែ​ចំពោះ​ប្រភេទ​ម៉ូលេគុល​មួយចំនួន​ប៉ុណ្ណោះ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបនេះគឺចាំបាច់នៅក្នុងបរិស្ថានវិទ្យា ឧស្សាហកម្ម និងវេជ្ជសាស្ត្រ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលធ្វើពីម៉ូលេគុលសរីរាង្គគឺងាយស្រួលជាងក្នុងការដាក់ចូលទៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ដើម្បីតាមដានស្ថានភាពរបស់វា។

ការដោះស្រាយបញ្ហាដែលប្រឈមមុខនឹងអេឡិចត្រូនិចម៉ូលេគុលតម្រូវឱ្យមានការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនដែលធ្វើការក្នុងវិស័យចំណេះដឹងសិក្សាពីគីមីវិទ្យា និងជីវវិទ្យា colloidal រហូតដល់រូបវិទ្យាទ្រឹស្តី ក៏ដូចជាក្នុងវិស័យបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់។ លើសពីនេះទៀត ការវិនិយោគហិរញ្ញវត្ថុសំខាន់ៗត្រូវបានទាមទារ។

វាក៏ចាំបាច់ផងដែរក្នុងការបណ្តុះបណ្តាលបុគ្គលិកដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ថ្មីសម្រាប់ការងារនៅក្នុងតំបន់ស្មុគស្មាញនេះ ដែលស្ថិតនៅចំណុចប្រសព្វនៃវិទ្យាសាស្ត្រ។ ប៉ុន្តែតាមមើលទៅក្នុងរយៈពេល 10-15 ឆ្នាំវានឹងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា។

បញ្ជីសម្ភារៈដែលបានប្រើ

នេះបើយោងតាមបណ្តាញ អ៊ីនធឺណិត , អត្ថបទ៖

1. Goncharova E. បរិញ្ញាបត្រជីវបច្ចេកវិទ្យា;

2. Zaitsev V., Shishlova A., នាយកដ្ឋានរូបវិទ្យា, Lomonosov Moscow State University M.V. Lomonosov;

3. Krieger Yu., Ph.D. ន.