Recently in Electronic Category

ساخت سریع‌ترین مبدل ADC دوازده بیتی صنعت

|

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، شرکت نشنال سمای‌کنداکتور (National Semiconductor)، سریع‌ترین مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) دوازده‌بیتی موجود در صنعت را معرفی کرد. مبدل 12D1800 در سرعت 6/3 ملیارد نمونه در ثانیه (GSPS)، 6/3 مرتبه از سایر ادوات دوازده‌بیتی موجود، سریع‌تر است. عملکرد دینامیکی این مبدل با سطح نویزی برابر با 147- dbm/Hz، نسبت توان نویز(NPR) برابر 52 دسیبل و اعوجاج مدولاسیون داخلی(IMD) برابر 61- dBFS، نسل جدیدی از معماری‌ها و کاربردهای رادیوییِ تعریف شده به شکل نرم‌افزاری (SDR) را ایجاد کرده است.

علاوه بر مبدل 12D1800، این شرکت دو عضو دیگر از خانواده‌ی فوق سریع خود را به نام‌های 12D1600 با سرعت نمونه‌برداری بالای 3.2 GSPS و 12D1000 با سرعتی تا 2.0 GSPS معرفی کرده است. هر سه‌ی این مبدل‌ها در مدارهای پهن‌باند SDR شامل رادارها، کاربردهای مخابراتی، تنظیم کننده (STB)های چند کاناله، هوش سیگنال و نیز آشکارسازی نور و مسافت‌یابی (LIDAR) به‌کار خواهند رفت.

به دلیل توانایی‌ خانواده‌ی مبدل‌های جدید12D1x00 در دریافت دقیق سیگنال‌های مدوله شده و باند محدود در یک پهنای باند گسترده، تمامی معماری‌های جدید SDR قابل ایجاد و پیاده‌سازی هستند. برای مثال، در سیستم‌های رادار نظامی، یک مبدل تنها از این خانواده که با یک مبدل پایین‌آورنده‌ی دیجیتالی ادغام شده است، می‌تواند جایگزین مجموعه‌ای شود از میکسرهای چندگانه، فیلترها، تقویت‌کننده‌ها و طبقه‌های اسیلاتور محلی که در تبدیلات دو یا سه مرحله‌ای هتروداین سنتی، در کاربردهای رادیویی استفاده می‌شوند.

در کاربردهای STB چند کاناله‌ی نسل بعدی ، یک مبدل از این خانواده قابل جایگزینی با تمام تنظیم‌کننده‌های STB است. انتقال اجرای چنین معماری‌هایی به یک SDR، به طرز چشمگیری فضای اشغالی برد، توان مصرفی و قیمت را کاهش خواهد داد؛ ضمن اینکه انعطاف‌پذیری سیستم را هم به شکلی قابل توجه بهبود خواهد داد.

از آنجایی‌که این سری جدید از SDRها به یک مبدل ADC برای نمونه‌برداری از سیگنال‌های پهن‌باند نیاز دارند، دسته‌ای جدید از سنجه‌ها مانند سطح نویز، NPR و IMD راهی کارآمد را برای سنجش قابلیت سیستم در استخراج اطلاعات باندباریک از یک طیف پهن‌باند فراهم می‌کنند. این مسأله در تضاد کامل با ویژگی‌های قدیمی مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال مانند نسبت سیگنال به نویز (SNR)، گستره‌ی دینامیکی بدون سیگنال مزاحم (SFDR) و تعداد مؤثر بیت‌ (ENOB) است که بر روی کارکرد تک‌آهنگ در پهنای باند نایکوئیست تمرکز می‌کنند و معیار بهینه‌ای را در تشخیص قابلیت نهایی یک سیستم ارائه نمی‌دهند.



میکروکامپیوتر 32 بیتی جدید پاناسونیک که برای تجهیزاتی با مصرف توان کم مناسب است، از سمت چپ: MN103LF08 با مدل‌های صد پینی و 128 پینی برای کاربردهای عمومی، و MN103LF09 با 144 پین برای کاربردهای مرتبط با خودرو

شرکت پاناسونیک توانسته است سری جدیدی از میکروکامپیوترهای 32 بیتی با حافظه‌ی فلش داخلی را بسازد که منجر به ذخیره‌ی انرژی و کاهش هزینه‌های سیستم در کاربردهای مربوط به خودرو، تجهیزات اداری و لوازم الکتریکی خانگی خواهد شد. این شرکت انتقال انبوه میکروکامپیوترهای سری MN103L را از همین ماه آغاز خواهد کرد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از وب‌سایت شرکت پاناسونیک، این میکروکامپیوترهای جدید، با ایجاد توازن مناسبی بین کارآیی و مصرف توان کم، موجب بهبود کارآیی و کاهش مصرف انرژی در تجهیزاتی می‌شوند که در آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌ویژه، این میکروکامپیوترها برای تجهیزاتی مناسب هستند که نیاز به مصرف توان کم در حالت انتظار (Stand by) دارند. به علاوه از آنجایی‌که می‌توانند کارآیی قابل‌قبولی را در گستره‌های مختلف ولتاژ داشته باشند، خواهند توانست نیاز به کار در ولتاژهای مختلف را هم برآورده کنند. از این گذشته، میکروکامپیوترهای پاناسونیک با کاهش تعداد اجزای لازم برای تجهیز، مانند EEPROM خارجی، و نیز مجتمع‌سازی یک اسیلاتور در داخل میکروکامپیوتر، کوچک‌سازی و کاهش قیمت تجهیز را راحت می‌کنند.

سری میکروکامپیوترهای جدید MN103L دارای ویژگی‌های زیر هستند:

1- حدود %50 کاهش مصرف توانِ در حالت انتظارِ میکروکامپیوتر که موجب کاهش مصرف توان در حالت انتظار برای کاربردهای الکتریکی می‌شود.

2- قابلیت کارکرد در گستره‌ی وسیعی از ولتاژ، از 2/2 ولت تا 5/5 ولت که موجب توانایی در کاهش مصرف توان تا %50 در زمان کار می‌شود.

3- قابلیت کاهش شمار اجزای خارجی در نتیجه‌ی بهبود کارآیی بازنویسی حافظه‌ی فلش و به‌کارگیری مدارهای آنالوگ در میکروکامپیوترها

همچنین، این محصول جدید از فن‌آوری‏های زیر استفاده کرده است:

1- فن‌آوری حافظه‌ی فلش جاسازی‌شده 110 نانومتری پاناسونیک که به‌تازگی توسعه یافته است و موجب بهینه‌سازی جریان نشتی کم و نیز، کارآیی می‌شود.

2- فن‌آوری طراحی هسته‌یِ میکروکامپیوترهای هسته‌ای 32 بیتی سری AM32L که به‌تازگی توسط پاناسونیک توسعه داده شده است و چیزی حدود دو برابر بهره‌وری توان را افزایش می‌دهد؛ و فن‌آوری طراحی حافظه‌ی فلش جاسازی‌شده که عمل خواندن را در گستره‌ی ولتاژ بیشتری ممکن می‌سازد.

3- فن‌آوری مدارهای آنالوگ با کارآیی بالا که آشکارسازی ولتاژ و امکان نوسان‌سازی داخلی را ممکن می‌سازد و فن‌آوری قابلیت اطمینان حافظه‌ی فلش جاسازی‌شده که امکان دستیابی به 100,000 بار بازنویسی را مهیا می‌سازد.

بازار تقاضا برای میکروکامپیوترهای کنترل سیستم با مصرف توان کم و کارآیی انرژی بالا، رو به افزایش است. گذشته از این، کاهش قیمت، به وسیله‌ی کاهش اجزای تجهیز و کم کردن مساحت بستر، هم چیزی است که مورد درخواست است. به ادعای شرکت پاناسونیک، این میکروکامپیوترهای جدید 32 بیتی می‌توانند چنین تقاضاهایی را به‌خوبی پاسخ دهند.


پژوهشگران دانشکده‌ی مهندسی دانشگاه ریورساید بورنز کالیفرنیا موفق به تولید و آزمایش تقویت‌کننده‌ای شدند که از گرافین ساخته شده است و می‌تواند منجر به توسعه‌ی مدارهای پرکارآمدتر در تراشه‌های الکترونیکی شود. از جمله: تراشه‌هایی که در هدفون‌های بلوتوث و در دستگاه‌های عوارضی الکترونیکی (ETC) [1] به کار می‌روند.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، گرافین یک شبکه‌ی بلورین متشکل از کربن‌هاست که تنها به اندازه‌ی یک اتم ضخامت دارد. اولین بار این ماده را در سال 2004، آندره گِیم و کنستانتین نُووسِلُف که جایزه‌ی نوبل فیزیک 2010 را از آنِ خود کردند، به‌طور جداگانه معرفی کردند. گرافین ویژگی‌های شگفت‌انگیز زیادی دارد که عبارتند از: رسانایی بسیار خوب برای جریان الکتریکی و گرما، استحکام مکانیکی و جذب منحصربه‌فرد نور.

الکساندر بالاندین، استاد مهندسی برق دانشگاه ریورساید کالیفرنیا (UCR) است که با همکاری یکی از دانشجویان فارغ‌التحصیل و عده‌ای از پژوهشگران دانشگاه رایس، موفقیت اخیر را به دست آورد. به گفته‌ی او، توسعه‌ی تقویت‌کننده‌ی تک‌ترانزیستوری گرافینی با قابلیت کارکرد پردازش سیگنال، که در دانشگاه UCR انجام گرفت، گام رو به جلوی مهمی در فن‌آوری گرافین به شمار می‌رود. دلیل این اهمیت را می‌توان انتقال ادوات گرافینی اختصاصی و منحصربه‌فرد به سمت مدارها و تراشه‌های گرافینی دانست.

بالاندین که کرسی استادیِ رشته‌ی مهندسی و علم مواد دانشگاه UCR را نیز دارد، اظهار داشت: «این تقویت‌کننده‌ی گرافینی سه‌حالته، نسبت به تقویت‌کننده‌هایی که از نیمه‌هادی‌های معمولی مانند سیلیکون ساخته شده‌اند، دارای مزایایی است. این تقویت‌کننده‌ی گرافینی، به دلیل ویژگی دوقطبی بودن الکتریکی گرافین، کارآیی بیشتر و سرعت بالاتری از خود نشان می‌دهد. دوقطبیت الکتریکی گرافین، نوعی ویژگی است که به موجب آن، هدایت جریان در این ماده، هم با بارهای مثبت و هم بارهای منفی انجام می‌گیرد.»

حالت‌های کاری سه‌گانه‌ی این تقویت‌کننده می‌تواند با تغییر ساده‌ی جهت ولتاژ اعمالی تعویض شود. انتظار می‌رود ویژگی‌های برشمرده‌شده برای این تقویت‌کننده‌ی جدید، منجر به ساخت تراشه‌های ساده‌‌تر، کوچک‌‌تر، با مصرف توان کم و واکنش سیستمی سریع‌ شود.

مقاله‌ی مربوط به این پیشرفت جدید، چندی پیش در ACS Nano منتشر شد. همکاران دیگر بالاندین در تألیف این مقاله از این جمله بودند: گوانسیونگ لیو، یکی از دانشجویان فارغ‌التحصیل بالاندین، کارتیک موهانرام، استادیار دانشگاه UCR، و سوبِی یان، از دانشجویان فارغ‌التحصیل موهانرام.

تولید و تست آزمایشگاهی این تقویت‌کننده در آزمایشگاه نانوادوات بالاندین انجام پذیرفت. پژوهشگران دانشگاه رایس، تست و طراحی تقویت‌کننده را انجام دادند. لیو این تقویت کننده را در اتاق تمیز [2] دانشگاه UCR به تولید رساند و سپس با همکاری یان، آن را در آزمایشگاه بالاندین آزمایش کردند.

تقویت‌کننده‌ی سه‌حالته‌ی جدید، می‌تواند به سه طریق در هر زمان هنگام کار باردار شود. این سه طریق عبارتند از: مثبت، منفی یا هر دو. پژوهشگران با ترکیب این سه حالت نشان دادند که این تقویت‌کننده می‌تواند مدولاسیون مورد نیاز برای مدولاسیون‌های جابه‌جایی فاز (PSK) و جابه‌جایی فرکانس (FSK) را کسب کند. این دو روشِ مدولاسیون به‌طور گسترده در کاربردهای صوتی و بی‌سیم به کار می‌روند.

این کاربردها عبارتند از: هدفون‌های بلوتوث برای استفاده در گوشی‌های همراه؛ شناسایی اجسام با استفاده از امواج رادیویی (RFID)، دستگاه‌هایی که از این فن‌آوری برای شناسایی بهره می‌برند عبارتند از: محصولات بی‌سیم مانند دستگاه‌های ETC، کارت‌های ویژه پرداخت برای استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی و اجسامی که در بدن حیوانات برای شناسایی کار گذاشته می‌شوند؛ و زیگبی (ZigBee)، یک پروتکل ارتباطاتی است که در ادواتی مانند کلیدهای روشنایی بی‌سیم همراه با لامپ‌ها و کنتورهای برق با قابلیت نمایش خانگی به کار می‌رود.

اطلاعات اضافی:

[1]. دستگاه عوارضی الکترونیکی (Electronic Toll Collection)، دستگاهی است که به صورت الکترونیکی کار عوارض راهداری را انجام می‌دهد. این دستگاه، خودروهایی را که قبلاً برای عبور و مرور در جاده‌ ثبت نام کرده‌اند، شناسایی و از حساب بانکی آن‌ها مبلغ معینی را برداشت می‌کند و به خودروهایی هم که ثبت نام نکرده‌اند، هشدار می‌دهد.

[2]. اتاق تمیز (Clean room)، اتاقی است که برای تحقیقات علمی یا ساخت محصولات علمی به کار می‌رود و از میزان آلودگی بسیار کمی برخوردار است.

شرکت NXP یک تراشه‌ی انرژی‌سنج جدید ساخت

|


تراشه‌ی EM773 که اساس فن‌آوری به کار رفته در آن Cortex-M0 ARM [1] است، کوچک‌ترین تراشه‌ی 32 بیتی دنیاست. این تراشه برای کاربردهای اندازه‌گیری که نیازی به صورت‌حساب ندارد، به کار می‌رود.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، شرکت نیمه‌هادی NXP، کوچک‌ترین تراشه‌ی اندازه‌گیری انرژی 32 بیتی دنیا را با نام EM773 معرفی کرد. این تراشه به‌خصوص برای کاربردهای اندازه‌گیری الکتریکیِ بدون نیاز به صورت‌حساب طراحی شده است. در سال‌های اخیر، زیرساخت‌های اندازه‌گیری پیشرفته (AMI) و وسایل اندازه‌گیری هوشمند کاربردهای رایجی پیدا کرده است. این ادوات همراه با تنظیم‌کننده‌ها و ادوات شبکه‌ی برق، به عنوان وسایلی تخصصی و پیشرفته، برای تعیین تعرفه‌ها و مدل‌های قیمت‌گذاری پیچیده‌تری معرفی شده‌اند تا این انگیزه در مشتریان ایجاد شود که مصرف انرژی خود را تنظیم کنند. روش اندازه‌گیری انرژی تراشه‌ی EM773 فراتر از این روش‌های سنتی صورت‌حسابی است. این تراشه به طراحان سیستم اجازه می‌دهد تا انواع کاربردهای مرتبط با اندازه‌گیری انرژی را تقریباً در هر نوع دستگاهی پیاده‌سازی و مجتمع کنند. بنابراین، اطلاعات برای مصرف‌کننده قابل‌دسترس‌تر و قابل‌لمس‌تر خواهد بود. مصرف‌کنندگان و کاربران صنعتی با استفاده از این تراشه قادر خواهند بود بلافاصله مصرف انرژی را در ادواتی از قبیل: پریزهای برق هوشمند، تجهیزات برقی هوشمند، الکترونیک مصرفی سازگار سبز، ریزکنتورهای ساختمان، ریزکنتورهای صنعتی و حتی مجموعه‌ای از سِرورهای مراکز داده که در قفسه‌هایی نصب شده‌اند، کنترل نمایند.

تراشه‌ی EM773 به صورت خودکار و تک‌فاز، انرژی و توان مصرفی را اندازه‌گیری می‌کند و دارای یک API [2] است که طراحی این تراشه را برای کاربردهای اندازه‌گیری بدون صورت‌حساب، بسیار ساده می‌سازد. این تراشه بر اساس پردازنده‌ی ARM Cortex-M0 ساخته شده است.

رولف هِرتل، مدیر اندازه‌گیری هوشمند شرکت NXP، گفت: «صرفه‌جویی در انرژی کاملا در دستور کار مصرف‌کنندگان و شرکت‌های تجاری قرار دارد، ولی، حتی با اغلب دستگاه‌های الکتریکی امروزی، تشخیص اینکه شما در هر نقطه از زمان چه مقدار انرژی استفاده می‌کنید، کار آسانی نیست. ادوات اندازه‌گیری هوشمند که مقدار انرژی مصرفی را اندازه‌گیری می‌کنند و اطلاع می‌دهند، به طور بالقوه ابزار توانمندی برای مدیریت مصرف انرژی به شمار می‌روند. تراشه‌ی اندازه‌گیر انرژی EM773 از روند ساده‌ای برای اندازه‌گیری بهره می‌گیرد. با استفاده از این تراشه، طراحی کاربردهای اندازه‌گیری بدون صورت‌حساب برای طراحانی که اطلاعات قبلی کاملی از علم اندازه‌گیری ندارند، ساده می‌گردد. شرکت NXP با استفاده از تراشه‌ی جدید خود قادر خواهد بود طراحی ادوات ابتکارانه‌ی خود را سرعت بخشد. طراحی این ادوات می‌تواند الگوی مصرف انرژی ما را در منزل و در محیط‌های صنعتی تغییر دهد.»

این تراشه‌ی جدید با بهره‌گیری از پردازنده‌ی قدرتمند ARM Cortex-M0 قادر است از وظایف ارتباطاتی پیچیده‌ای نظیر اجرای پشته‌های اِم-باس بی‌سیم پشتیبانی کند. در این صورت، اطلاعات مربوط به مصرف انرژی می‌تواند به سرعت در سرتاسر منزل یا محیط تجاری منتقل شود و بر روی دستگاه‌هایی مانند رایانه‌های شخصی و تلفن‌های هوشمند نمایش داده شود. کیت نمونه‌ی استاندارد این تراشه شامل یک اندازه‌گیر بی‌سیم پریز است که اطلاعات را از دستگاه به وسیله‌ی یک اِم-باس بی‌سیم، به یک دانگل [3] مبتنی بر USB منتقل می‌نماید. این دانگل USB از فرستنده/گیرنده‌های بی‌سیم OL2381 و میکروکنترلر LPC1343 که هر دو متعلق به خود شرکت NXP است، استفاده می‌کند.

دستگاه انرژی‌سنج NXP که از طریق یک API ساده قابل دسترسی است، به طور خودکار توان اکتیو را بر حسب وات و با خطای یک درصد محاسبه می‌کند. این دستگاه همچنین توان راکتیو، توان ظاهری، نسبت ضریب قدرت و حتی اعوجاج هارمونیکی کل (THD) را حساب می‌کند. علاوه بر این، اطلاعات مصرف انرژی بر حسب کیلووات‌ساعت در برنامه‌ی متن‌باز (open-source) پریزسنج قرار داده شده است که این برنامه همراه با کیت نمایشی EM773 عرضه می‌شود. این اطلاعات می‌تواند به رایانه انتقال و در آن نمایش داده شود.

پردازنده‌ی 32 بیتی قدرتمند Cortex-M0 به کار رفته در این تراشه، کارایی با حداکثر 48 مگاهرتز را برای طراحان سیستم فراهم می‌کند؛ در حالی که، مساحت چاپی کوچک و هزینه‌ی سیلیکون کمی، برابر با نمونه‌های 8 یا 16 بیتی رایج، به خود اختصاص می‌دهد. تراشه‌ی انرژی‌سنج EM773 با 32 کیلوبایت حافظه‌ی فلش و 8 کیلوبایت حافظه‌ی RAM ایستا (SRAM)، از نرم‌افزار پیچیده‌ای ویژه‌ی‌ کاربردهای مشتریان پشتیبانی می‌کند و پیاده‌سازی آن به دلیل کاهش تعداد اجزای خارجی مورد نیاز باصرفه است. علاوه‌براین، EM773 با قابلیت دسترسی به طراحی کامل نمونه‌ی نمایشی NXP، و همچنین، پشتیبانی از محیط استاندارد ابزار ARM هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

به گفته‌ی شرکت NXP، تولید انبوه این تراشه به زودی آغاز خواهد شد.

اطلاعات اضافی:

[1]. ARM Cortex-M0: کوچک‌ترین، کم‌مصرف‌‌ترین و صرفه‌جوترین پردازنده از نظر انرژی در حال حاضر

[2]. Application Programming Interface: رابط برنامه‌ی کاربردی

[3]. یک نوع وسیله‌ی الکترونیکی که به رایانه متصل می‌شود تا بتوان از نرم‌افزار خاصی به طور محافظت‌شده استفاده کرد.


شرکت CREE اعلام کرد امکان راه‌اندازی خط تولید ویفر LEDی 150 میلی‌متری، در محل پارک تحقیقاتی Research Triangle Park واقع در ایالت کارولینای شمالی، فراهم شده است.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از الکترونیکس‌نیوز، خط تولید جدید ویفر LED، جایگزین خط تولید کنونی این شرکت خواهد شد. این خط تولید به CREE اجازه می‌دهد تا ویفرهای LEDی 150 میلی‌متری خود را که ابعاد آن بیشتر از دو برابر ویفرهای LED کنونی است، به تولید برساند. با راه‌اندازی خط تولید جدید، تعداد LEDهای یک ویفر افزایش خواهد یافت که موجب افزایش صرفه‌ی اقتصادی آن خواهد شد.

طبق برنامه‌ریزی‌ها خط تولید جدید، طی چند فصل دیگر به طور کامل نصب خواهد شد. طبق هدف‌گذاری انجام‌شده، اولین محصولات این خط تولید تا ژوئن 2011 عرضه خواهد ‌شد.

طبق گفته‌ی CREE، ادوات روشنایی از نوع LEDهای دارای بازده انرژی مناسب، روزبه‌روز در جاهای بیشتری به کار گرفته می‌شوند. راه‌اندازی خط تولید جدید و حرکت به سمت ساخت ویفرهای LEDی 150 میلی‌متری، تنها بخشي از راهی است که برای رقابت با سایر فن‌آوری‌ها باید طی شود.

چندی پیش یک گروه مهندسی از دانشگاه MIT، در نشست «مدارهای VLSI» در هانولولو گزارش دادند، موفق شده‌اند تراشه‌ای ابداع کنند که یکی از آخرین عیب‌های حل‌نشده‌ی «فراخازن‌ها» را برطرف می‌سازد. فراخازن‌ها عناصری هستند که برای ذخیره‌ی انرژی مدار، به عنوان جایگزینی برای باتری‌ها به شمار می‌روند. ولی یکی از عیب‌های این عناصر، مانع از جایگزینی کامل آن‌ها به جای باتری‌ها در کاربردهای ریزالکترونیک می‌شد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از IEEE Spectrum، فراخازن‌ها نسبت به باتری‌ها دارای چند مزیت هستند: چگالی انرژی زیاد، شارژ دوباره‌ی سریع و تعداد چرخه‌ی تقریباً نامحدود آن‌ها برای شارژ و دشارژ. یکی از معایب فراخازن‌ها، کاهش ولتاژ آن‌ها همگام با کاهش شارژ است. این در حالی است که ولتاژ باتری نسبتاً ثابت باقی می‌ماند. زمانی که شارژ فراخازن به 25 درصد افت پیدا می‌کند ولتاژ آن تا نصف کاهش می‌یابد، ولی با همین میزان شارژ برای باتری‌های سرب-اسید، ولتاژ آن‌ها حدود 5 درصد کاهش پیدا می‌کند. از آنجا که تراشه‌ها معمولاً در بازه‌ی کوچکی از ولتاژ کار می‌کنند، چنین کاهش شدیدی در ولتاژ می‌تواند منجر به ایجاد خطاهایی از قبیل خطاهای حافظه‌ی خواندن-نوشتن در مدار شود.

به طور مسلم بدون استفاده ماندن یک چهارم شارژ ذخیره‌ی شده‌ی فراخازن، به منزله‌ی استفاده‌ی بهینه از انرژی به شمار نمی‌رود. از این رو گروهی از دانشگاه MIT به روشی جالب و خلاقانه دست یافتند که تا مصرف شدن کامل انرژی مدار، جلوی کاهش ولتاژ گرفته می‌شود. مداری که آن‌ها توسعه دادند، آرایش مربوط به ساختار مجموعه‌ای از فراخازن‌ها را به سرعت تغییر می‌دهد تا در ولتاژ ثابت، بیشترین مقدار شارژ از آن‌ها گرفته شود. در این تراشه‌ی 1.3 در 1.4 میلی‌متری، از چهار فراخازن 250 میلی‌فاراد و 2.5 ولتی که به صورت موازی به یکدیگر متصل شده‌اند، استفاده شده است. هنگامی که میزان انرژی شارژ شده‌ی آن‌ها به 25 درصد می‌رسد و ولتاژ آن‌ها نیز تا نصف، یعنی 1.25 ولت که پایین‌تر از ولتاژ مرجعِِ از پیش تعیین شده است، کاهش می‌یابد، یک کلید، این چهار فراخازن‌ موازی را به دو شاخه‌ی موازی که هر شاخه شامل دو فراخازن سری است، تبدیل می‌کند. در این صورت، مجدداً ولتاژ مجموع هر شاخه، به 2.5 ولت می‌رسد و مدار به کار خود ادامه می‌دهد. حال اگر انرژی ذخیره‌ی شده‌ی جفت فراخازن‌ها تا جایی مصرف شود که ولتاژ مجموع شاخه، کمتر از 1.25 ولت شود، سیستم کنترل تراشه دوباره به کار می‌افتد و آرایش فراخازن‌ها را به صورت چهار فراخازن سری با هم تغییر می‌دهد. در این صورت نیز، ولتاژ کل فراخازن‌ها به 2.5 ولت خواهد رسید. کاهش ولتاژ تا جایی ادامه می‌یابد که اجزای مدار دستگاه دیگر نتوانند با این ولتاژ کار کنند. تصور می‌شود که در این وضعیت، 98 درصد شارژ فراخازن‌ها مصرف شده است و فراخازن‌ها نیاز به شارژ مجدد خواهند داشت. هم‌زمان با شارژ مجدد فراخازن‌ها، نحوه‌ی تغییر آرایش فراخازن‌ها، برعکس دشارژ شدن آن‌هاست. بدین معنی که چهار فراخازن سری به دو شاخه‌ی موازی که هر شاخه شامل دو فراخازن سری با هم است، تبدیل می‌شود و سپس این آرایش به آرایش اولیه یعنی چهار خازن موازی تغییر می‌یابد.

به گفته‌ی ویلیام سانچز، دانشجوی فارغ‌التحصیلی که سرپرستی این پروژه را برعهده دارد، یکی از معدود پیشرفت‌هایی که باید صورت پذیرد، مربوط به بازده مبدل DC به DCی این قطعه است. طبق گزارش‌ها، مبدلی که در آزمایش‌ها از آن استفاده شده ‌است، تقریباً نیمی از انرژی فراخازن‌ها را به بار تحویل می‌دهد. سانچز انتظار دارد به زودی گونه‌ی جدیدی از تراشه‌های انرژی عرضه شود که دارای بازده 65 تا 85 درصد است. او اضافه می‌کند، هدف دستیابی به بازده حدود 90 درصد در نمونه‌های تجاری خواهد بود.

مرحله‌ی بعدی کار این گروه پژوهشی عبارت بود از ساخت یک دستگاه پزشکی کوچک که قابل کاشت در بدن انسان است و به وسیله‌ی تراشه‌های انرژی تغذیه می‌شود. از این دستگاه برای کنترل وضعیت بیمار، هنگامی که شرایط عصبی آن‌ها باعث ایجاد تشنج می‌شود، بهره می‌برند. این پروژه از گفتگوی بین یوئیل داوسون، رئیس آزمایشگاه پژوهشی MIT که این پروژه در آنجا کار می‌شود، و دکتر سوارد راتکوف، استاد رشته‌ی عصب‌شناسی در مرکز پزشکی Beth Israel Deaconess بوستون الهام گرفته شده است. طبق آنچه که داوسون به خاطر می‌آورد، نگرانی اصلی راتکوف این بود که «اگر شما بیمار باشید، آخرین چیزی که می‌خواهید انجام دهید این است که چیزی بر تن داشته باشید که دیگران را از ناراحتی و مشکل خود آگاه کند.» برای این منظور، گروه پژوهشی مذکور در نظر دارد دستگاهی عرضه کند که با فراخازن‌ها تغذیه می‌شوند و قادرند تشنج بیماران را تشخیص و اطلاع دهند. این دستگاه‌ها از ابعاد 2 در 2 در 10 میلی‌متر بزرگ‌تر نیستند و تابستان 2011 به بازار تحویل داده خواهد شد. در آن صورت راتکوف قادر خواهد بود دستگاه‌های تازه تولید شده را با بیماران واقعی آزمایش کند. مدار فراخازنی که کانون توجه این گروه پژوهشی در نشست مدارهای VLSI بود، با دستگاه‌هایی با ابعاد بسیار بزرگ‌تر، در اندازه‌ی 14 در 14 در 20 میلی‌متر، آزمایش شد.


شرکت پاناسونیک موفق به توسعه‌ی فن‌آوری جدیدی در زمینه‌ی LSIهای (large-scale integration - مجتمع‌سازی در مقیاس بزرگ) نسل 32 نانومتری شده است. این شرکت آماده است از ماه اکتبرِ سال 2010، تراشه‌های جدید خود را با مدل MN2WS0150، به منظور استفاده در پلیرهای دیسک بلو-ری، به صورت انبوه تولید و عرضه کند. این فن‌آوری پیشرفته LSIهای سیستم را قادر می‌سازد تا با کارآیی بیشتر و مصرف انرژی کمتر در ادوات الکترونیکی مصرفی از قبیل تلویزیون‌های دیجیتال و همچنین دستگاه‌های ضبط و پخش (رکوردر و پلیر) مورد استفاده قرار گیرند.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، همان‌گونه‌ که بازار ادوات الکترونیکی مصرفی مانند پلیرهای دیسکِ 2 بلو-ریِِ سه بعدی به سرعت در حال رشد است، نیاز ضروری به یک فن‌آوری تولید انبوه نیز احساس می‌شد؛ به نحوی که بتواند از ترانزیستورهای کم‌مصرف و پرکارآمد در مقیاس 32 نانومتر یا LSIهای سیستم نسل بعد پشتیبانی کند.

این فن‌آوری پیشرفته‌ی پاناسونیک، برای تولید ترانزیستورهایی با گیت دارای k/metal (ثابت دی‌الکتریک) بالایی که طی یک فرآیند ابتدا- گیت توسعه داده شده است، كاربرد خواهد داشت. اين فن‌آوری می‌تواند کارآیی ترانزیستورهای CMOS را در مقایسه با مدل‌های کنونی تا 40 درصد افزایش دهد. LSI سیستم جدید با مدل MN2WS0150، برای پلیرهای دیسک بلو-ری که با دیسک‌های بلو-ری سه بعدی سازگارند، طراحی شده است. این فن‌آوری جدید مصرف انرژی، LSIها را تقریباً 40 درصد و حجم اشغال کننده‌ی آن‌ها را 30 تا درصد در مقایسه با مدل‌های کنونی کاهش می‌دهد. برای این کار، طبق کارکردهای LSIها، از مجتمع‌سازی پرتراکم ترانزیستورهای میکروسکوپیک و کنترل مصرف انرژی استفاده می‌شود.

فن‌آوری توسعه یافته‌ی جدید LSIهای سیستم نسل 32 نانومتری، بر اساس فن‌آوری‌های زیر بنا نهاده شده است:

- فن‌آوری‌های جدید پردازش CMOS، به منظور به کارگیری آن‌ها در فن‌آوری‌های Vth چندگانه و فن‌آوری‌های سیم‌های میکروسکوپیک مسی. در فن‌آوری‌های Vth چندگانه، از دی‌الکتریک‌های دارای گیت با K بالا و از جنس هافنیم و الکترودهای گیت فلزی استفاده شده است. در فن‌آوری‌های سیم‌های میکروسکوپیک مسی نیز از دی‌الکتریک‌های ELK (ثابت دی‌الکتریک بسیار پایین) که تأخیر سیگنال در سیم‌ها را کاهش می‌دهند، بهره برده شده است.

- فن‌آوری‌های رمزگشای MPEG-4 MVC (سیستم کدگذاری ویدئویی چندنمایشه)، به‌ منظور به کارگیری در فن‌آوری‌های بلو-ری سه بعدی، مدارهای HDMI دارای سرعت انتقال بالای اطلاعات، و همچنین فن‌آوری‌های گرافیک پرکارآمد و پرسرعت که از ترسیم سطوح منحنی و سه بعدی نیز پشتیبانی می‌کنند.

- فن‌آوری‌های مربوط به مدارهای الکتریکی ذخیره کننده‌ی انرژی. در این فن‌آوری‌ها مطابق با کارکردهای LSIها، انرژی مصرف مدار به حداقل رسانده می‌شود. از جمله فن‌آوری‌های مدارهای کم‌مصرف می‌توان به فن‌آوری‌های کنترل فرکانس کلاک، کاربرد یا قطع ولتاژ تغذیه و مدارهای آنالوگ/دیجیتال پرسرعت و دارای سیگنال مرکب اشاره کرد.

شرکت HP و شرکت نیمه‌هادی هاینیکس (شرکت کره‌ای تراشه‌ساز حافظه)، برای ساخت تراشه‌های تشکیل یافته از ممریستورها، همکاری خواهند داشت. ممریستورها یکی از عناصر اصلی مدارهای الکتریکی هستند که به تازگی کشف شده‌اند.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، شرکت HP پیش از این در سال 2008 تراشه‌ای شامل ممریستورها ساخت که مورد تأیید قرار گرفت. این تأیید از سوی دانشمندانی انجام شد که تردید داشتند چنین تراشه‌هایی تا حدود 40 سالِ بعد هم قابل پیاده‌سازی باشد. البته آن‌ها قادر نبودند این پیش‌بینی را ثابت کنند.

تراشه‌های ممریستوری، مدارهایی هستند که به طرز عجیبی از نوعی توانایی برای به یاد آوردن چیزها، حتی هنگامی که خاموش هستند، برخوردارند. ممریستورها می‌توانند برای تراشه‌های حافظه باارزش باشند. برای مثال، به رایانه‌های شخصی اجازه می‍‌‌دهند تا حتی پس ازگذشتن مدت زمان طولانی بعدِ از کار افتادن باتری، اطلاعات کاربر را به یاد داشته باشند.

اولین محصول این نوع تراشه تا 3 سال آینده قابل عرضه است.

دانشمندان موفق شدند با استفاده از گرافین، ترانزیستوری تولید کنند که در فرکانس بسیار بزرگ 300 گیگاهرتز کار می‌کند. گرافین، نوعی نیمه‌هادی مطمئن است که به تدریج جایگزین سیلیکون در واحدهای پردازنده‌ی مرکزی (CPU) می شود.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از سایت فن‌آوری بیت، گرافین، گونه‌ای از کربن است که دارای شبکه‌ای به شکل لانه‌ی زنبور عسل است. طی تحقیقاتی که توسط دانشگاه پرینستون صورت گرفت، این نیمه‌هادی، به عنوان جایگزینی برای سیلیکون در پردازنده‌ها، در سال 2007 معرفی شد، ولی به سرعت از گردونه‌ی رقابت با سیلیکون خارج شد. این روند، درست مانند سایر فن‌آوری‌های نویی است که توسط دانشگاه‌ها معرفی می‌شوند. ابتدا این فن‌آوری‍ها سر و صدای فراوانی در بازار ایجاد می‌کنند ولی اغلب از صحنه خارج می‌شوند.

دانشمندان به سادگی تمایلی به از دست دادن گرافین ندارند. گروهی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا واقع در لوس‌آنجلس، ترانزیستوری ساختند که از گرافین درست شده است و ماده‌ی اصلی سازنده‌ی آن نانوسیم‌ها هستند.

این ترانزیستور، با سرعت 300 گیگاهرتز کار می‌کند. این سرعت، تقریباً دو برابر سرعتی است که یک ترانزیستور معادل سیلیکونی می‌تواند کار کند؛ همچنین معادل سرعت ترانزیستورهای ساخته شده با گالیم آرسنید یا ایندیوم فسفید است. البته این دو ماده، گران‌قیمت و خطرناک نیز هستند. هزینه‌ای هم که برای ساخت یک ترانزیستور گرافینی صرف می‌شود، از هزینه‌ی ساخت ترانزیستورهای سیلیکونی بیشتر نیست.

گرافین که انتظار می‌رود در سرعت‌های تراهرتز نیز ساخته شود، می‌تواند سیلیکونی جدید به شمار رود. هر چند، ساخت فقط یک ترانزیستور گرافینی، نمی‌تواند برای بهره‌برداری در cpu ها کافی و کاربردی باشد. واضح است که گروه پژوهشی دانشگاه کالیفرنیا که در زمینه‌ی فن‌آوری گرافین مشغول به فعالیت است، هنوز راه زیادی در پیش دارد تا بتواند ما را از لذت استفاده از ترانزیستورهای گرافینی در رایانه‌ها بهره‌مند سازد.

موسسه‌ی تحقیق و پژوهش نیمه هادی (SRC)، سازمان علوم ملی (NSF) و پژوهشگران دانشگاه‌های کانکتیکوت و دیوک، روش جدیدی را توسعه داده‌اند که این روش، به طور چشم‌گیری کیفیت نمایش مربوط به «خطاهای تأخیر کوچک» (SDD) را که معمولاً در نیمه هادی‌ها یافت می‌شود، ارتقا می‌بخشد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، این روش جدید با کاهش تعداد فرآیندهای آزمایش تراشه‌ی نیمه هادی، خطاهای SDD را به طور کارآمدتری شناسایی می‌کند و کیفیت و قابلیت اطمینان نیمه هادی‌های آینده را ارتقا می‌بخشد. از آنجا که فن‌آوری‌های نیمه هادی به سمت ابعاد کوچک و کوچک‌تر حرکت می‌کنند، پیچیدگی و تراکم طرح‌ها و کاربردی بودن آن‌ها نیز افزایش می‌یابد. خطاهای SDD که اغلب ناشی از خطاهای فیزیکی نیمه هادی است، به عنوان یکی از نگرانی‌های مهم در آزمایش‌های کیفیت- بالا به شمار می‌رود. علاوه بر خطاهای SDD موجود در نیمه هادی‌ها، می‌توان به سایر خطاها از قبیل: نویز موجود بر روی تراشه ناشی از تغییرات فرآیند، نویز منبع تغذیه و کراس تاک (سیگنال‌های ناخواسته) نیز اشاره کرد.

خطاهای SDD، در واقع نوعی خطای زمان‌سنجی هستند که شناسایی و اندازه‌گیری آن‌ها، با روش‌های [1]ATPG کنونی، موسوم به TDF (خطای تأخیر گذرا) دشوار است. روش‌های ATPG کنونی که تجاری هستند و البته حساس به زمان نیز می‌باشند، برای تشخیص و شناسایی خطاهای SDD، از زمان اجرای بسیار بالایی برخوردار‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ند. این زمان اجرا، هم شامل زمان اجرای فرآیند مربوط به تشخیص SDD می‌باشد و هم شامل زمان اجرای واحد پردازنده‌ی مرکزی ( CPU). در روش‌های ATPG، فرض بر این است که خطاهای SDD، تنها به صورت خطاهای فیزیکی مدار رخ می‌دهند. در روش جدید که توسط پژوهشگران دانشگاه‌های کانکتیکوت و دیوک توسعه داده شده است، طول فرآیند تشحیص خطا کاهش می یابد و الگوهای آزمایش با کیفیت بالاتری را فراهم می‌کند.

محمد تهرانی‌پور، استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه کانکتیکوت و کریشنندو چاکرابارتی، استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه دیوک در این باره می گویند: «روش جدید، موفقیت بزرگی در آزمایش تراشه‌های نیمه هادی به شمار می‌رود. با ارزیابی الگوی منحصر به فرد هر آزمایش، این امکان در صنعت فراهم می‌شود که پیش از اعمال این الگوها به سیلیکون، تنها الگوهای دارای کیفیت بالا را برای انجام آزمایش‌های خود بر روی نیمه هادی‌ها انتخاب کنند. این امر باعث می‌شود کیفیت فرآیند آزمایش به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد و هزینه‌های مربوط به آزمایش SDD کاهش پیدا کند.»

پژوهشگران دانشگاه‌های کانکتیکوت و دیوک، با پشتیبانی شرکت‌های SRC و NSF، برای تشخیص بهینه‌ی خطای SDD و کاهش زمان اجرای CPU، از الگوی تشخیص N (N-detect pattern) بهره جستند و روش تازه‌ای را برای ارزیابی الگوی هر آزمایش، در میان مجموعه‌‌‌ی الگوهای N توسعه دادند. این روش جدید، همچنین قادر است تأخیرهای کوچکی را که به دلیل نویزهای منبع تغذیه و کراس‌تاک و تغییرات فرآیند القا می‌شوند، اندازه‌گیری کند. پژوهشگران در تلاشند روش جدیدشان را تا توسعه‌ی بیشتر به سمت انواع الگوهای مختلف تست، از قبیل Stuck-at و Bridging وسعت بخشند[2].

ویلیام جوینر، سرپرست بخش طراحی، به کمک رایانه (CAD)‌ و آزمایش شرکت SRC اظهار داشت: «با کوچک‌تر شدن هر چه بیشتر ابعاد نیمه‌هادی‌ها، ابزار اندازه‌گیری مورد استفاده در انتخاب الگوی SDD، این امکان را برای صنعت فراهم می‌کند که کیفیت آزمایش خود را با در نظر گرفتن زمان آزمایش و خواسته‌های ذهن فرد آزمایش کننده، افزایش دهند.»

در حال حاضر تمامی تلاش‌ها بر این است که این فن‌آوری به صورت تجاری عملی شود. هم‌اکنون روش آزمایش تراشه، توسط پژوهشگران شرکت AMD، تحت سرپرستی دکتر محموت ییلماز، مهندس ارشد طراحی این شرکت که در دانشگاه دیوک زیر نظر چاکرابارتی تحصیل کرده است، در حال ارزیابی بر روی سیلیکون می‌باشد.

برای آشنایی بیشتر در زمینه‌ی SDD به این آدرس در سایت Test & Measurement مراجعه شود.

زیر نویس

[1] Automatic test pattern generation: یکی از روش‌های تست نیمه‌هادی‌ها برای تشخیص خطا، بعد از تولید تراشه
[2] برای آشنایی با مدل‌های مختلف خطا در تست‌های نیمه‌هادی‌ها می‌توانید به این آدرس مراجعه کنید.


همه روزه اجزاي بيشتر و بيشتري در محصولات الكترونيكي قرار داده مي شوند كه همه ي آن ها گرما توليد مي كنند. گرماي زياد مي تواند به لپ تاپ ها و ساير قطعات آسيب برساند، بنابراين سازندگان، اين قطعات را به صفحه هاي فلزي مجهز مي كنند تا گرما را به بيرون منتقل كنند (گرماگیر). تركيبي جديد مي تواند اين كار را بهتر انجام دهد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، در حالي كه رايانه هاي قابل حمل چندين سال پيش نسبتا سنگين بودند، امروزه به راحتي در يك كيف كوچك جاي مي گيرند. اين امر به دليل اين است كه اجزاي زير لايه ها و ميكروتراشه ها با هر مدل متوالي از نظر اندازه كوچك تر مي شوند. همچنين اين اجزا با فاصله ي كمتري نسبت به هم قرار مي گيرند و امكان جاسازي مدارهاي بيشتري را در يك تراشه فراهم مي كنند.

تمام اين اجزا گرماي تابشي توليد مي كنند. هر چه اجزاي بيشتري در يك فضاي محدود قرار داده شود، خارج كردن گرما نيز دشوارتر خواهد بود. گرماي بسيار زياد موجب آسيب رسيدن به قطعات الكترونيكي مي شود. اين اجزا و عناصر رابط مي توانند تنها دماهاي 90 تا 130 درجه را تحمل كنند. بنابراين سازندگان يك صفحه ي كوچك مسي يا آلومينيومي زير آن ها نصب مي كنند تا گرما را به خارج هدايت كنند. اين صفحه به اجزاي سراميكي يا سيليكون (جزء اصلي تراشه) متصل مي شود. اگر گرماي اين سيستم افزايش يابد، صفحه ي فلزي حدود سه يا چهار برابر سيليكون يا سراميك منبسط مي شود. اين امر موجب ايجاد كشش مي شود كه مي تواند منجر به ايجاد ترك در نقاط اتصال شود، بنابراين محدوديت هايي در فاصله ي قرارگيري اجزا وجود دارد.

كاربران صنعتي خواستار ماده اي با ويژگي هاي خاص هستند كه بتواند گرما را حتي در قطعاتي با اجزاي فشرده به خوبي به بيرون منتقل كند و بدين طريق عمر لوازم الكترونيكي كوچك شده را افزايش دهد. اين ماده بايد بتواند گرما را حتي بهتر از مواد مسي يا آلومينيومي هدايت كند، اما نبايد در دماهاي بالا بيشتر از سيليكون يا سراميك منبسط شود. چنين ماده اي هم اكنون توسط پژوهش گران بخش مهندسي ساخت و پژوهش مواد كاربردي در موسسه ي فرانهوفر ،IFAM، همراه با همكاران صنعتي شامل زيمنس و پلانسي به عنوان بخشي از پروژه ي ExtreMat اتحاديه ي اروپا توسعه داده مي شود.

اين پژوهش گران به طور نسبي هدايت گرمايي مس را بهتر كرده اند. دكتر توماس شوبرت، مدير پروژه ي IFAM، گفت: "ما اين كار با افزودن پودر الماس به مس انجام داديم. الماس گرما را پنج برابر بهتر از مس هدايت مي كند. ماده ي بدست آمده در اثر گرما بيشتر از سراميك منبسط نمي شود اما هدايت گرمايي آن 1.5 برابر بزرگتر از مس است. اين تركيب ويژگي ها منحصر بفرد است." به هر حال تركيب كردن مس و الماس كار ساده اي نيست. اين پژوهش گران مجبور بودند عنصر سومي پيدا كنند كه موجب اتصال دو ماده به هم شود. شوبرت شرح داد: "عنصري كه مي تواند اين كار را انجام دهد كروم است. حتي مقدار كمي از آن يك لايه ي كاربيدي روي الماس ايجاد مي كند و اين لايه به سادگي به مس متصل مي شود." نمونه هاي اوليه ي اين ماده هم اكنون توليد شده است.

تراشه ي پردازنده ي جديد كه از نظر انرژي بسيار كارآمد است و امكان سرعت هاي بالا را براي وظايف محاسباتي گوناگون فراهم مي كند، توسط گروهي در UC Davis طراحي شده است. اين تراشه با عنوان AsAP به شدت كوچك، كاملا قابل برنامه ريزي و بسيار شكل پذير است، بنابراين مي تواند به شكل گسترده با تعداد بالایي از كاربردها سازگار باشد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، اين تراشه براي پردازش سيگنال ديجيتال طراحي شده است. در حالي كه نوع اصلي تراشه ي پردازنده در كامپيوترهاي روميزي استفاده نمي شود، تراشه هاي پردازش سيگنال ديجيتال در تعداد بي شماري از قطعات ويژه و روزمره از قبيل تلفن هاي همراه، پخش كننده ي موسيقي MP3، تجهيزات ويدئويي، ترمزهاي ضد قفل و دستگاه هاي عكس برداري پزشكي فراصوت و MRI به كار برده مي شوند.

بيشترين سرعت كلاك براي AsAP، پردازنده ي-167، برابر 1.2 گيگاهرتز است ولي در سرعت هاي پايين، بازده انرژي آن افزايش مي يابد. اگر دوازده تراشه با هم كار كنند مي توانند بيش از نيم تريليون عمل را در ثانيه (0.52 ترا عمل در ثانيه) انجام دهند در حالي كه كمتر از يك لامپ 7 واتي توان مصرف مي كنند.

بوان باس، استاديار مهندسي برق و كامپيوتر و سرپرست تيم طراحي، گفت: "باتري كه اين تراشه را تغذيه مي كند از چند برابر تا 75 برابر بيشتر از زماني كار مي كند كه اين باتري تحت همان حجم كاري، تعدادي از تراشه هاي پردازش سيگنال ديجيتال متداول را تغذيه مي كند. در مدت زمان مساوي، ما سرعت هايي تا 10 برابر بيشتر از حالت كنوني را در كاربردهاي مورد نظر بدست آوردیم، آن هم با تراشه اي كوچكتر. اين تراشه ي پردازنده بالاترين سرعت كلاك را در ميان تراشه هاي طراحي شده در تمام دانشگاه ها دارد."

باس شرح داد كه اين تراشه با فن آوري ساخت و ابزار طراحي استاندارد ساخته شده است و برخي ويژگي هاي مداري و معماري مدرن را داراست. در طول فرآيند طراحي، گروه وي بازدهي انرژي و سرعت بالا را مد نظر قرار داد. وي افزود: "اين دو هدف از اهداف اصلي ما بودند كه در طي مراحل طراحي هرگز از آن ها منصرف نشديم و تمام گزينه های مد نظر افزوده شدند."

گروه باس تعدادي كاربرد نرم افزاري براي تراشه نوشته اند كه توسط شركت الكترونيكي بين المللي STMicrotronics توليد شده است. به گفته ي باس براي يك دانشجو سه ماه طول كشيد كه يك فرستنده ي Wi-Fi كاملا قابل قبول بنويسد. آن ها يك فرستنده ي Wi-Fi و تعدادي اجزاي پيچيده ي رمزگذار ويدئويي H.264 نيز نوشتند. باس افزود پس از آزمايش گسترده، اين تراشه بدون خطا كار كرده است.

اين گروه معرفي كوتاهي از اين تراشه را در سمپوزيوم مدارهاي VLSI در هونولولو ارائه كرد و جزئيات آن در شماره ي ماه آوريل مجله ي مدارهاي حالت جامد IEEE منتشر شده است.

دانشجويان فارغ التحصيلي كه در طراحي AsAP همكاري داشتند: دين ترونگ، وين چنگ، تينوش محسنين، ژييي يو، آنتوني ياكوبسون، گوري لنج، مايكل ميوسن، كريستين واتنيك، آن تران، ژيبين ژيائو، جرمي وب، اريك وورك و پول مجيا.

حاميان اين پروژه: شركت STMicroelectronics، شركت اينتل، دانشگاه كاليفرنيا، موسسه ي علوم ملي، شركت پژوهش هاي نيمه هادي، IntellaSys و موسسه ي آموزشي ويتنام.



ايستگاه متروی تی-سنترالن در استكهلم

حس گر و پردازش داده ي پيش رفته ای كه براي نظارت بر كيفيت هواي داخل پايگاه فضايي استفاده شد، هم اكنون در سامانه ي اطفاي حريق جديد متروي استكهلم به كار گرفته مي شود.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از ساينس ديلي، اين شيوه كه "بيني الكترونيكي" نام دارد، در دهه ي 90 براي سازمان فضايي اروپا (ESA) به عنوان هديه اي به برنامه ي مير روسيه ساخته شد تا از نظارت مداوم هواي داخل ايستگاه فضايي مير اطمينان حاصل شود.

اين سامانه كامل شد و با موفقيت در ماموريت هاي مير به سال هاي 1995 و 1997 كار كرد و زماني ارزش خود را به اثبات رساند كه نشانه هاي اوليه ي آتش را در ماموريت سال 1997 تشخيص داد.

سامانه ي بيني الكترونيكي شامل سه عنصر است:
- يك حس گر كه نقشي شبيه نورون ها را به عنوان دريافت كننده ي بو در بيني انسان دارد
- يك ريزپردازنده كه شبيه حباب هاي بويايي بيني، بوها را مشخص مي كند
- يك سامانه ي پردازش نرم افزاري كه مانند مغز انسان بوها را درك كرده و تصميم مناسب را اتخاذ مي كند

پس از انجام تعدادي آزمايش كه تمام مراحل يك آتش، از دود بدون شعله تا آتش گسترده، را تحت پوشش قرار مي داد، مهندسين از فن آوري بيني الكترونيكي استفاده كردند تا يك سامانه ي تشخيص آتش اوليه براي كاربردهاي صنعتي توسعه دهند.

ايمن تر كردن متروها
با هم كاري شركت سوئدي فايرفلاي، اين سامانه به منظور شناسايي آتش در تونل ها و ايستگاه هاي قطار زيرزميني توسعه پيدا كرد. پس از آزمايش فشرده ي زيرزميني در استكهلم، توليد اين وسيله آغاز شده است.

قرارداد با شركت راه آهن زيرزميني استكهلم براي تجهيز تونل ها و ايستگاه ها با اين سامانه ي تشخيص جديد، 56 ايستگاه مترو و 60 كيلومتر تونل را تحت پوشش قرار خواهد داد.

تاكنون تونل ها و ايستگاه هاي بيشتر ساختارهاي زيرزميني در سراسر جهان با سامانه هاي تشخيص آتش معمولي مجهز شده اند كه به ردياب هاي دود متكي هستند. اين سامانه ها نسبت به اختلالات شرايط محيطي زيرزميني مثل رطوبت و ذرات ريز گرد و غبار حساس هستند در حالي كه بيني الكترونيكي نسبت به اين موارد حساسيت كمتري دارد.

فرانك ام سالزگبر، مدير اداره ي برنامه ي انتقال فن آوري ESA، گفت: "فن آوري هاي توسعه يافته براي استفاده در فضا نبايد تنها پيچيده و بدون ايراد باشند، بلكه بايد بي نهايت قوي نيز باشند تا شرايط محيطي فضا و تكان هاي شديد هنگام پرتاب فضاپيما را تحمل كنند. آن ها بايد در وضعيت خلا فضا كار كنند و بتوانند با دماهاي به شدت گرم و بسيار سرد مواجه شوند. مي توان گفت كه شرايط محيطي فضا آغازي براي راه كارهاي مبتكرانه اي بوده است كه در جاهاي ديگر نيز كاربرد داشته اند."

وي افزود: "بسياري از پيشرفت هاي فن آوري براي برنامه هاي فضايي، ارزش خود را در زمينه هاي غيرفضايي با ارائه ي راه كارهاي جديد به مسايل روي زمين به اثبات رسانده اند. افزايش ايميني سامانه ي متروي استكهلم با استفاده از بيني الكترونيكي، نمونه ي بسيار خوبي است براي اين كه چگونه تجربه هاي پيشين در فن آوري فضايي اروپا مي توانند موجب راه كارهاي موفقي در زندگي روزمره روي كره ي زمين شوند."




تصویری از تقویت کننده ی دیفرانسیلی کامل پژوهش گران


مأموریت های فضایی نیاز به جعبه هایی با استقامت حرارتی بالا دارند تا مدارهای الکترونیکی را از دماهای بالا و قرار گرفتن در مقابل تابش ها محافظت کنند. پژوهش گران مهندسی برق در "دانشگاه آرکانساز" میکرو تقویت کننده ای طراحی و با موفقیت آزمایش کرده اند که به طور مستقیم در شرایط فضایی بدون نیاز به جعبه ی محافظ کار می کند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از ساينس ديلي، علاوه بر توانایی کارکرد سازگار و پایدار در محدوده ی دمایی بالا - از منهای 180درجه تا 125 درجه ی سانتیگراد- تقویت کننده ی جدید در مصرف توان و فضای مورد نیاز برای مدارهای الکترونیکی صرفه جویی کرده و در نتیجه، به توسعه و تجاری سازی محصولات الکترونیکی و سیستم های کامپیوتری که نیاز به حفاظت در برابر شرایط و محیط های سخت ندارند نیز کمک شایانی می کند.

آلن منتوس، استاد مهندسی برق و دارنده ی کرسی "طراحی آی سی های میکس سیگنال" و "طراحی به کمک کامپیوتر(CAD)" در قرن بیست و یکم، می گوید: "این تقویت کننده و سایر طرح های مختلف روی مشخصه های کارکردی با محدوده ی دمایی بالا در مدارهای پردازش سیگنال بر پایه ی سنسور تمرکز می کنند. اما قطعه ی تولیدی ما اولین تقویت کننده ی تفاضلی کامل است که به طور مخصوص برای دماهای بالا طراحی شده است و دماهای سرد را نیز در بر می گیرد. برخی از طرح های ما در دمای زیر 2 کلوین یا 271 درجه سانتیگراد با کارکرد مناسب آزمایش شده اند."

این قطعه در یک پروسه ی تولید نیمه هادی که به لحاظ بازرگانی در دسترس است، تولید شده است و با منبع ولتاژ 3.3 ولتی کار می کند. همچنین این مدار از دو مدار فیدبک مد مشترک برای کنترل بهتر طبقه ی ورودی و طبقه ی خروجی استفاده می کند. با استفاده از این فنون پژوهش گران قادر خواهند بود تقویت کننده ایی بسازند که در حین بهره ی تفاضلی بالا، پهنای باند بزرگ و محدوده ی دمایی بالایی داشته باشد.

در سامانه های الکترونیکی و کامپیوتری، تقویت کننده ها مدارهای کوچکی هستند که دامنه ی سیگنال(معمولا ولتاژ یا جریان) را افزایش می دهند. تقویت کننده های تفاضلی نوع خاصی از تقویت کننده ها هستند که اختلاف ولتاژ بین دو ورودی را در یک عدد ثابت ضرب می کنند. این عدد ثابت را بهره ی تفاضلی تقویت کننده می نامند که به سادگی میزان توانایی مدار را برای افزایش دامنه یا توان سیگنال نمایش می دهد.

تقویت کننده های دیفرانسیلی کامل در سیستم های الکترونیکی متنوعی استفاده می شود؛ از جمله کاربردهای تبدیل آنالوگ به دیجیتال. این تقویت کننده ها به عنوان اجزای اصلی در طراحی و توسعه ی مدارهای الکترونیکی مجتمع و تراشه ها مطرح هستند.

پژوهش گران- دانشجویان کارشناسی ارشد مهندسی برق کیمبرلی کورنت و آیوون اسکوریکا و دانشجوی فوق دکترا فلو گویوان فو- زیر نظر منتوس تقویت کننده ای را توسعه داده اند که سه بخش مجزا دارد. طرح شامل یک طبقه ی ورودی، یک طبقه ی خروجی و مدار فیدبک مربوط به مد مشترک است .

طبقه ی ورودی مستقیما به دو سیگنال ولتاژ بهره وصل می شود. اختلاف بین این دو سیگنال در طبقه ی ورودی وسپس در طبقه ی خروجی تقویت می شود. از آنجایی که تنها اختلاف دو سیگنال مطلوب است، هر چیز مشترک بین دو سیگنال باید از بین برود.

مدار فیدبک مد مشترک ما را مطمئن می کند که هر دو طبقه ی ورودی و خروجی، تنها اختلاف دو سیگنال ورودی را تقویت می کنند و هر چیز مشترک بین آن ها را از بین می برند. استفاده از دو مدار فیدبک مد مشترک مستقل برای طبقه های ورودی و خروجی، به ما اجازه ی تنظیم بهتر و رسیدن به کیفیت بالا را در خروجی می دهد.

نتایج این پژوهش در نهم مارس 2009 در کنفرانس هوافضای IEEE در Big Sky ایالت مونت منتشر شد.

اتاق نشيمن ديجيتال هنوز در حال ساخت است اما مشتريان مي توانند هم اكنون ديدي از چگونگي آن داشته باشند.

به گزارش خبرگزاري برق،‌ الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از فيزورگ، صنعت لوازم الكتريكي از مدت ها پيش در نظر داشته است براي مصرف كنندگان امكان دسترسي آني به دنيايي از فيلم ها،‌ موزيك ها و ساير سرگرمي ها و نيز دست يابي به اطلاعات را تنها با فشردن يك كليد در اتاق نشيمن فراهم كند. اخبار جديد از شركت هاي الكترونيكي، استوديوهاي هاليوودي، شركت هاي اينترنتي و شبكه هاي كابلي نشان مي دهند كه اين رويا در حال پيوستن به واقعيت است.

ون بيكر، تحليل گري از شركت پژوهش فن آوري گارتنر، گفت: "اين خيال در حال تحقق به واقعيت است." در زير پيشرفت هايي كه اخيرا در اين زمينه صورت پذيرفته اند بيان مي شود:

روكو، گروه توسعه ي "دره ي سيليكون" (محلى در دره سانتاکلاراى کاليفرنيا با گسترده ترين تمرکز تجارت و کار تکنولوژى عالى در جهان)، اعلام كرد كه با غول تجارت الكترونيكي يعني Amazon.com متحد مي شود تا براي دارندگان دستگاه پخش ويدئوي ديجيتال خود اين امكان را فراهم كند كه از Amazon، فيلم ها و برنامه هاي تلويزيوني را بخرند يا اجاره كنند. دارندگان دستگاه پخش ويدئوي روكو مي توانند از ميان 40 هزار ويدئوي با دسترسي سريع از Amazon و 12 هزار ويدئو از Netflix، ويدئوي مورد نظر خود را انتخاب كنند.

گروه ZillionTV، خدمات و دستگاه جديدي را رونمايي كرد كه سال آينده معرفي خواهد شد. اين شركت كه توسط پنج استوديو از شش استوديوي بزرگ هاليوود پشتيباني مي شود،‌ در نظر دارد يك جعبه ي set-top (دستگاه تنظيم كننده كه امكان نمايش سيگنال ها در تلويزيون را فراهم مي كند) را به طور رايگان عرضه كند كه توسط شركت هاي سرويس دهنده ي اينترنت توزيع مي شود و با استفاده از آن مصرف كنندگان مي توانند حدود 15 هزار ويدئو را تماشا كنند.

شركت Time Warner از طرحي به نام "تلويزيون همه جا" خبر داد كه به مشتركان تلويزيون ماهواره اي يا كابلي اين امكان را خواهد داد كه تمام برنامه هاي دريافتي از طريق تلويزيون را روي رايانه يا ساير دستگاه هاي متصل به اينترنت تماشا كنند.

با توجه به تغييرات اخير، كرت شرف، نايب رييس و تحليل گر اصلي مؤسسه ي مشاوره و پژوهش Parks Associates، گفت: "ديدن چنين فضايي بسيار شگفت انگيز است."

براي كسب اطمينان، گروهي از مردم عادي در جايي شبيه به اتاق نشيمن ديجيتال زندگي مي كنند. با توجه به هزينه ي بالا و مخالفتي كه براي افزودن يك جعبه ي جديد به قسمت ويژه ي سرگرمي در اتاق نشيمن آنان وجود دارد، مصرف كنندگان براي خريد دستگاه هاي عرضه شده بي ميل بوده اند. و اين دستگاه ها هم چنان نمي توانند عدم محدوديت هايي را كه براي اتاق نشيمن ديجيتال تصور مي شدند، برآورده كنند.

بيكر بر اين باور است كه اتاق نشيمن ديجيتال هنوز پنج سال يا بيشتر تا محقق شدن فاصله دارد. اما به نظر مي رسد شركت هاي لوازم الكتريكي با درس گرفتن از اشتباه هاي گذشته بتوانند آن روز را نزديك تر كنند. در ضمن، تلاش هاي آنان، ارائه دهندگان سرويس تلويزيون پولي سنتي - حتي آن هايي كه بيشتر مردم امريكا ويدئوي خود را از آنان دريافت مي كنند - را مجبور كرده است كه خدمات بلادرنگ و خدمات نوعي اتاق نشيمن ديجيتال را افزايش دهند.

اولين از سرگيري توليد محصولات اتاق نشيمن ديجيتال با رايانه هاي مصرف كنندگان گره خورد. مصرف كنندگان نيز بايد دستگاه را به رايانه ي خود از طريق شبكه ي محلي متصل مي كردند تا به فيلم ها يا عكس هاي ذخيره شده در رايانه ي شخصي دسترسي پيدا كنند و يا بايد مستقيما رايانه ي خود را به تلويزيون متصل مي كردند.

اخيرا شركت هاي لوازم الكتريكي دستگاه هايي عرضه كرده اند كه رايانه را به كل در انتقال مفاهيم ديجيتال به تلويزيون كنار مي گذارد. براي مثال، كاربران روكو مي توانند مستقيما ويدئوي مورد نظر خود را از Amazon سفارش دهند. در تلويزيون هاي جديد مي توان با استفاده از دستگاه كنترل از راه دور به ياهو ويجتز دسترسي داشت و ديگر نيازي به رايانه و صفحه كليد نيست.

به گفته ي شرف، به جاي دسترسي به فيلم ها و موزيك هاي ذخيره شده، دستگاه ها هم اينك پيرامون "روش رسانه هاي توده اي" ساخته مي شوند و مي توانند "به تمام چيزها در اينترنت" دسترسي داشته باشند.

اين روش توده اي مزيت ديگري نيز دارد: مي تواند ارزان تر باشد. به خاطر اين كه تمام چيزها در اينترنت انباشته شده اند، دستگاه ها نيازي ندارند كه يك حافظه ي ديسك سخت گران قيمت داشته باشند. روكو دستگاه خود را تنها با قيمت 100 دلار عرضه مي كند. شركت ZillionTV در نظر دارد شارژ استفاده از دستگاه هاي خود را با قيمت كمتري انجام دهد.

موضوع ديگر در ظهور اتاق نشيمن ديجيتال، امكان انتخاب هاي فراوان است - نه در چيزهايي كه در اينترنت قرار دارند بلكه در خود دستگاه ها.

هم اكنون مصرف كنندگان با چندين وسيله مي توانند به ويدئوها دسترسي داشته باشند: از طريق رايانه ي شخصي و وب سايت هايي مثل Hulu؛ با استفاده از تلفن هوشمند؛ در اتاق نشيمن با استفاده از جعبه ي set-top كابلي؛ با استفاده از سامانه هاي بازي رايانه اي هم چون Xbox 360؛ از طريق دستگاه هاي رسانه اي چند وظيفه اي مثل Apple TV و دستگاه هاي پخش ويدئوي ارزان قيمت مثل روكو.

مصرف كنندگان انتخاب هاي فراواني نيز درباره ي چگونگي خريد محصولات رسانه اي مورد مصرف خود دارند. آن ها مي توانند ويدئوها را به صورت جداگانه از Amazon، Apple's iTunes و خدمات مشابه بخرند يا كرايه كنند و آن ها را با استفاده از دستگاه هايي مثل پخش كننده ي روكو، TiVo يا پلي استيشن 3 تماشا كنند.

مصرف كنندگان با استفاده از Xbox 360، پخش كننده ي Blu-ray ال جي يا پخش كننده ي روكو مي توانند بسياري از ويدئوهاي ديجيتال را با صورت حساب اشتراك ماهانه ي Netflix تماشا كنند و يا در مدل هاي ZillionTV مي توانند به شرط مطالعه ي آگهي تبليغاتي در نظر گرفته شده، برنامه ي مورد نظر خود را تماشا كنند.

بن بايارين، تحليل گري از موسسه ي مشاوره ي فن آوري Creative Strategies‌ گفت: "ما تجربياتي به دست مي آوريم كه بسيار خوبند. فكر نمي كنم كه هيچ كدام از راه حل ها بهترين جواب باشد اما ما را به هدف نزديك تر مي كنند."

نمونه ي اوليه اي از صفحه ي لمسي خازني توسط شركت ميتسوبيشي در نمايشگاه Interaction 2009 در توكيوي ژاپن به نمايش گذاشته شد. اين صفحه ي لمسي سه بعدي علاوه بر مختصات x و y، با استفاده از فاصله ي بين انگشت و صفحه، مختصات z را نيز تشخيص مي دهد. اندازه ي اين صفحه حدود 5.7 اينچ و توانايي تفكيك پذيري (Resolution) آن 640 در 480 پيكسل است.

به گزارش خبرگزاري برق،‌ الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از فيزورگ، اين صفحه ي لمسي سه بعدي با استفاده از گزينش بين دو شيوه ي آشكارسازي كار مي كند كه با توجه به موقعيت انگشت معين مي شود. زماني كه انگشت به صفحه نزديك مي شود، صفحه در "حالت نزديكي" تعريف مي شود و بعد از تماس انگشت با صفحه،‌ در "حالت تماس" قرار مي گيرد. در "حالت نزديكي" اولويت به حساسيت صفحه اختصاص مي يابد و در "حالت تماس"، تفكيك پذيري در اولويت قرار مي گيرد.

به گفته ي سخن گوي شركت ميتسوبيشي، اين صفحه در حالت نزديكي، تغييرات ظرفيت خازني تا حدود 0.3 پيكوفاراد و در حالت تماس بين 8 تا 19 پيكوفاراد را تشخيص مي دهد.

در حالت نزديكي توانايي تفكيك در محورهاي x و y برابر 10 ميلي متر است. در مورد محور z سخن گوي ميتسوبيشي گفت: "تشخيص فاصله ي انگشت تا زماني كه كمتر از 20 ميلي متر باشد امكان پذير است." هم چنين شركت ميتسوبيشي گفت كه در حالت تماس توانايي تفكيك در محورهاي x و y برابر 0.2 ميلي متر است.

حساسيت در حالت نزديكي با استفاده از اتصال چندين حسگر افزايش يافته است. خازن پارازيتي نيز با افزودن يك "كنترل محافظ حسگر" كاهش داده شده است. اين كار نياز به لايه ي حفاظتي را از بين مي برد. اين لايه ي حفاظتي نويز الكترومغناطيسي توليد شده از صفحه ي LCD را كاهش مي دهد.

اين نمونه ي اوليه بر مبناي صفحه ي لمسي خازني ساخته شد كه در بازار موجود است و تنها نيازمند تغييرات كمي بود. اين تغييرات شامل افزودن عناصر كليدزني براي اتصال حسگرهاي چندگانه مي شد و مدار آشكارسازي را براي كاهش خازن پارازيتي بهبود بخشيد.

با توجه به اينكه اين صفحه ي لمسي هم چنان در مراحل توسعه ي خود قرار دارد، زمان معيني براي معرفي عمومي آن اعلام نشده است. شركت ميتسوبيشي نياز دارد كه پيش از روانه ي اين صفحه به بازار، استحكام آن را در محيط و نيز قابليت كار در دستگاه هاي واقعي را تغيير دهد.

طی پنج سال آينده، سامانه هاي حس گر هوشمندي به صورت تجاری در دسترس خواهند بود که به 700000 مبتلا به جنون در بریتانیا کمک خواهند کرد، مستقل زندگی کنند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، این سامانه ها برای نظارت بر حرکت ها و كارهاي مردم در خانه طراحی شده اند. هم چنین افزون بر ارائه ي هشدارهاي صوتي (مانند يادآوري بستن شیر آب یا اجاق گاز) می توانند به طورمستقیم لامپ ها يا وسيله ها را خاموش و روشن كنند تا از خطرات احتمالي جلوگيري نمايند.

اين سامانه ها كه در دانش گاه باث (Bath) و با سرمايه گذاري شوراي تحقیقات علوم فيزيكي و مهندسي (EPSRC) توسعه داده شده اند، با حس گرهای پيش رفته و توانمندی های الکترونیکي و IT ي ويژه اي آميخته شده اند.

دو سامانه ي آزمایشی در آسایش گاه هایی در لندن و وست کانتری بیش از یک سال است که نصب شده و با موفقیت کار می کنند.

اين سامانه ها نشانه هاي آشكاري فراهم می کنند که اگر چنین سامانه هايی در مقياس خانگي نصب شوند، می تواند به مردم دچار جنون کمک کنند تا در امنیت و با کنترل بيش تري بر زندگی خود، زندگی کنند. آن ها به ویژه می توانند در جایی که افراد مبتلا، به تنهایی زندگی می کنند مفید باشند .

در كنار بالا بردن کیفیت زندگی افراد دیوانه، این سامانه می تواند از بار مسئوليت خانواده های اين افراد، و نيز پرستاران حرفه اي و بودجه هاي سلامت بکاهد.

يك محيط زندگي نمونه هم راه با نمونه هايي از اين فن آوري هاي هوش مند در نمایشگاه Pioneer 09 متعلق به EPSRC که در چهارشنبه چهار مارس در مرکز همایش های المپیاي لندن برگزار شد، به نمایش درآمد.

پروفسور روجر ارپوود(Roger Orpwood) ، محقق مسئول در توسعه ي این سامانه ها، می گوید : "در واقع هدف، رسيدن به راه حل مهندسی خلاقانه اي بوده است كه مشكلات واقعي اي را مورد توجه قرار دهد كه افراد واقعي با نيازهاي واقعي با آن ها روبرو هستند. نكته ي كليدي تمركز بر فعال سازي مردم است، نه بر گرفتن قدرت تصميم گيري از آنان."

این امر در نظر گرفته شده است که سامانه هایی که در مقياس هاي خانگي نصب می شوند، باید بر اساس اصل ساده ي "وصل كن و به كار ببر"، و با كم ترين رويت پذيري و مداخله اي کار کنند.

نکته ي كليدي، مناسب سازي آن ها برای نیازهای فردی ومطمئن شدن از این است که آن ها تا حد ممكن به خوبی یک پرستار خانگی کار کنند. برای نمونه، هشدارهاي صوتي می توانند از صدای خویشاوندان یا دوستان برای تحويل پیام های قوت قلب دهنده استفاده کنند، که می تواند به خوبی بر رفتار فرد تاثیر بگذارد.

هم چنین، این سامانه ها برای کنترل از راه دور توسط متخصصان سلامت از راه رايانه طراحی شده اند.

پروفسور ارپوود می گوید: "گام بعدی اطمينان از این است که اين سامانه ها مي توانند به وسیله ي پرستاران و كاركنان غیر تخصصي محلي بهداشت و سلامتي مدیریت شوند. اگر سازندگان بتوانند آن را عملیاتی کنند ما می توانیم در کمتر از پنج سال این سامانه ها را در خانه های مردم ببینیم .

هم اكنون، ارزیابی دو سامانه ي آزمایشی توسط دو مرکز خیریه ي پزشکی سرمايه گذاري شده است.


نخستین هدست واقعیت مجازی که می تواند تمام حواس پنجگانه را شبیه سازی کند، طي یک رویداد علمی در لندن در 4 مارس رونمایی شد.

زندگی در مصر باستان چگونه بوده است؟ خیابان های آن در واقعیت چگونه بوده اند؟ درطی دهه ها واقعیت مجازی، اين امید را در ما زنده نگه داشته است كه روزي به عنوان یک گردش گر مجازی، قادر به بازدید از هر نوع محل و دوره زمانی خواهیم بود.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، گرچه ابزارهای واقعیت مجازی، قادر به شبیه سازی هم زمان همه ي حواس پنج گانه در درجه ي بالایی از واقعیت نیستند، ولی با یافته هایی از سوي شوراي تحقیق علوم مهندسی و فیزیک (EPSRC)، دانشمندانی از دانشگاه های یورک (York) و وارویک (Warwick) معتقدند که توانسته اند در پروژه ای به نام "به سوي مجاز واقعي (Towards Real Virtuality)" به مهارت هایی اشاره كنند که برای ممکن ساختن آن ضروری است.

"مجاز واقعي" واژه ای است كه به دست اين گروه ابداع شد تا قصد آنها را برای ارائه ي یک تجربه ی واقعی مشخص كند که در آن همه ي حواس طوری تحريك شوند که شخص استفاده کننده از آن چنان ادراکی داشته باشد که نتواند بگوید واقعی بوده یا نه.

هم اكنون، گروه هاي یورک و وارویک در نظر دارند با كارشناسان دانشگاه های بانگور، برادفورد، و بريگتون ارتباط برقرار كنند تا دستگاه "پيله ي مجازي (Virtual Cocoon)" را توسعه دهند.اين دستگاه، يك وسيله ي مجاز واقعي جديد است که می تواند همه ي حواس پنج گانه را واقعی تر از سایر ابزارهاي امروزي و آينده تحريك كند.

"پيله ي مجازي" دربرگيرنده ي يك هدست با توانايي هاي الكترونيكي و محاسباتي توسعه داده شده ي ويژه اي است که می تواند تمام مزيت هاي نهفته در واقعیت مجازی را در زمینه هایی مانند آموزش، تجارت و حفاظت محیط جامه ي عمل بپوشاند.

نمونه اي از پيله ي مجازي در Pioneers 09، نمایشگاه اختصاصي EPSRC، در مرکز همايش المپیاي لندن در چهارشنبه چهارم مارس به نمایش درآمد.

پروفسور دیوید هووارد (David Howard) از دانشگاه یورک، که دانشمندان را در این ابتکارات رهبری می کند، می گوید: "پروژه های واقعیت مجازی به طور نوعي روی یک یا دو حس از پنج حس تمرکز کرده اند - معمولا بینایی و شنوایی. ما اطلاع نداريم كه گروه تحقیقاتی دیگري در جاي ديگري از دنيا درباره ي آنچه ما قصد انجام آن را داريم، در حال انجام كاري باشد."

"حس بویایی بطور الکترونیکی با یک روش جدید كه توسط آلن چالمرز (Alan Chalmers) و گروه وی در وارویک انجام شده است، توليد خواهد شد که یک دستور بويايی از پیش تعیین شده را در صورت تقاضا تحویل خواهد داد. حواس بویایی و چشایی به طور كامل به هم مربوط اند ولی ما تلاش داریم الگویی از حس را تهیه کنیم که در ارتباط با قرار گرفتن چیزی در دهان باشد. ابزار لامسه امكان تماس را ايجاد خواهند كرد."

هدف کلیدی، بهینه کردن راهی است که تمام حواس پنجگانه، همانند زندگی واقعی، تعامل داشته باشند. هم چنین، اين گروه در نظر دارد پيله ي مجازي را هر چه سبک تر و راحت تر و ارزان تر از ابزارهای موجود بسازند، كه اين كار با به كارگيري نتایج به دست آمده از محاسبات و الکترونیک بهبوديافته اي ممكن مي شود که آن ها توسعه داده اند.

مباحث عمومی قابل ملاحظه اي پیرامون سلامت و ایمنی و نيز موضوعات اخلاقی مجاز واقعي وجود دارد، چرا که این نوع فن آوري ها بطور بنیادی كاربران خود را درگیر دنیای مجازی مي كند و آن ها را از دنیای واقعی جدا خواهد کرد.

پروفسور دیوید هووارد می گوید : "علاوه بر توسعه ي فنی پيله ي مجازي، در نظر داریم به دقت تمام جوانب اقتصادی و مفاهیم دیگر از موارد کاربرد گسترده ی فن آوري مجاز واقعي را در جامعه مورد ارزیابی قرار دهیم."


آیا موش ها می توانند به حل مشکل جهانی بحران انرژی کمک نمایند؟ شاید این طور نباشد، ولی یک موش که لباس مولد انرژی (p.g.j) را بر تن دارد، می تواند به سهم خود منبع جدید و تجدیدپذیری برای انرژی برق را به وجود آورد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، هم چنین با استفاده از این نانوفن آوری، محققان موسسه ي فن آوری جئورجيا جریان برق را از ضربات آهسته ي انگشت تولید کردند و با این کار کاربران دستگاه هاي بلك بري،کاربران تلفن ها و دیگر وسایل همراه را در جهت تولید انرژی از طريق تايپ توسط خودشان یک قدم جلوتر بردند.

ژونگ لين وانگ (Zhong lin wang )، استاد دانشکده ي علوم و مهندسی مواد جئورجيا تك، می گوید: "با استفاده از فن آوری نانو، ما روش هایی را برای تبدیل انرژی های بی قاعده و نامنظم بیومکانیکی به برق به اثبات رسانده ایم. این فن آوری قادر است که هر اغتشاش مکانیکی را به انرژی برق تبدیل کند."

نتايج اين تحقيق -اثبات فایده و سودمندی انرژی های بیومکانیکی برای تولید برق- در تاریخ 11 فوریه در نسخه ي آنلاین مجله ي انجمن شیمی آمریکا، Nano Letters، منتشر شده است.

مطالعات نشان می دهند نانومولدها که تیم آقای وانگ آنها را از سال 2005 گسترش داده اند، این قابلیت را دارند که با حرکت و تنش های بی قاعده ي مکانیکی، راه اندازي شوند و بکار افتند. (مانند ارتعاش تارهای صورتی، نوسان هاي ناشی از نیروی باد يا نسيم، و نیز مانند ضربات آهسته (Tapping) انگشتان، و یا دویدن موش ها روی چرخ های آزمایشی).

جداسازی انرژی های فرکانس پائین از حرکات (وتنش های) بی قاعده و نامنظم بسیار حائز اهمیت می باشد، زیرا اكثر این انرژی های بیومکانیکی، برخلاف حرکت های منظم مکانیکی که امروزه برای تولید الکتریسیته در سطح وسیعی مورد استفاده قرار مي گيرند، تغییرپذیراند.

نیروی نانومولدها به واسطه اثر پیزوالکتریک تولید می شود. پیزوالکتریک پدیده ای است که در بعضی از مواد خاص مانند سیم های اکسید روی با خم و راست کردن آنها، انرژی الکتریسیته تولید می شود. این سیم ها- اکسید روی- بین 100 تا 800 نانومتر قطر و بین 100 تا 500 میکرون طول دارند.

گروه تحقیقاتی آقای وانگ برای ساخت مولدهایشان، هرکدام از سیم های اکسید روی را در ماده ي پلیمری انعطاف پذیری قرار دادند و هر کدام از دو سر سیم ها را به یک اتصال الکتریکی وصل کردند که در انتهای یکی از دو سر سیم، برای کنترل شار جریان، یک سد شاتكي قرار دادند. سپس یکی از این مولدهای تک سیم را به یک بند انگشت اشاره متصل کردند و هم چنین این که چهار مولد تک سیم را روی یک لباس زرد رنگ که یک موش آن را به تن کرده بود، با یکدیگر ترکیب کردند.

حرکت و جنبش موش و نيز ضربات انگشت، ماده ي پلیمری اي که نانوسیم ها در آن قرار داده شده بودند، خم می کرد که مقدار کمی جریان الکتریسیته متناوب را تولید کرد. با فشرده شدن چهار نانو مولد روی لباس موش تولید نیرو ی برق به بالای 5/0 نانوآمپر رسید که در تك مولد روی انگشت جریان کمتری تولید شد.

وانگ تخمین می زند که برای تأمین نیروی یک قطعه ي الکترونیکی همراه مانند یک هدست بلوتوث به حداقل هزاران مولد تک سیم این چنینی نیاز است که می توان آن ها را به صورت لایه های متصل به هم و در عناصر سه وجهی ساخت.

جدا از ضربات انگشت و یا دویدن موش ها، وانگ معتقد است که عناصر وی، این قابلیت را هم دارند که برای کسب انرژی مورد نیاز خود، براي استفاده از منابع انرژی متعددی مانند حرکات و جابه جایی ماهیچه ها و یا ضربان رگ های خونی، در بدن کاشته شوند. این عناصر می توانند در بدن برای تأمین انرژی نانو دستگاه هایی که برای اندازه گیری فشار خون و یا دیگر علائم حیاتی به کار می روند، مورد استفاده قرار گیرند.

به خاطر این که این قطعات، جریان متناوب تولید می کنند، هم زمان سازی چهار مولد قرار گرفته روی پشت موش برای تولید حداکثر جریان بسیار حیاتی بود که بدون انجام این عمل، شار جریان تولید شده از یک مولد توسط شار جریان مولد دیگر خنثی می شد.

گروه تحقیقاتی (که گوآنگ ژو، چنگ لي، يونگ كين، روسن يانگ نیز از اعضای گروه بودند)، با به کار بردن ماده ای که فقط از یک سو قابل خم شدن و انعطاف پذیر بود، این مشکل را بر طرف نمودند. این کار سبب شد، تا مولدین وادار شوند با یکدیگر (و همزمان با هم) خم و راست شوند. اما هنوز تغییرات مهمی در خروجی هر یک از مولدها وجود داشت که این تفاوت ها از تغییرات مقدار خمش و نیز بی ثباتی قطعات دست ساز نتیجه می شد.

وانگ گفت :"نانومولدها حتماً باید هم زمان سازی شوند، که با این کار جریان به طور سودمند و خوبی افزایش می یابد. در آینده به کمک طراحی های پیشرفته تر و صنعت بسیار سازگارتر این مسئله مجدداً بررسی و حل شود."

برای اطمینان از اینکه جریان اندازه گیری شده، به تمامي و به واقع توسط مولد تولید گشته باشد، محققان، احتیاط های متعددی را مد نظر قرار داده اند، از جمله اینکه آنها بجای نانوسیم های اکسیدروی، فیبرهای کربن را جایگزین کردند که پیزوالکتریک نیستند. آن گاه در خروجی هیچ سیگنال الکتریکی را مشاهده نکردند و چيزي اندازه نگرفتند.

در ادامه، گروه تحقیقاتی با شماری از موانع مرتبط با حیوانات چهارپا مواجه شدند. چون در ابتدا گروه تلاش کرد تا لباس مولد نیرو به این حیوانات بپوشانند، ولی بعد فهمیدند که این حیوانات چندان علاقه ای به دویدن از خود نشان نمی دهند.

با پیشنهاد مليسا، دختر آقای وانگ، محققان دریافتند که موش ها در زمان بعد از یازده نیمه شب بسیار فعال تر و پر جنب و جوش تر هستند. آنها مجبور شدند تا شکل و ترکیب لباسی را مورد بررسی و آزمایش قرار دهند تا به حد کافی تنگ و اندازه (و چسب بدن حیوان) باشد، به طوری که روی بدن بایستد و نانومولدها را از درون مورد خمش قرار دهد، البته نه آنقدر تنگ که موش را اذیت کند.

وانگ هم چنین افزود: "ما معتقدیم که این اولین اثبات به کارگیری یک حیوان یا موجود زنده برای تولید جریان (برق) به کمک نانومولدها می باشد. این مطالعات نشان می دهند که ما به واقع می توانیم حرکت انسان ها و حیوانات را در تولید جریان برق به مهار خود در آوریم."

اطلاعات بيشتر:

فيلمي كه موشي را در حال توليد برق نشان مي دهد

توضيح اثر پيزوالكتريك

توسعه ي عملكرد شبكه هاي عصبي مصنوعي

|

دانشمندان به اميد سنجش آنچه كه در مغز مي گذرد و در نهايت درمان نابينايي و صرع، مغز را به وسيله ي الكترودهاي فلزي به كامپيوتر متصل كرده اند. درآينده، واسط بين مغز و سيستم هاي مصنوعي مي تواند بر اساس سلول هاي عصبي باشد كه براي بر آوردن اين هدف توليد شده اند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) ، در تحقيقي كه اخيرا روي جلد مجله ي Nature Physics نمايان شد، پروفسور اليشا موزز از بخش فيزيك سيستم هاي مختلط و دانشجويان سابق وي، دكتر اوفر فينرمن و آساف روتم اولين قدم را در اين مسير با توليد مدارها و گيت هاي منطقي ساخته شده از عصب هاي زنده ي توليد شده در آزمايشگاه برداشتند.

زماني كه نورون ها (سلول هاي عصبي مغز) در آزمايشگاه توليد مي شوند، تشكيل شبكه هاي "متفكر" مختلط نمي دهند. موزز، فينرمن و روتم از خود پرسيدند كه آيا ساختار فيزيكي اين شبكه ي عصبي مي تواند بگونه اي طراحي شود كه بيشتر شبيه مغز باشد. براي ساده كردن كارها، آنها شبكه ي عصبي نمونه اي را در يك بعد، تنها با وادار كردن نورون ها به رشد در امتداد شيار ايجاد شده روي يك صفحه ي شيشه اي توليد كردند. اين دانشمندان دريافتند كه مي توانند اين سلول هاي عصبي را به وسيله ي يك ميدان مغناطيسي تحريك كنند (در مقايسه با ساير سيستم هاي نوروني آزمايشگاهي كه تنها به الكتريسيته واكنش نشان مي دهند).

با آزمايش هاي بيشتر با آرايش خطي، اين گروه دريافت كه با تغيير ضخامت نوار نوروني، كيفيت ارسال سيگنال ها تحت تاثير قرار گرفت. سلول هاي عصبي در مغز به تعداد بسيار زيادي از ساير سلول ها از طريق آكسون هاي خود متصل اند و آنها بايد كمترين تعداد سيگنال ها را دريافت كنند قبل از اينكه پاسخي ارسال نمايند. اين پژوهشگران ضخامت آستانه را شناسايي كردند، چيزي كه امكان توسعه ي حدود 100 آكسون را ميسر كرد. در كمتر از اين تعداد، شانس پاسخ پايين بود، در حالي كه كمي بيشتر از اين تعداد، شانس انتقال سيگنال بشدت افزايش يافت.

اين دانشمندان سپس با استفاده از دو نوار باريك از 100 آكسون يك گيت منطقي شبيه آنچه كه در كامپيوتر الكترونيكي وجود دارد ساختند. هر دوي اين "سيمها" به تعداد كمي از سلول هاي عصبي متصل بودند. زماني كه اين سلول ها سيگنالي را از طريق يكي از سيم ها دريافت كردند، نتيجه نامعلوم بود اما سيگنالي كه از طريق هر دو سيم بطور هم زمان فرستاده شد مطمئن از دريافت پاسخ بود. اين نوع ساختار به عنوان يك گيت AND شناخته مي شود.

ساختار بعدي كه اين تيم ساخت اندكي پيچيده تر بود: مثلث هايي كه از نوارهاي نوروني تشكيل شده بودند در يك رديف به ترتيب قرار گرفتند به طريقي كه آكسون ها را وادار به توسعه و ارسال سيگنال ها تنها در يك جهت كرد. سپس تعدادي از اين اشكال مجزا در يك حلقه به هم متصل شدند تا يك مدار را ايجاد كنند. قطع و وصل منظم سيگنال هاي عصبي در مدار، آن را تبديل به ساعت بيولوژيكي يا دستگاه تنظيم كننده ي ضربان قلب كرد.

موزز گفت: "ما توانستيم در يك سامانه ي پيچيده، سادگي ايجاد كنيم. حال مي توانيم بپرسيم: سلولهاي عصبي آزمايشگاهي چه چيزي احتياج دارند تا بتوانند محاسبات پيچيده را انجام دهند؟ با يافتن پاسخ ها، ما به درك شرايطي كه براي ايجاد دستگاه "متفكر" نوروني مصنوعي مورد نيازند، نزديكتر مي شويم."


حسگرهاي جابجائي ليزري جديد سري Optex FA CD5، جديدترين نمونه ها در حوزه ي اندازه گيري غيرتماسي براي تمامي انواع سطوح، از ويفرهاي سيليكوني بازتابي آينه اي تا لاستيك سياه كم بازتاب، مي باشد. فن آوري "سه هسته اي" تازه توسعه داده شده ي Optex FA با پردازش زيرپيكسلي ديجيتال، شاتر الكترونيكي با كيفيت بالا و جبران سازي/بهينه سازي سه گانه، اندازه گيري دقيق و ثابتي از هر ماده ي شامل شيشه و فولاد ارائه مي دهد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از سنسورزپرتال، نه مدل از سرهاي حسگر بازتابي پراكنده به منظور سنجش فاصله هاي بالاي 2 متر در دسترس مي باشد. انواع استاندارد پراكندگي با هر دو پرتوي نازك و عريض در فواصل 30 و 85 ميلي متر در دسترس مي باشند. سه سر حسگر فاصله ي طولاني با پرتوي عريض، در محدوده ي 350mm، 500mm و 2 متر در دسترس مي باشند.

نوع بازتابي ويژه اي، براي سطوح شفاف يا با بازتاب بالا، داراي فاصله ي سنجش 25mm +/-1mm و كيفيت 0.02µm مي باشد. اين نمونه مي تواند براي اندازه گيري ضخامت مواد روشن مانند شيشه به كار رود و به دو صورت نقطه ي بسيار كوچك يا يك پرتوي عريض ارائه مي شود. نقطه ي بسيار كوچك 25 µm امكان آشكارسازي حتي اهداف بسيار ريز را به طور مطمئن جهت اندازه گيري هاي دقيق ميسر مي سازد. نوع پرتوي عريض، اندازه گيري قابل اطميناني از اهدافي با سطوح ناهموار يا حفره دار را مانند فلزات با بازتاب بالا ارائه مي دهد.

سرهاي حسگر مي توانند با كنترل كننده ي چندتابعي يا به طور مجزا به كار روند. ارتباط حالت مجزا از طريق RS-422 مستقيما به يك PC/PLC انجام مي شود.

كنترل كننده ي چندتابعي امكان نصب سريع و آسان را با يك نمايشگر رنگي LCD و صفحه ي ورودي روشن 10 كليدي براي برنامه ريزي ميسر مي سازد.براي تامين چندين شكل از محاسبات اندازه گيري براي اندازه گيري ارتفاع، سطح، انحراف، ضخامت، موقعيت، پروفايل، متحدالمركز ودن، نوسان محصول، تا سه سر مي توانند به كنترل كننده متصل شوند.

اين كنترل كننده امكان ارتباط از طريق پورت هاي USB و RS-232 و خروجي هاي كنترل/هشدار 8 رقمي و چندين ورودي براي توابع انتخاب بانك، نگه داري، بازآغاز، و خاموشي ليزر تامين مي نمايد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، آپارائو رائو، استاد فيزيك دانشگاه كلمسون و گروه وي در حال تحقيق بر روي پايه هايي در مقياس نانو هستند كه پتانسيل تشخيص و هشدار در مورد مواد يا گازهاي سمي در هوا را دارند. اين پايه ها در دستگاه هاي كوچك (به طوري كه در كف دست قرار مي گيرند) قرار داده شده اند و در آنجا پتانسيل اعلام خطر بلادرنگ در مورد مواد شيميايي را در صحنه هاي جنگ، در صنعت، در مراكز بهداشتي و حتي در منازل نشان دادند.

رائو گفت: "توانايي ساخت دستگاه هاي بسيار كوچك كه اين كار را انجام دهند چيزي بود كه ما پيش از اين در فيلم هاي علمي-تخيلي ديده بوديم."

پايه هاي در مقياس ميكرو و نانو با ضخامت موي انسان يا كوچكتر خود در زير ميكروسكوپ الكتروني بيشتر شبيه تخته هاي شيرجه ي بسيار كوچك هستند. محققين شيوه ي نوسان پايه ها را به قدري پيشرفته كرده اند كه مانند تار گيتار مرتعش مي شوند و دامنه و فركانس را در موقعيت هاي مختلف اندازه گيري مي كنند. اين كار موجب ايجاد حسگرهايي با قابليت اطمينان بالا مي شود كه مي توانند طي ارسال پيغامي خطرات موجود در هواي اطراف را اعلام كنند.

رائو افزود: "روش حاضر كه عمل حس كردن با آن انجام مي شود يك شيوه ي نوري را در بر مي گيرد كه از يك باريكه ي ليزري نسبتا گران قيمت و حجيم استفاده مي كند و قابل استفاده در پايه هاي مقياس نانو نيست. روش ما كاملا الكتريكي است و از يك ولتاژ AC كوچك براي مرتعش كردن پايه و قطعات الكترونيكي ساده براي تشخيص هر گونه تغيير در ارتعاش به دليل وجود مواد شيميايي گازي و عوامل زيست شناختي استفاده مي كند. اين روش امكان توسعه ي دستگاه هاي كوچك را فراهم مي كند كه با توليد صدا يا نور وجود گاز يا سطوحي از مواد شيميايي را در محل اطلاع مي دهند."

به گفته ي وي، كاربردهاي اين پتانسيل گوناگون است. اين حسگرهاي الكترومكانيكي علاوه بر تشخيص هم زمان انواع مختلف مواد سمي در محيط، تغييرات رطوبت و دما را نيز اندازه گيري مي كنند.

نتايج اوليه نشان مي دهد كه اين دستگاه حسگر كاملا الكتريكي، بسيار حساس است و مي تواند گازهاي هيدروژن و دوتريم را از هم متمايز كند. اين در حالي است كه اين دو گاز، ايزوتوپ هاي بسيار مشابه از يك عنصر هستند. با توجه به اينكه تمام اين فرآيند الكتريكي است، محدوديت هاي اندازه -كه شيوه هاي تشخيص را تحت تاثير قرار مي دهند- در اينجا مشكلي ايجاد نمي كنند. اين پايه ها مي توانند تا مقياس نانو كوچك شوند و قطعات الكترونيكي مي توانند روي يك تراشه ي كوچك مجزا قرار گيرند. تحقيقات رائو نشان مي دهد كه يك نانولوله ي كربني منفرد مي تواند به عنوان پايه ي مرتعش مورد استفاده قرار گيرد.

رائو كشف كرد كه اندازه گيري فركانس تشديد يكي از پايه ها در هارمونيك دوم يا بالاتر، ظرفيت پارازيتي (موردي ناخواسته كه سيگنال را به هم مي زند و مانعي بزرگ براي پيشرفت فن آوري مشابه به شمار مي آمد) را از بين خواهد برد.

رائو ادامه داد: "وقتي در هارمونيك هاي بالاتر فركانس تشديد كار مي كنيم، سيگنال هاي هموارتري دريافت مي كنيم كه تفاوت چشم گيري خواهد داشت. موسسه ي ملي استانداردها و فن آوري مايل است روش كلمسون را به عنوان يكي از روش هاي استاندارد براي اندازه گيري ميزان سختي باريكه هاي پايه دار ترويج دهد."

بنياد علمي ملي و سازمان دفاع براي اين تحقيق مبلغ 500 هزار دلار در طول چهار سال سرمايه گذاري كرده اند.

محققين دانشگاه پلي تكنيك كاتالونيا (UPC) و انجمن تحقيقات علمي اسپانيا (CSIC) زلزله سنجي براي كف اقيانوس ها توسعه داده اند كه با استفاده از سيستم دريافت و ذخيره ي داده بر مبناي كارت هاي حافظه ي فلش همانند كارت هاي استفاده شده در دوربين هاي ديجيتالي تجاري كار مي كند. مصرف انرژي پايين اين دستگاه به منزله ي اين است كه مي تواند بطور مستقل تا دو ماه در اعماق تا 6000 متري كار كند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از ساينس ديلي، گروهي از محققين، اين زلزله سنج جديد مخصوص ته اقيانوس را در مجله ي IEEE Transactions ويژه ي دستگاه ها و اندازه گيري ارائه داده اند. به خاطر وجود باتري هاي كم مصرف، اين دستگاه مي تواند لرزش هاي كوچك زمين را با استفاده از تكنيك هاي پسيو مربوط به زمين لرزه براي دوره هاي زماني پيوسته ي طولاني در اعماق اقيانوس رصد كند.

شهرام شريعت پناهي، يكي از گزارش نويسان و دانشمندان بخش مهندسي الكترونيك دانشگاه پلي تكنيك كاتالونيا (UPC) تحت عنوان SINC، گفت: "تا همين چند وقت پيش، زلزله سنج مخصوص ته اقيانوس (OBS) تنها قادر بود به مدت 15 روز يا يك ماه بطور مستقل كار كند اما مدل حاضر مي تواند تا دو ماه به جمع آوري داده ادامه دهد."

اين زلزله سنج پيش از اين در آبهاي ساحلي تاراگونا و ويگو در اعماق 1000 متري مورد آزمايش قرار گرفته است، اما اين دستگاه قادر است فشارهاي گودال هاي اقيانوس را تا 6000 متر پايين سطح آب تحمل كند. طي اين آزمايش ها، 20 گروه در منطقه مشغول به كار شدند تا اطلاعاتي درباره ي ضخامت هر لايه در كف اقيانوس و موادي كه اين لايه ها از آن ساخته شده اند تا عمق 40 كيلومتري بدست آورند.

يك لوله ي هواي فشرده براي شبيه سازي دوره اي لرزش هاي مصنوعي كوچك به شكل امواج صوتي كه توسط لايه هاي مختلف بستر دريا بازتابيده و شكسته مي شوند و سپس توسط حسگرهاي OBS دريافت مي شوند، مورد استفاده قرار مي گيرد. اين زلزله سنج سيگنال هاي آنالوگ را به داده هاي ديجيتال تبديل مي كند كه در كارت هاي حافظه ذخيره مي شوند.

همچنين اين زلزله سنج به خاطر اندازه ي كوچك، وزن كم، سطح نويزهاي الكترونيكي پايين و استفاده از كارت هاي حافظه ي فلش فشرده شبيه به كارت هاي تجاري كه مانند هارد ديسك عمل مي كنند و مي توانند تا 56 گيگابايت اطلاعات ذخيره كنند،‌ عملكرد خوبي دارد.

اين محققين در حال توسعه ي 10 دستگاه OBS ديگر هستند كه آنها اميدوارند اين دستگاه ها اجازه ي عملكرد طولاني تر تا 6 ماه را بدهند. اين پروژه كه آزمايش هاي جديدي را در سواحل اسپانيا در بر مي گيرد دو سال طول خواهد كشيد.

نسل جدیدی از بلندگوهای نازک به ضخامت کاغذ

|

در تحقیقی که می تواند منجر به بازتعریف سمعک ها، بلندگوها، گوشی ها و دیگر دستگاه های تولید صدا گردد، محققین چینی از توسعه ی بلندگوهای قابل انعطافی خبر می دهند که نازک تر از کاغذ بوده و می توانند با انگشت وارد گوش شوند یا به لباس، دیوارها یا پنجره ها متصل شوند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، این بلندگو که نازک ترین بلندگوی جهان است، از لایه های نانولوله ای کربن شفاف ساخته شده است و طبق برنامه در نسخه ی 10 دسامبر مجله ی Nano Letters منتشر خواهد شد.

کایلی جیانگ، شوشان فان، و همکاران آن ها خاطر نشان می کنند که اغلب بلندگوهای امروزی نسبتا بزرگ، پیچیده، و غیر قابل انعطاف و شامل یک آهنربای دائمی می باشند که روی یک سیم پیچ صدا و یک مخروط ثابت شده است. به گفته ی آن ها، برای پاسخگویی به تقاضای در حال رشد بلندگوهای کوچک تر برای دستگاه های الکترونیک مصرفی دیجیتال قابل حمل، تولیدکنندگان نیاز به فن آوری جدیدی دارند.

دانشمندان توسعه ی لایه های نانولوله کربنی فرانازکی (CNT) را توصیف می کنند - یک هزارم پهنای یک موی انسان - که توانایی آهنگ و دیگر صداها را دارد. در آزمایشات انجام شده، محققین یک لایه ی CNT نازک را روی دو الکترود سوار کردند تا یک بلندگوی ساده را درست نمایند.به گفته ی محققین، این بلندگو صدایی را با همان کیفیت عالی بلندگوهای رایج اما بدون آهنربا و قسمت های متحرک تولید کرد. هم چنین، آن ها نشان دادند که این لایه ی قابل انعطاف می تواند به شکل موثری برای پخش موسیقی از آی پاد استفاده شود و در عین حال به یک پرچم انعطاف پذیر و مواج نیز چسبانده شود.

"این بلندگوهای لایه نازک CNT، شفاف، قابل انعطاف، و قابل کشش می باشند که می توانند به شکل های مختلف در آیند و روی صفحه های عایق گوناگونی مانند دیوارهای اتاق، سقف ها، ستون ها، پنجره ها، پرچم ها، و لباس ها بدون وجود محدودیتی قرار گیرند. لایه های نازک CNT می توانند در قالب دستگاه های بسیار کوچک مانند سمعک ها و گوشی های هشدار دهنده نیز ساخته شوند. شکی نیست که کاربردهای بیشتر و بیشتری در طول زمان برای آن ها پیدا خواهد شد. این روش می تواند کاربردهای نوین و شیوه های جدیدی را برای ساخت بلندگوها و دیگر دستگاه های آکوستیک ایجاد نماید."

اصل مقاله را می توانید از لینک زیر مشاهده نمائید:
http://pubs.acs.org/cgi-bin/doilookup/?10.1021/nl802750z

يك منبع روشنايي قابل انعطاف و قابل چاپ مناسب

|

محققين فعال در پروژه ي European ROLLED يك ديود گسيلنده ي نور ارگانيك قابل انعطاف (OLED) را توسعه داده اند كه مي تواند با استفاده از فن آوري چاپ لايه به لايه به توليد انبوه برسد. عناصر OLED مي توانند جهت افزايش ارزش بسته هاي محصولات مورد استفاده قرار گيرند. اين روش جديد به طور قابل ملاحظه اي ارزان تر از روش ساخت قديمي مي باشد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از ساينس ديلي، در ساده ترين شكل خود، عنصر OLED قابل انعطاف مي تواند در بسته بندي محصولات، پوسترها يا روي قفسه هاي فروشگاه ها براي جلب توجه مشتريان مورد استفاده قرار گيرد. همچنين مي تواند به حسگرهاي اندازه گيرنده ي تازگي غذاي موجود در بسته ها متصل شود. اين عنصر مي تواند جهت جلوگيري از كپي محصول نيز مورد استفاده قرار گيرد.

آرتو مانينن، مدير فن آوري مركز تحقيقات فني VTT فنلاند، پيش بيني مي كند كه اولين عناصر OLED طي چند سال به صورت تجاري مورد استفاده قرار خواهند گرفت. اين پروژه توسط VTT هماهنگ شد و شركاي ديگر شامل INM، CSEM، Ciba، Hansaprint، UPM و PolyIC مي شود.

OLED يك ديود گسيلنده ي نور ارگانيك مي باشد كه به روشي شبيه به چراغ هاي LED عهمل مي كند. به ويژه، مصرف توان منبع روشنايي OLED بسيار پايين مي باشد. با استفاده از مواد ارگانيك، عناصر روشنايي OLED مي توانند به وسيله ي روش هاي چاپ روي صفحات بزرگ و قابل انعطاف ساخته شوند.

عنصر OLED توسعه داده شده در پروژه ي ROLLED از مواد ارگانيك ساخته شده و در يك لايه ي مانع رطوبت به شكل كپسول درآمده است. اين عنصر داراي ضخامت 200 - 250 ميكرومتر، برابر با سه يا چهار صفحه كاغذ مي باشد.

اين روش ساخت در دو آزمايش نمايشي مورد امتحان قرار گرفت. مورد اول به صورت يك عنصر OLED دو رنگي ارائه شد كه به يك بسته ي محصول متصل است. وقتي كه بسته غيرباز است، علامت سبز نمايش داده مي شود. وقتي كه بسته باز است، فيوز باد كرده و علامت قرمز رنگ نشان داده مي شود.

مورد دوم نشان داد كه چگونه عنصر OLED مي تواند توسط يك تلفن NFC تغذيه شود. پرچم اتحاديه ي اروپا، با ستاره هاي نمايانگر اعضاء، روي يك كارت تجاري چاپ شد. وقتي كه يك تلفن NFC در نزديكي كارت قرار داده شد، ستاره هاي چاپ شده با عناصر OLED روشن شدند.

هزينه ي توليد كنوني يك عنصر OLED چند ده سنت است. البته محققين در تلاش براي رسيدن به بر خي كاربردهاي نهايي هستند كه قيمت را تا حدود چند سنت پايين مي آورد. قيمت اين عناصر به طور واضح پايين تر و سرعت توليد بالاتر از روش هاي توليد قديمي مي باشند. صرفه جويي بدست آمده مي تواند تا نصف قيمت توليد قديمي عناصر OLED كه با استفاده از زيرلايه هاي شيشه اي ساخته مي شدند، باشد.

اين روش توسعه داده شده در طي توليد عناصر OLED قابل انعطاف مي تواند براي چاپ سلول هاي خورشيدي مورد استفاده به عنوان منبع توان در دستگاه هاي قابل حمل كوچك نيز به كار رود.

عنصر OLED جديد كه طي پروژه ي ROLLED و با سرمايه گذاري اتحاديه ي اروپا توسعه داده شد، توسط VTT هماهنگ گشت. در اين پروژه، VTT فرايند چاپ، CSEM فن آوري هاي الگودهي متفاوت، و INM جوهرهاي آند و حامل ها را توسعه داد. VTT يك جوهر كاتدي با عملكرد كار كم را نيز توسعه داد كه عملكرد اجزاء را با كاهش ولتاژ منبع تغذيه و مصرف توان، افزايش مي دهد. اين امر مي تواند در تمامي اجزاء الكترونيك قابل چاپ، شامل ترانزيستورها، سلول هاي خورشيدي و ديگر اجزاء الكترونيك مورد استفاده قرار گيرد.

یک سیستم تصویربرداری از صورت سه بعدی جدید که تصاویر جزئی صورت افراد را در حال عبور آن ها از مناطق فوق امنیتی می گیرد، توسط دانشمندان دانشگاه هرتفوردشیر توسعه داده شده است.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، این سیستم، که از فن آوری چندرسانه ای استفاده می کند، توسط دکتر سودا رامالینگام در مدرسه ی الکترونیک، ارتباطات و مهندسی برق دانشگاه توسعه داده شده و در نمایش استاف لایو در لندن از 31 اکتبر تا 2 نوامبر به نمایش گذاشته خواهد شد.

به گفته ی دکتر رامالینگام، این سیستم تصویربرداری صورت که الگوریتم های ریاضی جدیدی را به نرم افزار متلب استاندارد اعمال می کند و از یک دوربین استریو استفاده می کند، تصاویر با جزئیات کاملی از صورت افراد گرفته و آن ها را به صورت بلادرنگ پردازش می کند.

وی گفت: "دیگر سیستم های تصویربرداری صورت دوبعدی، عکس صورت افراد را می گیرند اما اگر افراد گریم کرده و یا کلاه گیس بپوشند می توانند بر سر سیستم کلاه بگذارند. سیستم تصویری سه بعدی جدید ما فراتر از پوست رفته و توانایی اندازه گیری ساختار استخوانی را دارد. همین که افراد در کنترل مرزی قرار می گیرند، تصاویر با جزئیات کاملی می تواند از آن ها گرفته شده و بلافاصله پردازش شوند."

سیستم دکتر رامالینگام اجزاء و ویژگی های مشخصی از صورت فرد را نیز جهت عکس گرفتن فعال می نماید که در نتیجه می تواند بررسی شود که ایا این ویژگی ها با کل عکس انطباق دارد یا خیر.

دکتر رامالینگام گفت: "ما باور داریم که این سیستم، که هم اکنون آماده ی استفاده به عنوان یک محصول تحقیقاتی می باشد، کاربردهای تجاری بسیاری دارد. این سیستم سریع تر از هر سیستم سه بعدی بوده و 24 فریم در ثانیه را به صورت بلادرنگ پردازش می کند."

مهندسين دانشگاه كاليفرنيا، بركلي، راه جديدي براي ساخت چيپ هاي رايانه اي گزارش داده اند كه مي تواند ليتوگرافي نوري - روش حاكم بر ساخت مدارات يكپارچه ي نوين- را دچار تحول بزرگي كند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) ، محققين با تركيب عدسي هاي فلزي اي كه نور را با استفاده از تحريك الكترون ها - يا پلاسمون ها- روي صفحه ي عدسي ها متمركز مي كنند -اين كار را با استفاده از يك "سر (head) چرخنده" انجام مي دهند كه شبيه آن چه در ديسك سخت موجود مي باشد، است- توانستند الگوهاي خطي ايجاد كنند كه تنها 80 نانومتر عرض در سرعت هايي حداكثر برابر با 12 متر در ثانيه دارند و اين در حالي است كه پتانسيل لازم براي كيفيت بالاتر نيز در آينده اي نزديك وجود دارد.

ژيانگ ژانگ، استاد دانشگاه كاليفرنياي بركلي و رئيس گروه تحقيقاتي مربوطه، گفت: "با استفاده از اين نانوليتوگرافي پلاسموني، قادر خواهيم بود ميكروپردازشگرهاي موجود را بيش از 10 برابر كوچك تر و البته قوي تر نماييم. اين فن آوري مي تواند منجر به ديسك هاي با چگالي بيش تر نيز گردد كه مي توانند نسبت به ديسك هاي امروزي 10 تا 100 برابر داده ي بيش تري را نگه داري نمايند."

فرايند ليتوگرافي نوري داراي اصول مشتركي با عكاسي است كه تصاويري را با قرار دادن فيلم در معرض نور ايجاد كرده و سپس فيلم را با راه حل هايي شيميايي توسعه مي دهد. در صنعت نيمه هادي، ليتوگرافي نوري فرايندي است كه در آن نور از درون يك ماسك و با الگوي مداري مورد نظر، روي يك ماده ي حساس به نور يا مقاوم در برابر نور، كه در معرض آن به صورت شيميايي واكنش مي دهد، انتقال داده مي شود. سپس اين ماده از يك مجموعه شستشوهاي شيميايي عبور مي كند تا طراحي مدار مورد نظر را روي يك ويفر ايجاد نمايد.

ليانگ پن، دانشجوي كارشناسي ارشد دانشگا كاليفرنيا و يكي از نويسندگان اين مقاله، گفت: "با ليتوگرافي نوري يا فوتوليتوگرافي، شما به سرعت مي توانيد يك طراحي مدار پيچيده را روي يك ويفر سيليكوني انجام دهيد. البته، كيفيت وضوح ممكن با اين روش با توجه به طبيعت بنيادي نور محدود است. براي رسيدن به ابعاد كوچك تر، بايستي از طول موج هاي نوري كوتاه تر و كوتاه تر استفاده نماييد، كه به شدت هزينه ي ساخت را افزايش مي دهد. همچنين، نور يك حد پراش دارد كه ميزان كوچكي تمركز آن را محدود مي كند. در حال حاضر، حداقل ابعاد با فوتوليتوگرافي معمولي حدود 35 نانومتر است، اما روش ما قادر به انجام كيفيت وضوح بالاتري با قيمت به نسبت كمتري مي باشد."

محققين دانشگاه كاليفرنيا از روش متفاوتي براي غلبه بر محدوديت پراش نور بهره بردند. آن ها از يك ويژگي مشهور فلزات استفاده كردند: الكترون هاي آزاد موجود در سطح كه در معرض نور نوسان مي كنند. اين نوسان ها، كه نور را جذب و توليد مي كنند، با عنوان امواج محوشونده شناخته شده هستند و بسيار موچك تر از طول موج نور مي باشند.

مهندسين يك عدسي پلاسموني نقره اي با حلقه هاي هم مركز طراحي كردند كه نور را درون حفره اي در مركز كه در طرف ديگر قرار دارد، متمركز مي كند. در آزمايش انجام شده، اين حفره كمتر از 100 نانومتر قطر داشته است اما به لحاظ نظري مي تواند به كوچكي 5 تا 10 نانومتر باشد. محققين اين عدسي ها را درون يك سر پلاسموني چرخنده جمع كردند كه نام چرخنده بدين علت است كه مي تواند د طول فرايند ليتوگرافي بالاي سطح مقاوم در برابر نو بچرخد.

به گفته ي محققين، طراحي سر چرخنده مي تواند به طو بالقوه 100000 عدسي را نگه داري كند كه امكان نوشتن موازي را جهت توليد سريع تر نيز فراهم مي آورد.

محققين يادآور شدند كه يك ابزار فوتوليتوگرافي نوعي جهت ساخت چيپ،‌ داراي قيمت 20 ميليون دلار است و مجموعه اي از ماسك هاي ليتوگرافي مي تواند قيمتي برابر با 1 ميليون دلار داشته باشد. يكي از دلايل اين قيمت هاي بالا، استفاده از طول موج هاي نوري كوتاه تر جهت ايجاد مدارات با كيفيت بالاتر مي باشد. طول موج هاي كوتاه تر نيازمند آينه ها و عدسي هاي غيرسنتي و گران قيمت مي باشد.

سامانه ي توصيف شده توسط اين مهندسين كه از پلاسمون هاي سطحي كه طول موج هاي كوتاه تري دارند، استفاده مي كند با اين حال همچنان توسط منابع نوري فرابنفش با طول موج هاي بلندتر قابل تحريك هستند. محققين تخمين مي زنند كه يك ابزار ليتوگرافي مبتني بر طراحي شان مي تواند با نسبت كوچكي از بهاي ابزارهاي ليتوگرافي موجود توسعه داده شود.

ژانگ اشاره كرد كه طراحي سر چرخنده محدود به عدسي هاي پلاسموني نيستند. آزمايشگاه وي، متاموادي -مواد مركبي كه قادر به خمش امواج الكترومغناطيسي با روش هايي فرامعمولي مي باشند- را درون عدسي ها توسعه داده است كه مي تواند براي تصويربرداري نانو نوري و ديگر كاربردها استفاده شود.

ژانگ گفت: "من اميدوام طي 3 تا 5 سال آينده بتوانيم اجراهاي صنعتي اين فن آوري را ببينيم. اين امر مي تواند در ساخت ميكروالكترونيك يا براي ذخيره داده ي نوري استفاده شود و كيفيتي 10 تا 20 برابر فن آوري اشعه آبي موجود داشته باشد."


ژانگ با همكاري ديويد بوگي، استاد دانشگاه كاليفرنياي بركلي، و تعدادي از دانشجويان روي اين پروژه كار كرد. نتايج اين تحقيق هم اكنون به صورت برخط در نيچر نانوتكنولوژي (Nature Nanotechnologu) قابل دسترس است، و در نسخه ي دسامبر اين مجله به چاپ خواهد رسيد. اين تحقيق توسط مركز بنياد علوم ملي امريكا و Integrated Nano-Manufacturing مورد پشتيباني قرار داشت.

شركت اكليپتك، خانواده ي EMO از محصولات اسيلاتور MEMS را توسعه داده است كه شامل قطعات با خروجي EMI پايين با طيف گسترده ي MEMS مي شود كه سري EMS ناميده مي شوند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از اي اي تايمز، اسيلاتورهاي سري EMS، در واقع EMI را در منبع ساعت (كلاك) كاهش مي دهند كه بالقوه موجب رفع استفاده از حصار استحفاظي مكمل و/يا اجزاي فيلتر مي شود. اين امر موجب كاهش قيمت سيستم شده و كارايي كلي EMI را بهبود مي بخشد. كاربردهاي سري، EMI شامل جعبه هاي تنظيم، تجهيزات پزشكي، اسكنرها، پرينترها، نمايشگرهاي LCD، و تجهيزات ارتباطي مي شود.

مشخصات استاندارد سري EMS شامل محدوده ي فركانسي 1MHz تا 200MHz؛ ولتاژ تغذيه 1.8V، 2.5V، يا 3.3V؛ پايداري فركانسي 50ppm يا 100ppm؛ تك خروجي پايان يافته ي LVCMOS؛ درصد گستردگي قابل برنامه ريزي 0.25%، 0.50% و 1.00% گستردگي مركزي؛ و -0.5%، -1.0%، -2.0% گستردگي زيرين؛ عملكرد فعال/غيرفعال سازي طيف گسترده؛ و انتخاب سه حالته يا بدون توان براي خروجي امپدانس بالا مي باشد.

قيمت: از 1.56 دلار در مقياس 1000 عدد شروع مي شود.

دسترسي : قابل دسترس مي باشد

ديتاشيت: سري EMS

شركت (TAOS ) Texas Advanced Optoelectronic Solutions مدعي است كه موفق به ساخت كوچك ترين حسگرهاي رنگي ديجيتالي RGB موجود در صنعت گرديده است. اين حسگرها در يك بسته در ابعاد تراشه اي 6 پيني قرار گرفته اند كه شامل يك فيلتر داخلي مسدود كننده ي فروسرخ نيز مي باشد. اين امر موجب از بين رفتن خطاهاي ناشي از تركيب طيف فروسرخ منبع نور به هنگام اندازه گيري شدت نور و رنگ مي شود، همچنان كه چشم انسان آن را بدون نياز به يك فيلتر خارجي مي بيند.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از اي اي تايمز، حسگرهاي رنگ نور TCS3404 و TCS3414 به همراه فيلترهاي يكپارچه ي قرمز، سبز و آبي (RGB) مي توانند نوع رنگ را شناسايي كنند و (شدت) نور محيط را با وضوح 16 بيتي جهت مديريت نور پس زمينه ي نمايشگر هاي LED و لامپ فلوئورسنت كاتدي سرد (CCFL) مشخص سازند. موارد كاربرد آن شامل تلويزيون ها، روشنايي معماري، و تنظيم نمايش داخلي مي شود.

قطعات TCS3404 و TCS3414 مي توانند در حفظ تعادل رنگ سفيد به يك صفحه ي نمايشگر يا تصوير گرفته شده در شرايط روشنايي متغير كمك نمايند و نور پس زمينه ي RGB LED را جهت حفظ شدت نور در طول يك مدت زمان زياد مديريت نمايند. آن ها مي توانند در تنظيم خودكار ميزان درخشندگي نمايشگر نيز استفاده شوند كه طول عمر باتري را افزايش داده، طول عمر لامپ را زياد كرده، و ديد بهينه اي را در شرايط روشنايي متغير ايجاد مي نمايند.

قطعات TCS3404 و TCS3414 به طور خودكار نوسان سيگنال ناشي از سوسوي روشنايي AC را بدون خازن خارجي از بين مي برند. گين آنالوگ قابل برنامه ريزي و زمان يكپارچه سازي، از محدوده ي پوياي -1,000,000 تا -1 پشتيباني مي كنند. يك ورودي همزمان ساز، كنترل خارجي دقيق چرخه ي يكپارچه سازي حسگر را به عهده دارد كه به چرخه هاي تبديل داخلي امكان مي دهد با يك منبع نور پالسي يا مادوله شده با پهناي پالس همزمان شوند. حالت همزمان سازي مي تواند هم به صورت داخلي و هم به صورت خارجي زمان بندي شود. ويژگي تنظيم زمان بندي دستي مي تواند جهت شروع و توقف دستي دوره ي زماني يكپارچه سازي مورد استفاده قرار گيرد. اين قطعه مي تواند از حالت هاي يكپارچه سازي آزاد و تنظيم شده توسط گذرگاه سريال پشتيباني نمايد.

TCS3404 و TCS3414، محدوده ي كار دمايي گسترده اي را از -40 درجه تا 85 درجه ارائه داده و يك خروجي ديجيتالي 16 بيتي را با SMBus (TCS3404) در 100 كيلوهرتز يا l2C (TCS3414) در 400 كيلوهرتز دارد.

قيمت: 2.29 دلار در مقياس 1000 عدد

اطلاعات محصول: TCS3404

فن آوری های جدید به کار رفته در لباس های هوشمند

|


به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از آی سی تی ریزالتس، پارچه های هوشمند - موادی که دارای مولکول های باهوش یا الکترونیک هوشمند می باشند - در حال رونق گرفتن می باشند و تلاش های تحقیقاتی اروپا برخی از سخت ترین چالش های موجود در این بخش را بر عهده گرفته است.

لباس هایی که بر عملکرد قلب شما نظارت کرده، ترکیب شیمیایی مایعات بدن شما (خون و ...) را اندازه گیری کرده یا شما و محل محیطی شما را ردیابی کرده، امکان ارائه ی خدمات سلامتی اضطراری را مهیا می سازد، منتها چالش های تحقیقاتی سختی نیز پیش می آورد.

پارچه های هوشمند باید راحت باشند، فن آوری آن ها باید بدون مزاحمت باشد، باید شرایط محیطی سخت و متغیر را تحمل کنند و به ویژه برای کاربردهای پزشکی و اضطراری باید کاملا قابل اطمینان باشند.

چالش های سختی در پیش روست اما باید بر آن ها چیره شوند تا مزایای قابل توجه آن و پتانسیل بازار پر سود پارچه های هوشمند و لباس های باهوش (SFIT) به خوبی درک شود. تصور می شود بازار کنونی به ارزش 300 میلیون یورو باشد و رشد سالانه آن در حال حاضر برابر با 20 درصد می باشد.

مد 2.0

اتحادیه ی اروپا در مورد مد 2.0 چندان کند عمل نکرده و در بسیاری از پروژه هایی که منجر به توسعه ی کاربردهای جدید و راه حل های مبتکرانه ای برای مشکلات قدیمی می شود، سرمایه گذاری کرده است. اتحادیه ی اروپا حتی یک خوشه ی تحقیقاتی برای این بخش ایجاد کرده است.

جین لوپرانو، هماهنگ کننده ی خوشه ی SFIT، گفت: "ما خوشه ی SFIT را ایجاد کردیم چرا که بسیاری از پروژه های اروپایی در حال تحقیق روی انواع جدید پارچه های هوشمند می باشند. ما می خواهیم تجربه خود را به اشتراک گذارده و راهی برای اجتناب از اختراع دوباره ی چرخ بیابیم. اغلب، کار یک پروژه به دیگری کمک می کند حتی اگر در یک زمینه ی مشترک کار نکنند."

این خوشه روابط خوبی بین پروژه ها ایجاد کرد. "برای مثال، الکترود پارچه ای استفاده شده در Wealthy، در سه پروژه ی دیگر MyHeart، Proetex و Biotex تعمیم داده شد. برای مثال در Biotex، ما تمایل نداشتم که دوباره یک الکترود پارچه ای خشک توسعه دهیم، بنابراین این کمک به عنوان پاداشی بود."

خوشه ی SFIT در حال حاضر پروژه های Context، Proetex، Sweet، Stella، Ofseth، Biotex و Clevertex را در یکجا گرد آورده است. درس هایی از Wealthy، که کار خود را با توسعه ی سیستم های هوشمند برای نظارت بر سلامتی پیش از آغاز خوشه به اتمام رساند، و MyHeart، که یک حسگر پارچه ای برای نظارت پیوسته بر قلب توسعه داد، گرفته شد.

DisasterWear، لباسی برای موارد اضطراری

در پروژه ی SFIT سعی شد حسگرهای بدون تماسی توسعه داده شود تا از درد پشت و سندرم درد مضمن جلوگیری نماید.

Proetex با هدف پوشش نجات دهندگانی مانند آتش نشان ها بوجود آمده است و سیستمی را جهت نظارت بر فرد پوشنده و محیط بیرون توسعه می دهد.

پروژه Sweet، الکترونیک قابل کشش و قابل شستشو را جهت تعبیه در پارچه ها توسعه می دهد که در نتیجه لباس های هوشمند می توانند در برابر شستشوی روزانه، پوشش و پارگی دوام آورند.

پروژه ی Stella بر روی توسعه ی الکترونیک قابل کشش برای کاربردهای گسترده کار می کند. در حال حاضر، هیچ الکترونیک قابل کششی در بازار موجود نیست در حالی که می توانند کاربردهای بسیاری به ویژه در نظارت بر سلامتی داشته باشند. این گروه امیدوار است که زیرلایه های هادی ای را درون الیاف نازک پارچه توسعه دهد که به حسگرها این امکان را می دهد تا به همراه بدن حرکت نمایند.

همچنین، الیاف نوری راه نویدبخشی را برای لباس های هوشمند جدید ارائه می دهد که این امر به علت قابلیت انعطاف نهفته در آن ها و ظرفیت شان برای استفاده از نور - هم به عنوان حامل اطلاعات و هم به عنوان حسگر - می باشد. گروه مسئول پروژه ی Ofseth روی زمینه ی اکسیمتری (oximetry) - یک روش هوشمند برای اندازه گیری میزان اکسیژن خون - کار می کند.

در یک محیط بیمارستانی، یک لایه ای به انگشت بیمار متصل می شود که نسبت جذب نور سرخ و فروسرخ گذر کرده از انگشت بیمار را اندازه گیری می کند، که بسته به حالت اکسیژن زیاد - خون با رنگ قرمز روشن - و اکسیژن کم - خون با رنگ تیره - تغییر می کند. محققین Ofseth امیدوارند عمل اندازه گیری در لباس را (بدون نیاز به لایه ی انگشتی استفاده شده در بیمارستان ها) بوسیله ی قرار دادن الیاف نوری، دور یقه ی لباس هوشمند انجام دهند.

در یکی دیگر از فعالیت های مرتبط با سلامتی، پروژه ی Mermoth بر روی یکپارچه سازی حسگرهای هوشمند، روش های پردازش سیگنال پیشرفته و سامانه های ارتباطات راه دور جدید روی یک مجموعه ی پارچه ای کار می کند.

الکترونیک نم دار
پروژه ی Biotex روی نظارت شیمیایی بر پارچه ها، یک افق جدید در زمینه ی رو به گسترش پارچه های هوشمند، توجه دارد. اغلب کاربردهای پارچه ی هوشمند تمایل دارند که خشک باقی بمانند، اما Biotex امیدوار است حسگرهایی توسعه دهد که بتوانند مایعات درون بدن مانند عرق را نیز اندازه گیری نمایند. اگر آن ها موفق شوند، دریچه های جدیدی رو به کاربردهای هوشمند خواهد گشود.

لوپرانو در این باره توضیح می دهد: "در حال حاضر نیز ما به کاربردهای ورزشی توجه داریم، چرا که کاربردهای پزشکی جهت ورود به بازار بسیار مشکل می باشند و نیازمند تائید اعتبارهای بسیار زیادی برای تضمین قابلیت اطمینان آن در یک محیط پزشکی می باشند."

سامانه ی Biotex اندازه گیری میزان هدایت، سطح الکترولیت، دما و pH کاربران را مورد هدف قرار داده است که تمامی آن ها نشانه های بسیار مفیدی برای کاربردهای ورزشی می باشند. همچنین این پروژه، نظارت بر بهبود زخم ها را با استفاده از قرار دادن بیوحسگرها در تماس با مواد مترشح از زخم ها مورد هدف قرار داده است.

پروژه های خوشه ی SFIT سود دو برابری را عاید بخش لباس هوشمند اروپا می نماید. این خوشه و پروژه های مربوط به آن سرمایه گذاری هایی را از طرف اتحادیه ی اروپا دریافت می نمایند.


پژوهشگران دانشگاه MIT در حال کار بر روی پروژه ی جدیدی هستند که بتوانند با استفاده از یک شبکه ی بی سیم سنسور از گسترش آتش سوزی جنگل جلوگیری کنند. برای این کار آن ها می خواهند دریابند که آیا انرژی درختان جنگل می تواند این سنسورها را تغذیه کند یا نه؟ آن چه که پژوهشگران طی این پژوهش یاد می گیرند می تواند احتمال استفاده از درختان را به عنوان نگهبانانی ساکت در مرزهای کشورها برای کشف تهدیدهای احتمالی مانند مواد رادیواکتیو قاچاق افزایش دهد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، سازمان Forest Service امریکا در حال حاضر آتش سوزی جنگل ها را با استفاده از ابزار گوناگونی شامل ایستگاه های هواشناسی خودکار کنترل شونده از راه دور پیش بینی و ردیابی می کند. ولی این ایستگاه ها گران قیمت بوده و نواحی محدودی را تحت پوشش خود قرار می دهند. سنسورهای اضافی می توانند با فراهم آوردن اطلاعات آب و هوایی محلی بهتر، در مدل های پیش بینی آتش سوزی ها و تهدیدهای اولیه نقش مهمی ایفا کرده و درختان را از خطر آتش سوزی حفظ کنند. از آن جایی که دسترسی به این سنسورها اغلب خیلی دشوار است، بنابراین شارژ دوباره یا تعویض دستی باتری های آن ها، انجام این پروژه را غیرعملی و گران قیمت می کند.

سیستم سنسور جدید با جاسازی سنسورها در درختان که خودشان تغذیه ی خودشان را بر عهده دارند، از بروز این مشکل خودداری می کند. این سنسورها به باتری هایی مجهز شده اند که می توانند با استفاده از برق تولیدی از انرژی درختان به آهستگی خودشان را دوباره شارژ کنند. شوگوانگ زانگ، یکی از پژوهشگران این پروژه و دستیار مدیر مرکز مهندسی زیست-پزشکی MIT (CBE) گفت: "یک درخت تنها نمی تواند انرژی الکتریکی زیادی را تولید کند. ولی همان طور که آبی که از یک شیر آب چکه می کند می تواند به مرور زمان یک سطل آب را پر کند، انرژی حاصله از درختان به مرور افزایش می یابد."

سیستم جدید برق را به میزان کافی تولید می کند تا به سنسورهای دما و سنسورهای رطوبتی این اجازه را بدهد تا آن ها بتوانند در هر روز چهار بار سیگنال ها را به طور بی سیم ارسال کنند و یا در صورت وقوع آتش سوزی، سیگنال ها را به سرعت ارسال کنند. هر سیگنال از یک سنسور به سنسور بعد جهش می کند تا زمانی که به یک ایستگاه هواشناسی موجود برسد. سپس این سیگنال ها توسط ماهواره به مرکز کنترل و مدیریت جنگل واقع در شهر بویز ایالت آیداهو مخابره می شود.

مدت زمان زیادی بود که دانشمندان دریافته بودند درختان می توانند به میزان بسیار کمی برق تولید کنند ولی هیچ کس دقیقاً نمی دانست که این انرژی چگونه تولید می شود و یا چگونه می توان از مزایای آن بهره برد. زانگ و همکارانش در مجله ی اخیر Public Library of Science ONE به این پرسش پاسخ دادند. اندرس مرشین همکار فوق دکترای این پروژه در CBE اظهار داشت: "این یک پدیده ی نسبتاً ساده است. این پدیده به دلیل عدم توازن بین pH یک درخت و خاکی که در آن رشد می کند رخ می دهد." اولین مؤلف مقاله، کریستوفر لاو بود. وی دارای مقام ارشد MIT در شیمی است که از سال اول ورود به دانشگاه روی این پروژه کار می کرده است.

تیم پژوهشی برای حل معمای این که ولتاژ ناشی از درختان دقیقاً از کجا سرچشمه می گیرد، می بایست چندین نظریه را که خیلی از آن ها عجیب و غریب به نظر می رسند، امتحان کنند. برای این کار آن ها آزمایش های زیادی انجام دادند که نشان می دهد برق تولید شده از انرژی درختان به دلیل یک واکنش الکتروشیمیایی اکسایش کاهش ساده نیست (واکنشی که انرژی الکتریکی «باتری های سیب زمینی » را که در آزمایشگاه های علمی دبیرستان ها مرسوم است فراهم می کند، http://en.wikipedia.org/wiki/Lemon_battery). اين تیم پژوهشی همچنین به دلیل پیوستن به خطوط قدرت زیرزمینی، امواج رادیویی و تداخل الکترومغناطیسی از منبع چشم پوشی کردند.

قرار است آزمایش شبکه ی بی سیم سنسور، که توسط Voltree Power در حال توسعه است، در فصل بهار سال 2009 در قطعه زمینی به مساحت 4 هکتار که توسط Forest Service فراهم شده است، آغاز شود. به گفته ی لاو که همراه با مرشین از سرمایه گذاران Voltree Power است، نمونه ی شارژر باتری که مهار کننده ی انرژی زیست می باشد و همچنین سنسورها، هم اکنون آماده می باشند. لاو بیان داشت: "ما پیش بینی می کنیم در هر 0.4 هکتار نیاز به مجهز کردن چهار درخت می باشد." وی همچنین متذکر شد این سیستم طوری طراحی شده است که کارگران غیر متخصص بتوانند آن را به راحتی نصب کنند.

وی نتیجه گیری کرد: "ما هم اکنون دقیقاً ارزیابی می کنیم که آرایش شبکه ی بی سیم سنسور باید به چه صورت باشد تا کم ترین توان ممکن را استفاده کند." آزمایش های اولیه توسط MagCap Engineering, LLC به واسطه یUndergraduate Research Opportunities Program دانشگاه MIT پشتیبانی شده است.


توضیح شکل: تصاویر فوق که در زمان های متوالی گرفته شده، نشان می دهد که این لنز مایع، که متشکل از دو قطره ی کوچک آب در حال نوسان با سرعت بالا می باشد، چگونه باعث تغییر شکل و حرکت دائم قطرات کوچک آب به داخل و خارج کانون می شود.
پژوهشگران مؤسسه ی پلی تکنیک رنسلر امریکا، فن آوری جدیدی ابداع کرده اند که با استفاده از آب، صدا، و کشش سطحی مایع قادرند تصاویر بسیار کوچکی ضبط کنند. توسعه ی این فن آوری می تواند منجر به ساخت دوربین های عکاسی هوشمندتر و سبک تر، از تلفن های همراه و خودروها گرفته تا روبات های خودکار و هواپیماهای جاسوسی کوچک شود.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران یک لنز مایع طراحی و آزمایش کرده اند که در هر ثانیه 250 عکس می گیرد و نسبت به فن آوری های رقیب، به انرژی بسیار کم تری برای کار نیاز دارد. این لنز مایع از یک جفت قطره ی کوچک آب تشکیل شده که وقتی در معرض صوتی با بسامد بالا قرار می گیرد، شروع به نوسان به طرف عقب و جلو می کند و پی در پی باعث تغییر کانون لنز می شوند. پژوهشگران می توانند با استفاده از دوربین های عکاسی کوچک تازه توسعه داده ی خود که سبک وزن، کم قیمت و دارای کیفیت عالی می باشند، تصاویری را ضبط کنند. آن ها برای این کار، از یک نرم افزار تصویر که به طور خودکار فریم های داخل فاصله ی کانونی لنز را ضبط، و فریم های خارج از فاصله ی کانونی را حذف می کند، استفاده می کنند.

امیر هیرسا، مدیر این پروژه که سمت استادی و ریاست بخش مطالعات و تحقیقات دانشگاهی در دپارتمان مهندسی مکانیک، فضانوردی و هسته ای رنسلر را داراست، اظهار داشت: "عملکرد و کنترل این لنز، که انرژی بسیار کمی مصرف می کند، آسان است. این لنز صرف نظر از این که چه قدر به جسم نزدیک یا از آن دور است، تقریباً تمام اوقات در کانون قرار دارد. لنز جدید به ولتاژهای بالا یا سایر ساز و کارهای فعال سازی عجیب و غریب نیاز ندارد. این گفته به این معنی است که لنز جدید می تواند به طور مجتمع در انواع گوناگون دستگاه ها و کاربردهای مختلف به کار رود."

در اغلب روش های کنونی برای ساخت لنزهای مایع، برای این که تصویری را در داخل کانون قرار دهند، اندازه و شکل ناحیه ای را که مایع با سطح تماس پیدا می کند، تغییر می دهند. این کار هم زمان و هم انرژی قابل ملاحظه ای را می طلبد. هیرسا گفت که اصلی ترین ویژگی روش تازه توسعه داده ی خود این است که آب در تماس با سطح، ثابت و بدون تغییر باقی می ماند که در نتیجه انرژی کم تری برای تولید لنز لازم است.

در این روش جدید، دو قطره ی کوچک آب داخل یک حفره ی استوانه ای شکل به صورت جفت کنار هم قرار می گیرند. وقتی آن ها در معرض فرکانس های صوتی معینی قرار می گیرند، دستگاه از اینرسی و کشش سطحی طبیعی آب بهره جسته و به یک نوسان ساز (اسیلاتور) یا چیزی شبیه به یک «آونگ» تبدیل می شود. قطرات کوچک آب با سرعت زیاد و با یک نیروی فنر مانند به عقب و جلو نوسان می کنند. پژوهشگران می توانند با قرار دادن قطرات آب در معرض فرکانس های صوتی مختلف، میزان این نوسانات را کنترل کنند.

با عبور پرتوی نور از میان قطرات کوچک آب، دستگاه به داخل یک لنز دوربین عکاسی کوچک انتقال داده می شود. هنگامی که قطرات کوچک آب، داخل حفره ی استوانه ای، به عقب و جلو حرکت می کنند، لنز دوربین بسته به این که چه قدر به جسم نزدیک است، به داخل و خارج کانون حرکت می کند. تصاویر به صورت الکترونیکی گرفته می شوند و نرم افزار می تواند به طور خودکار فریم های خارج از کانون را حذف، و یک تصویر واضح را به کاربر ارائه کند. هیرسا گفت: "بزرگ ترین مزیت دستگاه جدید این است که شما می توانید از یک لنز مایع و یک بلندگوی کوچک، یک سیستم نوری جدید ایجاد کنید. پیش از این، چنین کاری صورت نگرفته است."

ابعاد قطرات کوچک آب نشانگر سرعت نوسان آن هاست. وی عنوان کرد که با اتخاذ حفره های بسیار کوچک و انتخاب صحیح ابعاد مایع قادر است لنزی ایجاد کند که در هر ثانیه، 100000 بار نوسان می کند و دستگاه هنوز می تواند با چنین سرعت نوسانی، عکس بگیرد. هیرسا پیش بینی می کند تولید کنندگان تلفن های همراه، نسبت به این دستگاه جدید ابراز علاقه و رغبت نمایند. به گفته ی وی، تولید کنندگان تلفن های همراه که دائماً در پی یافتن راه های جدید برای ارتقا و بهبود کارایی دستگاه های خود و پیش افتادن از رقبای خود هستند، می توانند در خصوص تولید تلفن های سبک وزن و کم مصرف، روی این دستگاه جدید حساب ویژه ای باز کنند. وی همچنین دوربین های عکاسی دارای لنز مایعی را تصور می کند که کوچک و سبک بوده و به صورت مجتمع در نسل جدید وسایل نقلیه ی هوایی بسیار کوچک و بدون سرنشین (مانند هواپیماهای جاسوسی بسیار کوچک)، که در کاربردهای دفاعی و امنیت زمینی به کار می روند، مورد استفاده قرار می گیرند.

هیرسا مقاله اش را با همکاری کارلوس لوپز تألیف کرد. لوپز دکترای خود را از رنسلر دریافت کرده و هم اکنون در آزمایشگاه پژوهش و توسعه ی شرکت اینتل در مکزیکو مشغول به کار است. هیرسا و لوپز ابداع فن آوری جدیدشان را به طور موقتی به ثبت رسانده اند. پشتیبانی این پروژه توسط بنیاد علوم ملی امریکا انجام پذیرفته است.

اولین پردازنده ی سه بعدی با ساختاری جدید

|

پیشرفت بزرگ جدید در زمینه ی پردازنده های کامپیوتر می تواند حرکت از تراشه های دو بعدی امروزی به سمت مدارهای سه بعدی باشد. اولین مدار هم زمانی در حال حاضر با فرکانس 1.4 گیگاهرتز در دانشگاه راچستر قرار دارد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، بر خلاف تلاش های گذشته برای تراشه های سه بعدی، تراشه ی راچستر تعدادی پردازنده ی منظم که بر روی هم چیده شده اند نیست. این تراشه بطور خاص برای بهبود عملکردهای پردازشی کلیدی بطور عمودی از طریق لایه های چندگانه ی پردازنده، طراحی و ساخته شده است در حالی که تراشه های عادی این عمل را بطور افقی انجام می دهند. این طراحی به منزله ی وظایفی همچون هم زمانی، توزیع قدرت و ارسال سیگنال در مسافت های طولانی می باشد که همگی برای اولین بار بصورت سه بعدی صورت می پذیرند.

اِبی فریدمن، استاد برجسته ی مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه راچستر و مدیر دانشکده ی مخصوص این پردازنده، گفت: "در حال حاضر من آن را یک مکعب می نامم، چون آن تنها یک تراشه نیست. این راهی است که محاسبات آینده با این شیوه انجام خواهند شد. آنچه که با این تراشه ها قابل انجام است هرگز با تراشه های دو بعدی امکان پذیر نیست."

فریدمن که با واسیلیس پاولیدیس دانشجوی مهندسی کار می کند، گفت که بسیاری در صنعت مدار مجتمع از محدودیت های مینیاتورسازی (کوچک کردن) سخن می گویند که در اینصورت بسته بندی تراشه های بیشتر در کنار یکدیگر غیر ممکن خواهد بود و بنابراین قابلیت های پردازنده های آینده نیز محدود خواهد شد. به گفته ی وی، تعدادی از طراحان مدار مجتمع پیش بینی می کنند که روزی با پشته سازی ترانزیستورها بر روی یکدیگر مدارهای سه بعدی توسعه داده خواهند شد.

اما با توسعه ی عمودی گروهی از مشکلات بروز خواهند کرد و به گفته ی فریدمن راه حل آن طراحی یک تراشه ی سه بعدی است که در آن تمام لایه ها مانند یک سیستم واحد عمل می کنند. فریدمن افزود نایل شدن به هر سه مرحله ی تراشه ی سه بعدی برای عملکرد هماهنگ، شبیه تلاش برای ساختن یک سیستم کنترل ترافیک در تمام ایالات متحده و سپس قرار دادن دو ایالات متحده ی دیگر بر روی اولی و بطریقی دسترسی به هر نقطه از ترافیک از هر نقطه روی هر طبقه می باشد این در حالی است که بطور هم زمان ترافیک برای میلیون ها راننده ی دیگر هماهنگ می شود.

چون هر لایه می تواند پردازنده ای متفاوت با عملکردی متفاوت باشد، همچون تبدیل فایل های MP3 به آدیو یا تشخیص نور در دوربین دیجیتال، به گفته ی فریدمن تراشه ی سه بعدی لزوماً یک برد مداری کامل است که تا خورده است و به بسته بندی کوچک تبدیل شده است. این تراشه ها درون چیزی مثل یک iPod می توانند تا ده برابر فشرده شوند و تا ده برابر سریع تر عمل کنند.

آنچه که همه ی این ها را ممکن می سازد ساختار طراحی شده توسط فریدمن و دانشجویان وی است که در آن بسیاری از رموز پردازنده های عادی مورد استفاده قرار گرفته اند اما تمهیداتی نیز برای تفاوت امپدانس ها از تراشه ای به تراشه ی دیگر، سرعت های عملکرد متفاوت و نیازهای قدرتی متفاوت اندیشیده شده است. ساختمان این تراشه منحصر بفرد است. تراشه ی ساخته شده در MIT باید میلیون ها منفذ داشته باشد که برای عایق بندی و جداکردن لایه ها ایجاد می شوند تا امکان اتصال عمودی بیشمار ترانزیستور در لایه های مختلف وجود داشته باشد.

فریدمن گفت: "آیا ما به نقطه ای خواهیم رسید که دیگر نتوانیم مدارهای مجتمع را کوچکتر کنیم؟ بطور افقی، بله. اما ما شروع به کوچک کردن بطور عمودی کرده ایم که هیچ وقت به پایان نمی رسد."

تولید اولین پروژکتور جیبی

|


شرکت 3M تولید مینی پروژکتور MPro110 را اواخر این ماه آغاز خواهد کرد. با توجه به خروجی ویدئویی مرکب این پروژکتور، می توان از آن در سخنرانی ها، پرداختن به بازی های کامپیوتری یا تماشای فیلم استفاده کرد. همچنین می توان iPod خود را به آن متصل نموده و روی میز یا دیوار فیلم تماشا کرد.

ممکن است که پروژکتور MPro110 از بیرون شبیه یک جعبه ی کوچک خاکستری باشد اما وظیفه ی خود را به خوبی انجام می دهد. یک خروجی VGA امکان اتصال به لپ تاپ را می دهد و پایه ی ویدئویی مرکب آن می تواند به دوربین دیجیتال، PSP، iPod، iPhone و یا هر وسیله ی قابل حمل دیگر متصل شود. وضوح تصویر توسط یک چرخ شستی در جلوی پروژکتور قابل تنظیم است.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، این پروژکتور تمام رنگی است و می تواند یک ویدئوی استاندارد را با سرعت حداقل 60 فریم در ثانیه (کیفیت تلویزیون) نمایش دهد. روشنایی 10 لومان آن امکان نمایش یک تصویر 15 اینچی را در یک اتاق روشن می دهد. در یک اتاق تاریک تصویری به بزرگی 50 اینچ نیز به سادگی نمایش داده می شود.

پروژکتور MPro110 از فن آوری نمایش LCoS استفاده می کند و دارای وضوح تصویر 480×640 می باشد. این پروژکتور از یک لامپ LED نیز استفاده می کند که این به معنای عدم وجود صدای فن می باشد. این LED تصاویر را به گونه ای نمایش می دهد که در یک اتاق روشن قابل مشاهده باشند.

ویژگی های بارز MPro110:

وضوح تصویر و قدرت تفکیک: 480×640

نسبت طول به عرض تصویر: 4 به 3

ورودی: یک VGA D-Sub دارای 15 پین و یک ورودی ویدئویی مرکب

خروجی: یک VGA D-Sub دارای 15 پین

وزن: 0.3 پوند

لوازم جانبی: آداپتور، باتری، کابل VGA، کابل RCA، آداپتور RCA

قیمت: 359 دلار

پرو کردن لباس ها با استفاده از آینه ی مجازی

|

آیا جالب نخواهد بود اگر برای خرید لباس، نیازی به پرو دائم آن در اتاق پرو نداشته باشیم؟ پژوهشگران مؤسسه ی فرانهوفر، با توسعه ی «آینه ی مجازی» در نمایشگاه ادوات الکترونیکی مصرف کنندگان IFA که از 29 آگوست تا 3 سپتامبر در برلین برگزار شد، به این واقعیت جامه ی عمل پوشاندند. این نمایشگر شبیه آینه این امکان را به خریداران می دهد که بدون نیاز به تعویض لباس هایشان، خودشان را در انواع گوناگون لباس ها مشاهده کنند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، در یک داستان قدیمی به نام cliché آمده است که مردان از خرید لباس نفرت داشتند. آن ها اتاق های پرو را مایه ی دردسر می دانستند و ترجیح می دادند که همان لباس های قبلی را مجدداً خریداری کنند. دانشمندان مؤسسه ی فرانهوفر، بخش ارتباطات، که به نام مؤسسه ی هاینریش-هرتز (HHI) موسوم است، یک آینه ی جادویی را توسعه ی داده اند که دردسر تعویض لباس های جدید را از بین می برد. شما فقط کافی است یک تی شرت یا پیراهن را انتخاب کنید و آینه ی جادویی، بدون این که نیاز به درآوردن لباس برای پرو لباسی دیگر داشته باشید، شما را در طرح های مختلف لباس نشان خواهد داد.

آنا هیلسمَن، عضو مؤسسه ی HHI، گفت: "اصل این روش مشابه «آینه ی مجازی برای پرو کفش» است که ما سال گذشته برای یک فروشگاه اصلی آدیداس در پاریس توسعه دادیم. هر چند، ایجاد تصویر واقعی از تی شرت ها، پیراهن ها، یا ژاکت ها در آینه ی مجازی کمی مشکل تر به نظر می رسد. لباس های مذکور، بسته به این که پوشنده ی لباس چگونه حرکت می کند، چین و چروک هایی ایجاد می کنند که اندکی باعث بدشکل شدن تصویر در آینه ی مجازی می شود."

پارچه ها دارای ویژگی های کشسان هستند و البته ساختار آن ها همیشه با یکدیگر یکسان نیست. جزئیات بی شماری وجود دارند که به هر نوع پارچه یک جذابیت به خصوصی می دهد. این ویژگی ها برای آینه ی مجازی یک چالش به حساب می آید. هیلسمن با اشاره به کار علمی مورد نیاز، افزود: "برای بازتولید بدشکلی های ایجاد شده ناشی از پارچه های کشباف، ما باید پارامترهای مختلف زیادی را ارزیابی کرده و همه ی آن ها را به طور همزمان پردازش کنیم." تیم پژوهشی توسعه دهنده در نظر داشت این فن آوری جدید را در معرض نمایش عموم قرار دهد، بنابراین آن ها ایده ی جدیدشان را در نمایشگاه بین المللی ادوات الکترونیکی مصرف کنندگان IFA برلین به نمایش گذاشتند. در این نمایشگاه بازدیدکنندگان می توانند مشاهده کنند که چگونه مارک ها یا گرافیک های مختلف را می توان به راحتی بر روی تی شرت نمایش داد.

حال این سؤال پیش می آید که اتاق پروی که با توسعه ی آینه ی مجازی دیگر دغدغه ی تعویض لباس وجود ندارد، چگونه است؟ در واقع خریدار جلوی یک نمایشگر می ایستد که بالای آن دوربینی کار گذاشته شده است. این دوربین با فیلم برداری از خریدار، چین و چروک های لباس آن ها را ضبط می کند. برای تعویض لباس، ممکن است مارک روی تی شرت با قبلی تفاوت داشته باشد. خریداران سپس می توانند تصویر خود را در نمایشگر مشاهده کنند ولی با این تفاوت که تی شرت اولی با لوگوی سبز فرانهوفر جایگزین همان تی شرت اما با لوگوی آبی شده است. برای این که تصویر نمایش داده شده در آینه ی جادویی تا حد امکان واقعی به نظر برسد، چین و چروک های لباس خریدار حتی در صورتی که شخص حرکت می کند، توسط نمایشگر بازتولید می شود. همچنین اثرات روشنایی و سایه که در آینه دیده می شود مشابه اثراتی است که بر روی شخص دیده می شود.

هیلسمن توضیح داد: "قسمت مبتکرانه ی این طرح شامل محاسبه ی پارامترهای فضایی تصویر بر اساس یک مدل دو بعدی می باشد. این امر باعث کاهش تعداد بعدهایی می شود که ما برای شبیه سازی تصویر نیاز داریم و به ما اجازه می دهد که هر گونه حرکت را به سرعت ارزیابی کنیم." مدل دو بعدی شامل شبکه ای به هم پیوسته از حوزه های مثلثی است که برای پیش بینی هر گونه تغییر کافی به نظر می رسد. سیستم همچنین بدشکلی های ناشی از چین و چروک های لباس را تشخیص می دهد. برای این که آینه ی مجازی این تغییرات را واقعی تر انعکاس دهد، رئوس مثلث ها می توانند آزادانه جای یکدیگر را بگیرند.

دوربین بالای نمایشگر در هر چند میلی ثانیه فریم هایی گرفته و آن ها را به یک واحد حافظه ارسال می کند. در آن جا تصاویر تجزیه و تحلیل می شوند تا تشخیص داده شود چه تغییراتی بین فریم های متوالی صورت گرفته است. برای انجام چنین کاری، با بهره گیری از روشی که معمولاً در گرافیک کامپیوتر استفاده می شود، یک شبکه ی مثلثی به فریم اضافه می شود. از آن جا که محتوای حوزه های مثلثی لزوماً از یک فریم به فریم بعدی تغییر نمی کند، بنابراین سیستم فقط حوزه هایی را مقایسه می کند که در آن ها تغییراتی رخ داده باشند. این اطلاعات برای ایجاد یک تصویر مجازی جدید از لباس خریدار که دارای لوگوی جدیدی است، به کار می رود. تصاویر در مدت زمان کوتاهی پردازش می شوند. در نتیجه کاربران این احساس را می کنند که هر گونه حرکاتی که آن ها هنگام مشاهده ی لباس در آینه انجام می دهند و همچنین چین و چروک های لباس، همگی به طور واقعی در آینه ی مجازی منعکس می شوند به گونه ای که شخص احساس می کند با یک آینه ی کاملاً واقعی روبرو است. صفحه نمایش لمسی این نمایشگر به خریدارن اجازه می دهد رنگ ها و انواع گوناگون لباس هایی را که انتخاب کرده اند، تغییر دهند و به این ترتیب رنگ یا طرح دلخواهشان را برگزینند. هیلسمن یادآور شد: "کفش و لباس اولین گام می باشد. آینه ی مجازی همچنین می تواند به خریدران کمک کند تا پوشیدنی های چشمی مانند لنز و عینک و پوشیدنی های طلا و جواهرات را به سادگی انتخاب کنند." بسیاری از خریدارنی که حوصله ی پرو لباس های گوناگون را ندارند به احتمال زیاد با این آینه ی مجازی به راحتی کنار خواهند آمد و حتی آن ها را متقاعد خواهد کرد که نگاهی به این آینه ی جدید بیندارند.

شرکت آنالوگ دیوایسز (ADI)، پتانسیومتری دیجیتالی معرفی کرده است که به گفته ی خود شرکت دارای بهترین تلرانس مقاومت در صنعت می باشد و به طراحان تجهیزات صنعتی این امکان را می دهد که ملزومات تطابق مقاومت بهتر را برای دقت در سیستم های پیشرفته برآورده کنند.

در سیستم های کنترل صنعتی، تجهیزات پزشکی و سایر دستگاه ها که نیازمند بهره ی تنظیم شده، کنترل آفست و کالیبراسیون منبع تغذیه هستند، این تطابق مقاومت بهتر به مهندسین امکان تنظیم محدوده با دقت بالاتر را می دهد که این خود موجب کنترل سیستم دقیق تر می شود.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ای ای تایمز، خانواده ی AD529x برای کاربردهای حلقه باز و سیستم هایی که نیازمند کالیبراسیون دقیق و تطابق تلرانس هستند، طراحی شده است که شامل سه پتانسیومتر دیجیتالی قابل برنامه ریزی 10 بیتی و تک کاناله می باشد و دارای خطای تلرانس مقاومت 1 درصد در محدوده ی ولتاژ تغذیه ی 15- تا 15+ است. به گفته ی ADI، این تلرانس مقاومت 20 برابر بهتر از پتانسیومترهای دیجیتالی قابل رقابت است. این تطابق مقاومت امکان ساماندهی و تنظیم دقیق تر مدارات الکترونیکی را برای افزایش کارایی کلی سیستم به کاربران می دهد.

خانواده ی AD529x بر اساس فرآیند ساخت مدولار CMOS صنعتی ADI ساخته شده است که ترکیبی است از CMOS ولتاژ بالا و فن آوری های دو قطبی که قطعه را قادر می سازد منابع تغذیه ی دوگانه را در محدوده ی 10.5 ± تا 15 ± ولت و منابع تغذیه ی منفرد را در محدوده ی 21 تا 30 ولت پشتیبانی کند. AD5292 و AD5291 دارای حافظه ی قابل برنامه ریزی برای 20 مرتبه می باشند که تنظیمات پاکسازی آن توسط یک پورت سازگار با SPI کنترل می شود. یک فیوز داخلی وظیفه ی نگه داری حالت پاکسازی را بطور دائمی بر عهده دارد. با وجود یک نرم افزار ساده فعال سازی، نیازی به منبع تغذیه ی خارجی وجود ندارد که این موجب صرفه جویی در هزینه و فضای برد مدار چاپی می شود.

خطای تلرانس مقاومت AD5293 کمتر از 1 درصد است و محدوده ی تغذیه ی وسیع تری دارد اما حافظه ی آن فرار است.

قیمت: در مقیاس 1000 عدد، AD5291 با قیمت 2.29 دلار، AD5292 با قیمت 2.62 دلار و AD5293 با قیمت 2.55 دلار به فروش می رسند.

دسترسی: بصورت مقیاس های نمونه و در بسته بندی 14 سر TSSOP در دسترس می باشند.

دیتاشیت: AD529x


توضیح شکل اول: تصویر یک قوری سه بعدی که توسط دو نمایشگر عمودی FogScreen تشکیل شده است.




توضیح شکل دوم: تصویر یک خرگوش سه بعدی که توسط یک نمایشگر FogScreen و یک دیوار تشکیل شده است.



در نمایشگرهای آینده که در آن ها نمایش به صورت سه بعدی است و به گونه ای است که گویی کاربر را احاطه می کند، مردم نه تنها ممکن است از میان تصاویر سه بعدی شناور عبور کنند بلکه می توانند تصاویر را در هوا ایجاد کنند. پژوهشگران با برداشتن گامی رو به جلو برای تحقق این واقعیت، یک نمونه ی آزمایشی از نمایشگر سه بعدی غیر مادی در ابعاد یک اتاق ساخته اند. پژوهشگران می خواهند نشان دهند که استفاده از این فن آوری، تحقق اهداف مختلف سرگرمی و تفریحی را میسر خواهد کرد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، چا لی، استفن دیوِردی، و دوبیاس هالِرِر، دانشمندان کامپیوتر دانشگاه سانتا باربارای کالیفرنیا این نمایشگر DFD (نمایشگر سه بعدی که در آن از ترکیب دستگاه های صفحه نمایش مختلف استفاده شده است) را توسعه داده اند. این نمایشگر برای تشکیل یک تصویر سه بعدی، از بیشتر از دو FogScreen و پروژکتور و همچنین یک سیستم ردیاب که توسط کاربر کنترل می شود، استفاده می کند. نتایج آزمایش های پژوهشگران به زودی در مجله ی IEEE با موضوع «گزارش هایی از تجسم و گرافیک کامپیوتری» منتشر خواهد شد.

در سال های اخیر، FogScreen های دو بعدی محبوبیت خاصی در مکان های سرگرمی و تفریحی کسب کرده اند. امروزه همچنین نمایشگرهای DFD دستی و در ابعاد دسکتاپ وجود دارند، هر چند که در این نمایشگرها کاربران تنها به یک زاویه ی دید محدود می شوند. در نمایشگرهای DFD در ابعاد اتاق، کاربران می توانند هر جای اتاق بایستند و لازم نیست برای دیدن تصاویر سه بعدی عینک های سه بعدی به چشم زنند.

لی در گفتگویی با فیزورگ عنوان کرد: "بزرگ ترین مزیت نمایشگرهای DFD این است که ناظران برای دیدن تصاویر سه بعدی، نیازی به پوشیدن عینک های سه بعدی، که عامل مزاحمی به شمار می رود، ندارند. هر چند این ویژگی در نمایشگرهای سنتی استریوی خودکار و نمایشگرهای حجمی سه بعدی نیز به چشم می خورد، اما فن آوری اصلی به کار رفته در آن ها کارایی آن ها را محدود می کند. نمایشگرهای استریوی خودکار تعداد نمایش های محدودی را شامل می شود. نمایشگرهای حجمی معمولاً در فضای محصوری تصاویر را به نمایش می گذارند و کاربران نمی توانند یا نباید با آن ها تعاملی داشته باشند. نمایشگرهای DFD تعداد زیادی نمایش را شامل می شوند و امکان تعامل کاربران را با آن ها برای مدت زمان زیادی و تا جایی که سیستم ردیاب بتواند کاربران را ردیابی کند، فراهم می کنند."

نمایشگرهای DFD شامل یک یا تعداد بیشتری FogScreen هستند. این صفحه نمایش ها یک لایه ی نازکی از مه را در هوا به تصویر کشیده و نور را از پشت بر روی مه می تاباند. مه نور را در جهات مختلف پخش می کند تا یک تصویر به صورت معلق در هوا تشکیل شود. برای تشکیل یک تصویر سه بعدی، تصویر قبلی بر روی دو صفحه نمایش با عمق های متفاوت که با یکدیگر همپوشانی دارند به نمایش گذاشته می شود. از آن جا که تصاویر دو بعدی موجود در دو صفحه نمایش به جهت قرارگیری کاربران بستگی دارند، لذا موقعیت های قرار گیری سرهای کاربران توسط سیستم ردیاب ردیابی می شود. سیستم، تنظیمات تصویر را در مدت زمان کوتاهی محاسبه می کند و کاربران یک تصویر سه بعدی را در جایی که دو صفحه نمایش همپوشانی دارند، مشاهده خواهند کرد.

با این حال، نمایشگرهای DFD در ابعاد اتاق هنوز چالش های فنی را برای پژوهشگران در پی دارد. برای مثال، مهی که از دو FogScreen ناشی می شود می تواند در کار هم اختلال ایجاد کنند، و یا درهای باز و دستگاه های تهویه ی مطبوع می توانند باعث بروز اغتشاشاتی شوند و در کیفیت تصویر خللی وارد کنند و نهایتاً از آن جا که کاربران تصاویر سه بعدی را با دو چشم مجزا مشاهده می کنند، خطاهای مربوط به تنظیمات تشکیل تصویر و همچنین خطاهای مربوط به ردیابی موقعیت های سرهای کاربران می توانند رخ دهند.

پژوهشگران دانشگاه سانتا باربارای کالیفرنیا در آزمایش هایشان سه دستگاه FogScreen مختلف را با هم مقایسه کردند تا مشخص کنند کدام یک واضح ترین تصاویر را ایجاد می کنند: دو صفحه نمایش موازی با هم (به فاصله ی دو متر از هم)، دو صفحه نمایش به صورت عمودی نسبت به یکدیگر، و یک صفحه نمایش به صورت موازی با دیوار (با فاصله ی 4 متری) قرار دارد.

در مطالعاتی که روی کاربران انجام شد، بعد از این که پژوهشگران ترکیب ها و شرایط اتاق را بهینه کردند، شرکت کنندگان تصدیق کردند که در تمام دستگاه ها، تصاویر سه بعدی با
کیفیت تقریباً یکسان کردند. دستگاه صفحه نمایش تک، نسبت به دستگاه های دیگر چندین مزیت داشت مانند اغتشاشات کم و ساده تر بودن از لحاظ چشم انداز کاربردی. پژوهشگران همچنین تأکید کردند که هنوز جا برای پیشرفت وجود دارد مخصوصاً در مورد خطاهای مربوط به تنظیمات تشکیل تصویر، اختلالات مه، و خطاهای ردیابی.

لی بیان کرد: "برای داشتن یک تصویر سه بعدی واقعی تر، صرف نظر از این که کاربر چه کاری دارد انجام می دهد، جسم سه بعدی باید دقیقاً همان جایی که انتظار می رفت ظاهر شود. عواملی مانند انسداد، خطاهای مربوط به تنظیم (کالیبراسیون) دوربین پروژکتور، و صحنه های پویا و دینامیک از موضوعات بسیار چالش برانگیز می باشند. استفاده از بهترین راه حل های ردیابی موجود در بازار که عاری از خطا نیستند، و همچنین یک کاربر متخصص، منجر به ایجاد خطاهای کم تری در تصویر سازی خواهد شد. ما در پژوهش خود از بهترین نمایشگر غیر مادی موجود مانند FogScreen استفاده کردیم ولی ارتقای نمایشگر قطعاً باعث بهبود دقت تصاویر و نوع تعامل خواهد شد."

با وجود چالش های مذکور، با توسعه ی نمایشگرهای سه بعدی در ابعاد اتاق، گام مهمی در طرز نمایش تصاویر، رو به جلو برداشته شده است. در این نمایشگرها، کاربران می توانند از هر زاویه ای تصاویر سه بعدی را ببینند و با بهبود دقت ردیابی و کنترل مه، تصاویر را کنترل کرده و با آن ها ارتباط برقرار کنند.

لی اظهار داشت: "نمایشگر غیر مادی سه بعدی در ابعاد اتاق، از خیلی جهات می تواند بهترین نمایشگر باشد. از جمله کاربردهای عملی این نمایشگرها می توان به گشت و گذار مجازی در یک موزه، در برداشتن تمام نمایش های سرگرمی در فقط یک نمایشگر، و یک دفتر کار مجازی یا اتاق نشیمن مجازی اشاره کرد. از کاربردهای آینده می توان جراحی مجازی (مثلاً جراحی بر روی یک قلب سه بعدی بزرگ) یا کنترل از راه دور ادوات در محیط های زنده (مثلاً در مراقبت ها و نظارت های سه بعدی) را برشمرد."

برای اطلاعات اضافی می توانید به مجله ی IEEE با موضوع «گزارش هایی از تجسم و گرافیک کامپیوتری» مراجعه کنید.

شرکت محصولات مجتمع ماکسیم، رگلاتور (تنظیم کننده ی ولتاژ) خطی MAX16999 با ولتاژ خروجی پایین را معرفی کرده است که قادر است تا 100 میلی آمپر جریان برای دستگاه های همیشه روشن تحویل دهد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ای ای تایمز، این قطعه به عنوان یک منبع تغذیه ی موازی برای تغذیه ی هسته یا بخش وقفه در یک میکروکنترلر حین وضعیت بیکاری (Sleep mode) طراحی شده است و جریان حالت سکون یا standby در آن 13 میکروآمپر است. به منظور کاهش بیشتر مصرف انرژی، یک ورودی enable برای خاموش کردن رگلاتور تعبیه شده است که در این حالت 0.3 میکروآمپر مصرف خواهد کرد. این قطعه دارای 13 ولتاژ خروجی در محدوده ی 0.5 تا 3.3 ولت است و نیاز به مقاومت های فیدبک خارجی را رفع می کند.

رگلاتور MAX16999 برای استفاده در کاربردهای صنعتی و خودروی همیشه روشن که نیاز به اطمینان بالا و مصرف پایین دارند، برنامه ریزی شده است. این قطعه برای محیط های عملیاتی ناهموار طراحی شده است و دارای ویژگی محافت در برابر اضافه جریان و اضافه دما و قابلیت برنامه ریزی زمانی می باشد. رگلاتور MAX16999 برای محدوده ی دمایی 40- تا 125+ درجه ی سانتیگراد تعیین شده است و در بسته بندی 8 پین microMAX قرار دارد.

قیمت: 0.7 دلار در مقیاس 1000 عدد

دسترسی: هم اینک در دسترس می باشد.

دیتا شیت: MAX16999


نمایشگرهای سنتی با صفحه نمایش تخت (شکل سمت چپ، پایین) تصاویر دو بعدی به نمایش می گذارند. نمایشگرهای سه بعدی و چهار بعدی، با استفاده از مجموعه ای از لنزهای کوچک، برای ایجاد یک میدان نور خروجی ثابت به ازای تغییرات زاویه ی دید از جهات راست، چپ، بالا و پایین طراحی شده اند (شکل سمت چپ، بالا).
یک استاد دانشگاه MIT و همکارانش با تولید تصاویر شش بعدی، در حال ایجاد تصاویر کاملاً کاربردی و واقع گرایانه ای هستند که نه تنها دارای نمایش سه بعدی کامل می باشند بلکه به محیط پیرامون نیز واکنش نشان می دهند. واکنش به محیط پیرامون بسته به جهت و شدت روشنایی آن، شامل ایجاد سایه ها و درخشندگی های طبیعی است. گفتنی است منظور از تصاویر شش بعدی، ایجاد تصاویر با تغییر زاویه ی دید از راست، چپ، بالا، پایین و واکنش به جهت و شدت نور محیط می باشد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، این روند را می توان برای ایجاد تصاویری که با تغییرات شدت نور محیط، به مرور زمان تغییر می کنند نیز به کار برد که در نتیجه می توان تصاویر انیمیشنی تولید کرد که فقط با تغییر موقعیت خورشید، و نه با استفاده از دستگاه های الکترونیکی یا کنترل فعال، تغییر می کنند.

رامِش راسکار، استادیار آزمایشگاه مدیا لَب دانشگاه MIT، گفت: "برای تولید آخرین نمایشگر مصنوعی، نمایشگر نه تنها به تغییرات زاویه ی دید بلکه باید به تغییرات نور محیط اطراف نیز واکنش نشان دهد." راسکار و همکارانش سیستم جدیدشان را، که کاملاً مبتنی بر آرایش لنزها و صفحات نمایش است، در 11 آگوست در کنفرانس سالانه ی SIGGRAPH در محل Association for Computing Machinery (بزرگ ترین و قدیمی ترین جامعه ی جهانی علمی و آموزشی کامپیوتر در صنعت) لوس آنجلس توصیف کردند.

ویدئوی مربوطه: http://techtv.mit.edu/file/1286

فن آوری تصاویر سه بعدی ایجاد شده با استفاده از سیستم های گوناگونی که تصاویر مجزایی برای هر چشم درست می کردند، دهه های زیادی وجود داشته اند. روش جدید MIT میزان واقع گرایی بی نظیری را برای چنین تصاویری به ارمغان می آورد.

مفهوم پایه ای این سیستم جدید، شبیه نمایشگرهای سه بعدی ارزان قیمت است که گاهی روی کارت پستال ها و محصولات جدید به کار برده می شوند. در این محصولات از یک پوشش پلاستیکی شامل مجموعه ای از لنزهای خطی موازی استفاده می شود که این لنزها یک دسته خطوط عمودی مرئی روی تصویر ایجاد می کنند. سیستم جدید علاوه بر ایجاد تصاویر سه بعدی، گاهی اوقات برای نمایش تصاویری به کار برده می شود که با تغییر زاویه ی دید از راست و چپ توسط تماشاگر، تغییر می کنند و همچنین می تواند حرکت ساده ای مانند حرکت خودرو در جاده را شبیه سازی کند.

با به کار بردن مجموعه ای از لنزهای مربعی کوچک به جای لنزهای خطی، این نمایشگرها می توانند با تغییر زاویه ی دید از بالا و پایین، تغییر کنند و یک تصویر چهار بعدی را ایجاد کنند. در این صورت با حرکت های عمودی و افقی شخص تماشاگر، تصاویر متفاوتی دیده خواهند شد. سیستم جدید «هوشیار به نور» برای اضافه کردن دو بعد بیشتر (تغییرات جهت و شدت نور محیط)، به لایه های اضافی از لنزها و صفحات نمایش نیاز دارد. در این صورت تصویر دیده شده نه تنها به موقعیت شخص تماشا کننده بستگی دارد بلکه به جهت شدت نور نیز وابسته است.

در آزمایش اولیه ای که توسط راسکار و تیمش صورت گرفت، تصویر یک بطری نوشیدنی ایجاد شد که در آن اشعه های نور منعکس شونده از سطوح منحنی وار آن و سایه ها و درخشندگی های آن با تغییر شدت نور، تغییر می کردند. وی توضیح می دهد: "اگر من تصویر سه بعدی بسیار خوبی از یک گل را در اختیار داشته باشم و در کنار آن یک گل واقعی وجود داشته باشد، با تغییر زاویه ی نور، تصویر سه بعدی واقعی به نظر نخواهد رسید. تمام سایه ها و انعکاس های مربوط به گل واقعی در تصویر سه بعدی آن گل تجلی پیدا نمی کند."

به گفته ی راسکار، سیستم جدید می تواند در مواردی که از تصاویر برای اهداف آموزشی استفاده می شود، کاربرد داشته باشد. برای مثال در اهداف آموزشی، برای انجام دادن آزمایش های صنعتی، هنگامی که شخص نظارت کننده نورها را از زوایای مختلفی بر روی وسیله می تاباند، تصویر دستگاه یا وسیله ای که قرار است مورد بررسی و آزمایش قرار گیرد، می تواند همانند خود وسیله به کار برده شود.

راسکار اظهار کرد از آن جا که این سیستم به صوت دستی و از اجزای سفارشی ساخته می شود، قیمت آن در حال حاضر حدود 30 دلار به ازای هر پیکسل می باشد. از آن جا که برای ایجاد یک تصویر قابل تشخیص به هزاران پیکسل نیاز است، دستگاه های کاربردی با قیمت های متناسب به پیشرفت های مهی نیاز خواهند داشت. وی تخمین می زند: "حداقل 10 سال طول خواهد کشید که ما هر گونه نمایشگر واقعی با ابعاد عملی و کاربردی داشته باشیم."

به گفته ی راسکار، نهایتاً کاربردهای اصلی می توانند برای تبلیغات و سرگرمی در نظر گرفته شوند. وی همچنین اظهار داشت که سیستم مشابهی می تواند حتی برای تولید فیلم و نمایشگرهای کامپیوتری متحرک اتخاذ شود.

این پژوهش با همکاری مارتین فاچس، هانس پیتر سیدل، و هنریک لِنش، همگی از انفورماتیک MPI، انجام شد. قسمتی از این کار توسط آزمایشگاه های پژوهشی الکتریکی شرکت میتسوبیشی پشتیبانی شده است.

مؤسسه ی پژوهشی فردیناند بران آلمان (FBH) که در زمینه ی فرکانس های بسیار بالا فعالیت می کند، نوعی فرایند نیمه هادی را توسعه داده است که ترانزیستورها را قادر می سازد در فرکانس های بالاتر از 200 گیگاهرتز قطع و وصل شوند. این فرایند توسعه داده شده قابلیت دیگری نیز دارد که می تواند برای صنعت نیمه هادی جالب توجه باشد و آن این است که طراحان تراشه را قادر می سازد مدارهای مجتمع سه بعدی تولید کنند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ای ای تایمز، فرایند مذکور که توسط پژوهشگران مؤسسه ی FBH توسعه داده شده، از ترانزیستورهای ایندیم گالیم آرسنید (InGaAs) به عنوان عناصر اکتیو استفاده می کند. در ابتدا، لایه های بسیار نازک ایندیم فسفید و InGaAs روی یک لایه ی ویفری قرار داده می شوند. طبق توضیحات ولفگانگ هاینریش، مدیر دپارتمان فن آوری مایکروویو FBH، این لایه ها تا یک اندازه کم تر از 10 نانومتر ضخامت دارند. در گام دوم، لایه ها توسط فرایندهای حک کردن و فلز کردن آرایش می یابند. سپس طرف جلوی ویفر آرایش یافته با یک حامل سرامیکی پیوند داده می شود. پس از آن، این ویفر با استفاده از فرایندهای رقیق سازی استاندارد حذف می شود.

به گفته ی هاینریش، با حذف ویفر طرف پشت لایه های اکتیو روباز باقی می مانند و لایه های دیگر می توانند در قسمت بالا پیوند ایجاد کنند. در مدارهایی که تولید شدند، از آن جایی که ویفر حذف شده است، تأثیر منفی روی ثابت دی الکتریک ترانزیستورها ناشی از ویفر از بین می رود. هاینریش گفت: "در این مدارها دیگر هیچ تأثیر منفی ناشی از سیلیکون ظاهر نمی شود. بنابراین فرکانس قطع، به بالاتر از 200 گیگاهرتز خواهد رسید." طبق مشخصه هایی که توسط مؤسسه ی FBH منتشر شده است، مقدار fT، برابر با 410 گیگاهرتز و مقدار fmax به بالاتر از 480 گیگاهرتز می رسد.

این مدارها، علاوه بر فرکانس کاری بالا، دارای ویژگی دیگری نیز می باشد و آن این است که در قسمت بالای لایه های اکتیو، لایه های دیگر می توانند به کار روند و این امکان را به وجود آورند که مدارهای سه بعدی تولید کنند که در مقایسه با تراشه های دو بعدی امروزی، دارای سطوح پیوسته ی بالاتری هستند.

به گفته ی هاینریش، مؤسسه ی FBH تاکنون تصمیمی در رابطه با تجاری کردن این فن آوری جدید و این که چگونه این کار صورت گیرد، اتخاذ نکرده است. بنابراین گفتن این که چه موقع این فن آوری جدید در تولید صنعتی استفاده خواهد شد، دشوار است. هاینریش تصدیق کرد که مؤسسه ی FBH در حال انجام مذاکرتی با حداقل یک گروه علاقمند می باشد.

نوع جدیدی از ناو حسگرهای زیستی نوری (اس پی آر) برای اندازه‌گیری سریع و بسیار دقیق عوامل مختلف شیمیایی به ویژه آزمایش خون در دانشكده مهندسی پزشكی دانشگاه صنعتی امیركبیر ساخته شد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فارس، میثم كریمی پژوهشگر طرح حسگرهای زیستی را موادی كه با توجه به ساختار خود در برابر نوع خاصی از تركیبات شیمیایی واكنش نشان داده و آنها را آشكارسازی می كنند ذكر كرد و گفت: "استفاده از این مواد به جای روش‌های متداول تشخیصی موجب افزایش سرعت، كارآیی و دقت بالای نتایج می شود."


وی افزود: "در این طرح روی سطح یك منشور لایه بسیار نازكی از طلا به قطر 20 تا 50 نانومتر لایه نشانی و پس از افزودن لایه واسط آشكار ساز ماده بیوتین خون اضافه شد."

كریمی دقت این روش را در مقیاس یك قسمت در میلیون ذكر كرد و گفت: "در این روش با مجاورت خون با سطح حسگر، بیوتین با ماده آشكارساز واكنش نشان داده ومیزان آن توسط تابش پرتوی لیزر و بازتاب آن با دقت بسیار تعیین شد."


‌وی افزود: "نوآوری این طرح تغییر طول موج لیزر در زاویه ثابت به جای روش تغییر زاویه منشور در طول موجب ثابت است كه كارایی آن را بالا می‌برد."

بر اساس این گزارش باتوجه به نتایج این طرح امكان ساخت دستگاه اندازه‌گیری تركیبات مختلف خون در زمان بسیار كوتاه و با دقت بسیار بالا وجود دارد كه این امر نیازمند حمایت برای تولید تجاری محصول است.


دستگاهی كه با كمك حسگرهای زیستی كار می‌كند هم اكنون توسط یك كشور و با قیمتی بیش از 700 میلیون دلار ساخته می‌شود كه به علت همین قیمت بالا استفاده از آن به موارد خاصی محدود شده است.این طرح در رساله كارشناسی ارشد مهندسی پزشكی در دانشگاه صنعتی امیركبیر انجام شده و از نتایج آن تاكنون 3 مقاله علمی خارجی و دو مقاله داخلی منتشر شده است.

کوچکترین حسگر کم مصرف و پربازده جهان

|

محققین دانشکده ی علوم کامپیوتر و الکترونیک دانشگاه سوثمپتون (ECS)در حال توسعه ی حسگری کم مصرف و با کارایی بالا هستند که کوچکترین حسگر سیلیکونی جهان است و کاربردهای زیادی در حسگرهای زیستی و حفاظت محیط زیست خواهد داشت.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران و به نقل از ساینس دیلی، پروفسور هیروشی میزوتا و تیم وی در ECS، بخشی از پروژه ی سه ساله ی اروپا با عنوان NEMSIC (مدارات مجتمع سیستم نانوالکترومکانیکی) هستند.

علاوه بر اینکه این حسگر کوچکترین حسگر جهان است، حساسیت بالا و مصرف انرژی بسیار پایینی خواهد داشت. این حسگر برای رسیدن به این اهداف، از اجتماع ترانزیستورهای تک الکترونی (SET) و سیستم های نانوالکترومکانیکی (NEMS) بر روی یک پلت فرم سیلیکونی بهره می گیرد.

پروفسور میزوتا گفت: "مصرف انرژی در حال حاضر مسئله ای مهم در ادواتی هستند که از جریان برق استفاده می کنند چه این قطعات روشن و یا خاموش می شوند. ترکیب ترانزیستور تک الکترونی با فن آوری NEM، مصرف انرژی حسگر را در هر دو حالت روشن و خاموش کاهش می دهد. مصرف انرژی در حالت standby نیز به صفر کاهش یافته است."

پروفسور میزوتا و تیم وی، ترانزیستور تک الکترونی را با استفاده از نانوپل سیلیکونی توسعه خواهند داد که می تواند به عنوان آشکار ساز مولکول های شیمیایی و بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.

پروفسور میزوتا افزود: "این اولین بار است که هر دو فن آوری نانو برای توسعه ی یک حسگر هوشمند با هم ترکیب می شوند. استفاده از روش قدیمی CMOS محدودیت های زیادی دارد لذا ما نیاز به شیوه ی جدیدی داشتیم."

قطعات حسگر باید در ابعاد نانو ساخته شوند که این کار با استفاده از دستگاه جدید لیتوگرافی پرتو الکترونی میسر شده است. این دستگاه در ساختمان جدید مانتبتن مربوط به ECS که در ماه جولای افتتاح شد قرار داده شده است.

پروفسور میزوتا ادامه داد: "این حسگر کوچکتر و کم مصرف تر از حسگرهای موجود در بازار خواهد بود. این حقیقت که این حسگر در ابعاد نانو خواهد بود بدین معنی است که این حسگر قادر خواهد بود انتقال یا تغییر بار در اجرام را که بصورت الکتریکی توسط تعداد کمی از مولکولهای شیمیایی و بیولوژیکی ایجاد می شود، تشخیص دهد."


حسگر مغناطیسی جدید که برای اولین بار قادر است بروز نوسانات بسیار کم در میدان مغناطیسی کوچک را تشخیص دهد و به میدان های قوی نیز اجازه نمی دهد که تداخلی ایجاد کنند.
به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، حسگر مغناطیسی جدید برای اولین بار بروز نوسانات بسیار کم در میدان مغناطیسی کوچک را تشخیص می دهد حتی زمانی که یک آهن ربای قوی در کنار آن باشد. بنابراین این حسگر می تواند حتی در مکانهایی که سیم های برق، میدان تداخلی تولید می کنند کاربرد داشته باشد.

حسگرها بطور دقیق کوچکترین نوسانات دمایی، کوچکترین تغییرات میدان مغناطیسی و جریانات هوایی محسوس را ثبت می کنند. در برخی موارد، محدودیت هایی برای دقت وجود دارد برای مثال زمانی که حسگر برای ثبت نوسانات کوچک میدان مغناطیسی بکار کرفته می شود و در محیط، میدان مغناطیسی بزرگ وجود دارد. اگر این حسگرها در آینه ی اتومبیل به کار برده شوند با تغییر راننده، صندلی و آینه باید دوباره تنظیم شوند. راه حل ساده تر این است که موقعیت صندلی و آینه برای هر راننده بصورت جداگانه ذخیره شود.

به کمک یک تراشه ی ریز در کلید یا دکمه ی متناظر بر روی داشبورد، راننده می تواند موقعیت آینه و صندلی را با فشردن یک دکمه تصحیح کند. یک آهن ربای کوچک در آینه و صندلی وجود دارد که حسگر مغناطیسی موقعیت آنها را تشخیص می دهد و وضعیت آینه را تصحیح می کند. تنها مشکل این سیستم این است که سیم های تامین کننده ی برق لازم برای گرم کردن آینه و کنترل کننده ی استپ موتور، تولید میدان مغناطیسی می کنند. بنابراین این حسگر، تنها میدان تولیدی توسط آهن ربا را دریافت نمی کند بلکه میدان سیم برق هم بر آن اثر می گذارد در نتیجه نتایجی غلطی بدست می آید. تاکنون خروجی حسگرهای میدان مغناطیسی باید فیلتر می شدند که کار دشوار و پر هزینه ای بود.

نوع جدیدی از حسگرهای میدان مغناطیسی سه بعدی ارائه شده توسط موسسه فرانهوفر به سفارش شرکت مدارات مجتمع IIS می توانند بدون عمل فیلتر کار کنند. محققین، تعدادی حسگر را در یک سلول کوچک بگونه ای تعبیه کرده اند که می تواند هر سه مولفه ی میدان مغناطیسی را یکجا اندازه گیری کند. اگر دو عدد از این سلول های کوچک در یک تراشه قرار داده شوند، حسگر می تواند علاوه بر اندازه گیری میدان مغناطیسی، چگونگی تغییر در موقعیت میدان مغناطیسی را تشخیص دهد. دکتر هانس پیتر هو، سرگروه تیم IIS ابراز داشت: "این حسگر ما را برای اولین بار قادر می سازد که میدان مغناطیسی تداخلی را شناسایی کرده و از میدان مفید جدا کنیم. این حسگر حتی با وجود میدان تداخلی بزرگتر از میدان مفید به خوبی کار می کند. بدین ترتیب دیگر نیازی به حفاظ نخواهد بود."

این حسگر مزیت دیگری نیز دارد. این حسگرها برای کاربردهای دما بالا تا 150 درجه سانتیگراد مناسب اند و بنابراین می توانند در جاهایی مانند قطعات موتور بکار گرفته شوند. این حسگرها آزمایش شده اند و تا حدی توسعه یافته اند که می توانند در کاربردهای صنعتی استفاده شوند. برای تسهیل در تولید انبوه این حسگرها، محققین از تکنیک های کم هزینه ی CMOS استاندارد برای تولید آنها استفاده کردند.

محققین گروه فیزیک کاربردی دانشگاه هبرو اورشلیم روشی برای تشخیص از راه دور حالت های احساسی و فیزیولوژیکی انسان کشف کرده اند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، این محققین، بر این باورند که این کشف به لحاظ نظری می تواند در کنترل از راه دور بیماران پزشکی، ارزیابی عملکرد ورزشی، تشخیص بیماری و نیز تشخیص از راه دور سطح هیجان کمک نماید - که می تواند معانی مهمی برای تکنولوژی در زمینه ی مهندسی پزشکی، تکنولوژی های امنیتی و ضد تروریسم داشته باشد.

نکته ی کلیدی، شکل شگفت انگیز مجراهای تعریق انسان است. پروفسور یوری فلدمان و آهارون آگرانات با همکاری هم در کنار دکتر الکساندر پوزنکو، دکتر آندریاس کادوف و پال بن-ایشای دانشجوی دکترا، کشف کرده اند که ساختار پوست انسان به صورت آرایه ای از آنتن های بسیار ریز می باشد که در محدوده های فرکانسی "زیر تراهرتز" کار می کنند.

این کشف مبتنی بر تحقیقاتی در مورد لایه های درونی پوست است که بوسیله ی روش تصویری جدیدی با نام "توموگرافی متسلسل نوری" انجام شد. تصاویر تولید شده با این روش، مشخص کردند که مجراهای تعریق - لوله هایی که عرق را از غده ی تعریق به سطح پوست هدایت می کنند- به صورت سیم پیچ های بسیار ریزی می باشند. درست شبیه ساختارهای منظومه شمسی که در ابعاد بسیار بزرگ تر به طور وسیعی در آنتن های سیستم های مخابراتی بی سیم استفاده شده است. این امر محققین را به این سمت کشاند تا این امکان را در نظر بگیرند که مجراهای تعریق می توانند مانند آنتن های شمسی بسیار ریز رفتار نمایند.

در یک سری آزمایشات، این گروه تعشعات الکترومغناطیسی منعکس شده از پوست کف دست انسان را در محدوده ی فرکانسی بین 75GHz و 110GHz اندازه گیری کردند. نتایج بدست آمده مشخص کرد که شدت امواج بازتاب شده به شدت بستگی به سطح فعالیت سیستم تعریق دارد. به خصوص، این موضوع کشف شد که سیگنال منعکس شده در حالتی که فرد راحت و آرام است با حالتی که دارای فعالیت فیزیکی شدیدی است، بسیار تفاوت دارد.

در مجموعه ی دومی از اندازه گیری ها کشف شد که طی مدت زمان برگشت به حالت آرام و راحت، سیگنال منعکس شده به شدت بستگی به تغییرات فشار خون و تعداد نبض داشت که به طور هم زمان اندازه گیری می شد.

نتایج اولیه ی این تحقیق در ماه آوریل در مجله ی علمی معتبر Physical Review Letters منتشر شد. چاپ این مقاله موجب برانگیختن علایق زیادی بین محققین، فیزیک دانان و نویسندگان علمی گشت.

البته محققین تاکید می کنند که این تحقیق هنوز در مراحل اولیه ی خود می باشد و برای شناخت تاثیرات ژرف آن و پتانسیل های تکنولوژیکی آن مدت زمان بیشتری لازم است.

این اختراع توسط ییسوم، شرکت نقل و انتقال تکنولوژی دانشگاه هبرو اورشلیم، ثبت و تجاری شده است.

محققان ژاپني مي‌گويند يك حسگر تشخيص دود به اندازه ناخن انگشت ابداع كرده‌اند كه مي‌توان آن را به اطراف حمل كرد و آلودگي هوايي كه مردم هر روز استنشاق مي‌كنندرا با آن اندازه‌گيري كرد.

به گزارش خبرگزاري فرانسه و به نقل از ایرنا، اين حسگر به اندازه قابل توجهي كوچكتر از حسگرهايي كنوني است كه به بزرگي جعبه‌هاي بزرگ و پر حجم هستند و براي اندازه‌گيري دود مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

يكي از محققاني كه اين مطالعه را در آزمايشگاه‌هاي سيستم‌هاي انرژي و محيط زيست ‪ NTT‬انجام داده‌اند به خبرگزاري فرانسه گفت، در آينده مي‌توان آلودگي هوا را در پايان روز در زمان بازگشت به خانه اندازه گرفت.

كاربر مي‌تواند اين حسگر كوچك را با وسايل شخصي خودش حمل كند و آنرا براي يك ساعت، يك روز، يك هفته يا مدت زمان طولاني تري در معرض هوا قرار دهد تا آلاينده‌ها بتوانند در تراشه جمع شوند.

سپس كاربر مي‌تواند با دوربين تلفن همراهش از اين حسگر عكس بگيرد و براي بدست آوردن تجزيه و تحليل‌هاي مفصل از نرم افزاري كه در تلفن همراهش نصب شده است استفاده كند يا اطلاعات را به يك مركز تحقيقاتي ارسال كند.

محققان گفتند، خيلي خوب است كه مردم با دوربين تلفن همراهي كه از قبل داشته‌اند اطلاعات مربوطه به هوا را تجزيه و تحليل كنند.

در كشور ‪ ۱۲۷‬ميليوني ژاپن يكصد ميليون تلفن همراه وجود دارد با به عبارت ديگر تقريبا همه افرادي كه مي‌توانند از اين تلفن‌ها استفاده كنند، يك تلفن همراه دارند.

اين حسگر فوتو شيميايي يك تراشه شيشه‌اي مربعي شكل به ابعاد ‪ ۸‬در ‪۸‬ ميليمتر است و يك ميليمتر ضخامت دارد.

يك پديده مربوط به آلودگي هوا به نام دود سفيد زماني بروز مي‌كند كه اكسيد نيتروژن در دود خودروها و ساير مواد شيميايي با نور خورشيد واكنش نشان مي‌دهد و اكسيدان‌هاي فوتو شيميايي مضر بوجود مي‌آورند.

تراشه جديد سوراخ‌هاي ريز بي‌شماري دارد كه حاوي تركيبات شيميايي هستند . زمانيكه آنها با اكسيدان‌هاي موجود در هوا واكنش نشان مي‌دهند طيف شيشه بسته به چگالي اكسيدان‌ها عوض مي‌شود.

در حال حاضر اين تغيير با چشم انسان قابل مشاهده نيست با اين وجود محققان در تلاشند تا اين تغيير را قابل رويت تر كنند.

اطلاعات به دست آمده توسط اين حسگر را مي‌توان براي رسم يك نقشه آلودگي يا پيش بيني آلودگي يك منطقه مورد نظر به يك مركز تحقيقاتي ارسال كرد.

قبل از این که ویکسیا هوانگ، دکترای خود را از مؤسسه ی پلی تکنیک رنسلر دریافت کند، ترانزیستور تازه اختراع شده ی وی، توجه برخی از بزرگ ترین شرکت های خودروی ژاپنی و امریکایی را به خود جلب کرد.
به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، اختراع این دانشجوی چینی که در 17 می سال 2008 دکترای خود را دریافت کرده، می تواند به عنوان جایگزینی برای ترانزیستور سیلیکونی به شمار رود و در الکترونیک دما-بالا و توان-بالا استفاده شود. گفتنی است ترانزیستور سیلیکونی یکی از رایج ترین قطعات حال حاضر در فن آوری در جهان به حساب می آید.

هوانگ، که پسر یکی از کشاورزان مناطق روستایی چین می باشد و متعلق به خانواده ای فقیر است، ترانزیستوری جدید اختراع کرده که از یک ماده ی مرکب به نام نیترید گالیم تشکیل شده است. نیترید گالیم، دارای خواص فیزیکی قابل توجهی است. ترانزیستور جدید نیترید گالیم می تواند مصرف برق را کاهش دهد و کارایی سیستم های الکترونیک قدرت را بهبود بخشد. زمینه های کاری این ترانزیستور می تواند در هر چیزی، از محرکه های موتوری و وسایط نقلیه ی مختلط (ترکیبی از سیستم موتور احتراقی و سیستم پیشرانش الکتریکی) گرفته تا وسایل خانگی و تجهیزات دفاعی باشد.

هوانگ گفت: "سیلیکون، در دو دهه ی گذشته، به عنوان یک ابزار دست اساسی در صنعت نیمه هادی بوده است. ولی به مرور زمان که الکترونیک قدرت پیشرفته تر و نیازمند ترانزیستورهای کارامدتر شد، مهندسین در حال جستجوی جایگزینی مناسب مانند ترانزیستور نیترید گالیم برای سیلیکون بودند تا کارایی بهتری داشته و در شرایط غیر متعارف نیز پاسخگو باشد."

در هر خانه ای ممکن است ده ها وسیله ی الکترونیکی وجود داشته باشد که در آن ها از سیلیکون استفاده شده است. یکی از اجزای مهم وسایل الکترونیکی مذکور، ترانزیستور سیلیکونی معروف به ماس فت سیلیکونی می باشد. ترانزیستورها در تبدیل انرژی الکتریکی به سایر انواع انرژی، مانند یک کلید عمل می کنند. یعنی یا اجازه ی عبور جریان از دستگاه را می دهند و یا اجازه نمی دهند.

هوانگ ابتدا فرآیند جدیدی را ایجاد کرد که نشان دهنده ی یک واسط و رابط بسیار خوب بین نیترید گالیم و ماس می باشد. مهندسین دریافته اند که نیترید گالیم و سایر موادی که از این ماده تشکیل شده اند، برخی خواص الکتریکی بسیار خوبی دارند که خیلی بهتر از سیلیکون می باشند. ولی تا به حال، ترانزیستوری مفید که مرکب از نیترید گالیم و ماس باشد، توسعه داده نشده است. به گفته ی هوانگ، ابداع جدید وی یعنی اولین ماس فت نیترید گالیم در جهان، پیش از این از نظر کارایی دارای رکورد جهانی بوده است.

علاوه بر این، هوانگ نشان داده است که ابداعش می تواند چندین کارکرد مهم الکترونیکی را روی یک تراشه در بر داشته باشد. وی اظهار داشت: "این کار، به طور قابل ملاحظه ای موجب ساده سازی تمام سیستم های الکترونیکی خواهد شد."

هوانگ همچنین چندین ماس فت جدید ولتاژ-بالا را طراحی کرده است. وی از طریق آزمایش نشان داده است که ماس فت جدید ولتاژ-بالای وی در مقایسه با ماس فت سیلیکونی از کارایی بهتری برخوردار است، از جمله مصرف برق کم تر، ابعاد کوچک تر تراشه و چگالی انرژی بالاتر.

ترانزیستورهای جدید می توانند تلفات انرژی را تا حد خیلی زیادی کاهش دهند و همچنین تبدیل انرژی را کارامدتر کنند. هوانگ افزود: "اگر این ترانزیستور های جدید نیترید گالیم جای خیلی از ماس فت های سیلیکونی موجود در سیستم های الکترونیک قدرت را بگیرند، شاهد کاهش جهانی در مصرف سوخت فسیل و آلودگی خواهیم بود."

علاوه بر این، ترانزیستورهای جدید به الکترونیک قدرت اجازه می دهند که در محیط های بسیار گرم، بسیار سخت، توان-بالا و محیط هایی که در آن ها تشعشعات وجود دارد، کارایی خود را حفظ کنند.

هوانگ متذکر شد: "از آن جایی که ترانزیستور نیترید گالیم ، عنصری مقاوم و سازگار با شرایط سخت است، می تواند درهای تازه ای را به روی مهندسی الکترونیک بگشاید که پیش از این به دلیل محدودیت هایی که ترانزیستورهای کم مقاوم سیلیکونی تحمیل می کردند این امر ممکن نبود."

هوانگ در طی دوره ی دکترای خود در دانشکده ی مهندسی برق، کامپیوتر و سیستم ها در رنسلر، بیش از 15 مقاله به چاپ رسانده است. به گفته ی او، والدینش با وجود مشکلات عدیده، به طور خستگی ناپذیری کار می کردند تا بهترین فرصت های تحصیلی ممکن را برایش فراهم کنند. وقتی که شرایط آموزشی مدرسه رضایت بخش نبود، پدر هوانگ، هر روز صبح زود او را بیدار می کرد تا محاسبات ریاضی را بدون ماشین حساب تمرین کند. در واقع پدر وی می خواست یک انگیزه و شوق مادام العمر در زمینه های ریاضیات نظری و پایه ای و علوم در پسرش القا کند.

هوانگ مدرک کارشناسی خود را در الکترونیک، در سال 2001 از دانشگاه پکن و کارشناسی ارشدش را در فیزیک، در سال 2003 از دانشگاه رنسلر دریافت کرده است. وی همچنین دکترای خود را در 17 می سال 2008 از رنسلر دریافت کرد و در نظر دارد تا به عنوان یک مهندس در صنعت نیمه هادی کار کند.

برگرفته از اطلاعات فراهم شده توسط مؤسسه ی پلی تکنیک رنسلر.

ترانزیستورها عناصری اساسی و ضروری در لوازم الکتریکی هستند که جریان ضعیف الکتریکی را تقویت می کنند. محققین نوع جدیدی از ترانزیستورها را توسعه داده اند که از لحاظ انرژی 50 برابر بهینه تر از مدلهای امروزی هستند. همچنین این ترانزیستورها اولین انواعی هستند که از فن آوری نانو بهره می برند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، لارس اریک وارنرسون، استاد فیزیک حالت جامد دانشگاه لاند در سوئد، گفت: "این نوع ترانزیستور می تواند به عنوان مثال مصرف انرژی را در تلفن های همراه و کامپیوترها کاهش دهد بدین ترتیب این لوازم نیاز نخواهند داشت که دفعات زیادی شارژ شوند. بعلاوه این ترانزیستور می تواند ارتباطات را در فرکانس هایی که برای فن آوری امروزی بسیار بالا تصور می شوند، سهولت بخشند."

برخی مواقع محققین با این مانع روبرو شده اند که ترانزیستورها نمی توانند بدون گرمایش زیاد از لحاظ اندازه کوچکتر شوند زیرا الکترونها انرژی زیادی آزاد می کنند.

لارس اریک وارنرسون ابراز داشت: "اما مدل ما از ایندیم ارسنیک ساخته شده است که در آن الکترون ها در مقایسه با سیلیکون (ماده نیمه هادی متداول در ترانزیستورها) آسانتر حرکت می کنند. در واقع، ساختن ترانزیستورها با ایندیم ارسنیک دشوار است اما با به کارگیری فن آوری نانو نسبتاً ساده تر می شود."

بنابراین این ترانزیستور با استفاده از فن آوری نانو ساخته شد. طبق گفته لارس اریک وارنرسون، این بدین معنی است که این ماده به جای قطعه قطعه بودن (روش متداول)، طبق یک قاعده پایین به بالا خود سازماندهی شده است.

در نهایت لارس اریک وارنرسون و همکارانش امیدوارند ترانزیستورهایی تولید کنند که بتوانند بطور کلی در محدوده های فرکانسی جدید ارتباط برقرار کنند. لوازم الکتریکی امروزی از فرکانس های 3 تا 10 گیگاهرتز استفاده می کنند. امیدها برای رسیدن به 60 گیگاهرتز است که محدوده فرکانسی بسیار بالایی می باشد.

وارنرسون افزود: "با 60 گیگاهرتز امکان ایجاد ارتباط در فواصل کوتاه وجود دارد و نه از بین دیوارها. اما این محدوده فرکانسی جدید، ارتباط بی سیم در خانه را توجیه می کند، به عنوان مثال زمانی که شما در حال دانلود یک فیلم یا برقراری ارتباط بین تلویزیون ها و پروژکتورها هستید. ما به یقین می دانیم که لوازم الکتریکی در آینده بیش از بیش فشرده خواهند شد."

دانشمندان دیگری در جهان وجود دارند که در مورد تحقیقی مشابه به عنوان مثال در IBM و در آمریکا کار می کنند اما این محققین سوئدی بشترین پیشرفت را در این زمینه داشته اند.

اخیراً لارس اریک وارنرسون مطلع شد که موسسه تحقیقات استراتژیک سوئد مبلغ 24.5 میلیون کرون سوئد برای توسعه مدارات بی سیم جدید که از فن آوری نانو بهره می برند به وارنرسون پرداخت خواهد کرد. فن آوری ترانزیستور جدید به عنوان اساس مدارات جدید به کار خواهد رفت. این ترانزیستور با همکاری شرکت کونانو تا حدودی توسعه داده شده است.

مهندسان با استفاده از همان مشخصات فیزیکی ای که پالاینده های هوای خانگی بی صدا از آن بهره می برند، دستگاه بسیار کوچکی را به وجود آورده اند که هم اکنون آماده است تا به عنوان یک سیستم خنک کننده بی صدا، بی نهایت نازک ، با توان پائین و نیاز به نگهداری پایین ، جهت استفاده در رایانه های قابل حمل و سایر سیستم های الکترونیکی مورد آزمایش قرار گیرد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی،این خنک کننده ی حالت جامد فشرده که با حمایت برنامه تحقیقاتی ابتکارات تجارت کوچک NSF توسعه داده شده است، به عنوان قدرت مند ترین و پربازده ترین خنک کننده به نسبت اندازه ی خود می باشد . این خنک کننده، جریان هوایی با شدت سه برابر خنک کننده های مکانیکی کوچک معمول ایجاد می کند و اندازه ای درحدود یک چهارم آن ها دارد .

دن شلیتز و ویشال سینگال از شرکت تورن میکرو تکنولوژیز، خنک کننده ی حالت جامد RSD5 خود را در 24 امین سیمپوزیم سالانه اندازه گیری حرارتی ، مدل سازی و مدیریت نیمه هادی (Semi-Therm) در سن جوزه ، کالیفرنیا که در 17 مارس 2008 برپا می شود، عرضه خواهند کرد . این دستگاه حاصل تلاش 6 ساله این محققان است که این طرح را زمانی که دانشجوی تحت حمایت NSF در دانشگاه پوردو بودند، آغاز کردند.

سینگال گفت : "RSD5 بعد از لوله های حرارتی، یکی از مهمترین پیشرفت ها در زمینه خنک سازی الکترونیک بوده است. این دستگاه می تواند الگوی سیستم های خنک کننده را در صنعت الکترونیک سیار تغییر دهد."

RSD5 یک سری از سیم های زنده را که قابلیت تولید پلاسما (گاز با غلظت یون بالایی که دارای الکترون های آزاد بوده و قادر به هدایت الکتریسیته می باشد )در مقیاس میکرو را دارند، با هم ترکیب می نماید . این سیم ها در بین صفحات بی بار رسانایی قرار داده می شوند که به شکل نیم استوانه ای طراحی می شوند، تا بخشی از سیم ها را بپوشانند.

در اثر یک میدان الکتریکی قوی که ایجاد می شود ، یون ها، مولکول های خنثی هوا را از سیم به سمت صفحات فشار می دهند و در نتیجه تولید جریان هوا می کنند . این پدیده با عنوان جریان کرونا شناخته می شود .

جوآن فیگروآ، مدیر نظارتی پروژه NSF SBIR گفت :"این فن آوری تحولی در طراحی و توسعه ی نیمه هادی ها است، چرا که راه حلی مفید و به صرفه برای مشکل همیشگی گرم شدن که صنعت را به ستوه آورده است، ارائه داده است ."

با کمک تغییر فرم صفحات ، محققان قادر خواهند بود تا دشارژ هایی را که در مقیاس کوچک اتفاق می افتد، کنترل کنند تا بتوانند جریان هوای ماکزیمم را بدون هیچ خطری مبنی بر ایجاد جرقه های الکتریکی تولید نمایند. در نتیجه، این وسیله جدید در مقایسه با فن های مکانیکی بزرگ تر که جریان هوایی با سرعت 0.7 تا 1.7 متر بر ثانیه ایجاد می نمایند، می تواند جریان بادی با سرعت 2.4 متر بر ثانیه تولید نماید.

صفحه تغییر فرم داده شده ، بخشی از دستگاه هیت سینک می باشد که به سینگال و شیلیتز این امکان را داد که حجم دستگاه را کاهش داده و کارایی و تاثیر جریان هوا را بهبود بخشند .

شلیتز گفت: "این فناوری توانایی خنک کردن یک تراشه 25 واتی را به کمک یک وسیله ای که حتی کوچکتر از یک سانتی متر مکعب می باشد، داراست و این امکان وجود دارد که روزی این دستگاه در داخل سیلیکون مجتمع شود و تراشه های خود خنک کننده ساخته شوند ."

این وسیله همچنین توانایی بیشتری در تحمل گرد و غبار در مقایسه با دستگاه های سابق دارد. در حالی که میزان جذب گرد و غبار در پنکه هایی در مقیاس اتاق های نشیمن چیزی ایده آل و معمولی است و پنکه ها وظیفه تولید جریان هوا و تصفیه آن را دارند ، همین زائدات می تواند یک مانع بدی برای این وسیله باشد ، زمانی که هدف خنک سازی یک وسیله الکتریکی است .

رقابت لامپ های سیلیکونی و لامپ های فلوئورسنت

|

توماس ادیسون لامپ برق را در سال 1880 اختراع کرد. اما ازدهه ی 1920 به بعد، لامپ برق تقریبا هیچ تغییری به خود ندید. در حالیکه می توان آن را نوعی وفاداری به نبوغ ادیسون دانست ، با این حال این چراغ، حبابی بود که بیش از 95% انرژی خود را صرف تولید گرما می کرد تا نور .

برای بهبود راندمان، حباب فلوئورسنت به عنوان گزینه ای که در حدود 25% از انرژی خود را برای تولید نور مصرف می کند و تا حدود 10,000 ساعت عمر مفید دارد، در مقایسه با لامپ رشته ای که 1500 ساعت عمر مفید دارد، محبوبیت ویژه ای پیدا کرده است. با اینحال، برخلاف لامپ رشته ای قابل بازیافت، حباب فلوئورسنت حاوی فسفر و جیوه است، مواد شیمیایی سمی که می توانند عوارض قابل توجهی را ایجاد کنند .

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، یک شرکت در اتاوا، کانادا امیدوار است بتواند لامپ حبابی ایجاد کند که بیشتر از قبل توانایی بهبود راندمان را داشته باشد، در حالی که از موادی کاملا غیر سمی بهره ببرد. از سال 2003 شرکت Group IV Semiconductor در حال کار بر روی طراحی حبابی هستند که تراشه کامپیوتری کوچکی را به جای رشته سیم یا گاز رایج استفاده کنند.

حباب های جدید که با عنوان لامپ روشنائی حالت جامد شناخته می شوند، از فن آوری کم هزینه سیلیکون که در اصل در اوایل دهه ی 2000 برای شبکه های فیبر نوری توسعه یافته بودند استفاده می کنند. عملکرد تراشه ها در تقویت سیگنال نور است؛ بدین صورت که منجر به افزایش سرعت سیگنال می شوند و امکان سیر مسافت طولانی تری را به آن می دهند. امروزه ، سیلیکون به صورتی گسترده در تلفن های همراه ، رایانه ها و سایر موارد الکترونیکی مورد کاربرد قرار می گیرد .

اما همچنان که بازار ارتباطات در حال کاهش تقاضا است، استفن نائور، مدیر اجرائی Group IV، توجه خود را به سوی دیگر موارد درخواستی برگردانده است. همان طور که او تشریح می کند، تنها در آمریکای شمالی، سالانه 2.2 بیلیون لامپ برق در حال جایگزینی است و روشنایی و فن آوری نور یک صنعت جهانی 12 بیلیون دلاری است .

کشور های زیادی از جمله انگلستان و استرالیا، قوانینی برای منع استفاده از لامپ های رشته ای تا سال 2011 دارند. سایر کشورها، که شامل ایالات متحده نیز می شود، در حال بررسی این قوانین منع هستند. در حال حاضر لامپ های فلوئورسنت بهترین گزینه برای جایگزینی می باشند .

اما لامپ حباب حالت جامد می تواند گزینه ای بی ضرر با قابلیت نور دهی بالا و راندمان بالاتر از لامپ فلوئورسنت باشد. در حالیکه برخی از انواع فن آوری حالت جامد هم اکنون موجود است ، اما برای تولید انبوه بسیار گران تمام می شوند. به عنوان مثال ، LED ها از نیمه رساناهای گران قیمتی مانند گالیم نیترید به جای سیلیکون استفاده می کنند. و معمولا رنگ آبی ناخوشایندی تولید می کنند .

اما مشکل استفاده از سیلیکون در این است که ماده ای است که قابلیت نوردهی ضعیفی دارد. برای حل این مشکل ، Group IV از جریان الکتریکی برای تحریک الکترون ها از طریق نقاط کوانتومی سیلیکونی استفاده میکنند، که انرژی ای را در قالب فوتون ها بیرون می دهند. نائور امید وار است که تا سال 2010 نمونه های نهائی این محصول آماده شده و تا سال 2011 با قیمتی برابر با لامپ های فلوئورسنت برای فروش به بازار عرضه شود.

این شرکت سرمایه گذاران بزرگی مانند وینود خوسلا، مدیر اجرائی و سرمایه گذار شرکت سان مایکروسیستمز، را جذب خود کرده است. Applied Materials، شرکت سازنده ی تجهیزات صنعتی، قصد دارد به محض اتمام ساخت نمونه های این حباب ها، در بالا بردن تولید آن ها به Group IV کمک نماید.Group IV در نظر دارد که فن آوری میکرو تراشه های خود را به کمپانی های الکتریکی بزرگی چون جنرال الکتریک بفروشد تا از این تراشه ها در تولید انبوه حباب های خود استفاده کنند .

دزدی سخت افزاری یا ساخت ریزتراشه های کپی که بر اساس برنامه های دزدیده شده انجام می گیرد، مشکل رو به رشد و نگران کننده ای برای صنعت الکترونیک به شمار می رود.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، مهندسین کامپیوتر دانشگاه های میشیگان و رایس روش جامعی برای برخورد با این نوع تخلفات پر هزینه اندیشیده اند. هر تراشه ای می تواند قفل و کلید منحصر به فرد خود را داشته باشد. صاحب حق ثبت اختراع می تواند کلیدها را نگه دارد. تراشه می تواند برای باز کردن قفلش، به طور محفوظی با صاحب حق ثبت اختراع ارتباط برقرار کند و فقط بعد از باز شدن قفل می تواند فعال شود.

این روش که «خاتمه دادن به دزدی مدارهای مجتمع(EPIC)» نام دارد بر اساس یک سری روش های رمز نویسی معتبر کار می کند. روش EPIC که بر اساس اعمال تغییرات ظریفی به فرآیند طرح تراشه، برنامه ریزی شده، روی عملکرد تراشه یا مصرف برق آن تأثیر نمی گذارد.

جرد روی، دانشجوی دکتری مهندسی کامپیوتر دانشگاه میشیگان، مقاله ای درباره ی EPIC در کنفرانس «آزمایش و اتوماسیون طراحی» آلمان، در 13 مارس ارائه خواهد داد.

در سال های اخیر، دزدی مدارهای مجتمع، همزمان با تولید تراشه های جدیدتر با ویژگی های بسیار خوب توسط شرکت های امریکائی، افزایش یافته است. انتقال طرح ها و برنامه های تراشه به مناطق خارج از کشور، درهای تازه ای را برای قاچاقچیان باز کرده است. این قاچاقچیان از تراشه ها، برای ساخت ام پی تری پلیرها، تلفن های همراه و کامپیوترها ی تقلبی بین وسایل دیگرشان استفاده می کرده اند.

ایگور مارکوف، دانشیار دانشکده ی مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه مونیخ آلمان و همکار جرد روی، اظهار داشت: "این یک مشکل کاملاً جدید می باشد. تراشه های قاچاقی معمولاً به قیمت کم فروخته می شوند ولی آنها دقیقاً شبیه تراشه های معمولی می باشند. آنها در امریکا طراحی و معمولاً خارج از کشور که قانون حق مؤلف آنجا زیاد جدی نیست، ساخته می شوند. شخصی طرح اولیه ی تراشه را کپی می گیرد و یا تراشه ها را بدون اجازه تولید می کند."

فریناز کوشان فر، استاد یار دانشکده ی مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه رایس و یکی از همکاران مؤلف مقاله گفت: "هزینه ی تسهیلات ساخت پیشرفته تراشه ها در امریکا بین 3 تا 4 میلیارد دلار است. بنابراین، تعداد زیادی از شرکت های نیمه هادی از جمله Texas Instruments و Freescale(یک بخش قبلی شرکت موتورولا)، اخیراً اعلام کرده اند که تولید تراشه های با کیفیت بهتر را متوقف و تولیدات خود را به آسیای شرقی روانه خواهند کرد. حتی در تأسیسات و وسایل امریکائی، بعضی مواقع کارمندان شرکت های اختصاصی، تراشه های در حال کار را معیوب گزارش می دهند. این تراشه های معیوب بعداً در بازار سیاه فروخته می شوند."

با فعال کردن حفاظت EPIC، هر مدار مجتمعی می تواند با کلید های اضافی کم تری که مانند یک قفل ترکیبی رفتار می کنند، تولید شود. همچنین هر مدار مجتمع قادر است شماره ی شناسائی تصادفی خودش را که حداقل 64 بیتی است و قابل تغییرهم نیست، ایجاد کند. تراشه ها در مراحل ساختشان دارای شماره ی شناسائی نیستند بلکه می توان حین فعال کردن تراشه، شماره ی شناسائی اش را با در دست داشتن ابزار مورد نیاز، ایجاد کرد. در روش حفاظتی EPIC، تا زمانی که تراشه ها فعال نشوند، درست کار نخواهند کرد. برای فعال کردن یک تراشه، تولید کننده بعد از وصل کردن تراشه به برق، به تراشه اجازه می دهد تا از طریق خط تلفن یا اینترنت، با دارنده ی حق امتیاز تراشه ارتباط برقرار کند.

جرد روی گفت: "همه ی تراشه ها از روی یک طرح اولیه ی یکسان ساخته می شوند ولی وقتی که بری اولین بار روشن می شوند و شماره ی شناسائی شان را ایجاد می کنند، با همدیگر تفاوت خواهند کرد. قبل از فعال کردن تراشه این شماره مشخص نیست."

تراشه می تواند شماره ی شناسائی اش را به طور محفوظی به دارنده ی حق امتیاز تراشه بفرستد. دارنده ی حق امتیاز تراشه، شماره را یادداشت کرده و تشخیص می دهد که چه ترکیبی برای باز کردن قفل آن تراشه ی خاص مورد نیاز است و سپس به طور محفوظی، با استفاده از کلید پاسخ می دهد. منحصر به فرد بودن کلید فعال سازی تراشه، امکان دوباره استفاده کردن آن را بدون شکستن قفل غیر ممکن می کند و همچنین امکان کپی کردن قفل آن به این سادگی ها انجام پذیر نیست.

مارکوف اظهار داشت: "از نظر تئوری روش های غیر قانونی برای کپی کردن تراشه ها ئی که با EPIC حفاظت می شوند، وجود دارد ولی این کار خیلی مشکل می باشد. اگر کسی بخواهد با جعل شروع به ساخت این گونه تراشه ها نماید، می تواند با در دست داشتن صدها میلیون دلار و با روش مهندسی معکوس(جداسازی اجزای تراشه و تجزیه و تحلیل آنها)، به این کار نائل شود. ولی در دزدی تراشه ها نکته ی اساسی این است که از صرف این گونه هزینه ها جلوگیری شود. هدف یک سیستم کاربردی مانند سیستم ما غیر ممکن ساختن چیزی نیست بلکه می خواهیم تضمین کنیم که کسب گواهی نامه ی ساخت تراشه و تولید قانونی آن، ارزان تر از جعل کردن آنهاست."

برگرفته از اطلاعات فراهم شده توسط دانشگاه میشیگان

نخستين سامانه الكترواپتيكي به منظور شنا‌سايي و ردگيري اهداف زميني و دريايي در شرايط جوي و اوضاع دريايي مختلف به همت محققان كشورمان طراحي و ساخته شد.

به گزارش ايسنا، مهندس سيد مسعود طبيبيان، كارشناس ارشد قدرت و از دست‌اندركاران اين طرح در صنايع اپتيك اصفهان اظهار كرد: اين سامانه كاربردهايي نظير رادار دارد و در شرايط مختلف آب و هوايي و اوضاع دريايي به وسيله انواع الگوريتم‌هاي هوشمند و بلادرنگ پردازش تصوير كار مي‌كند. اين سامانه مجهز به سنسورهاي مرئي و حرارتي و سيستم‌هاي فاصله‌ياب ليزري - براي اندازه‌گيري فاصله هدف - بوده و از قابليت ديد در شب برخوردار است و قادرست اهداف را رديابي و شناسايي كند.

طبيبيان درخصوص نحوه‌ كار اين سيستم گفت: اپراتور هر زمان كه بخواهد با موقعيت‌هاي دريافتي دنبال هدف گشته و روي آن لاك مي‌كند و از آن پس سيستم به صورت هوشمند هدف را رديابي كرده و دائما آن را در ديد خود قرار داده و فاصله‌يابي مي‌كند.

وي خاطرنشان كرد: اين سيستم در اندازه‌هاي متفاوت براي سيستم‌هاي دريايي و زميني طراحي شده‌ است.

اين پژوهشگر گفت: طراحي اين سامانه، مهندسي معكوس نبوده اما با الهام از نمونه‌هاي متداول طراحي شده و در عين حال دانش آن كاملا بومي است.

طبيبيان با اشاره به اينكه بيشترين كاربرد اين سامانه‌ها در بخش‌هاي دفاعي است، گفت: اين سيستم با دقت و سرعت مناسب براي ارتباط با ديگر تجهيزات، كنترل و پايدارسازي بسيار دقيق و سريع تحت اغتشاش‌هاي مختلف داخلي و دريايي، سكوهاي يكپارچه با ساختار روسازه بسيار مقاوم به كار گرفته مي‌شود و مكمل يا جايگزين سامانه‌هاي راداري است.

وي خاطرنشان كرد: كاركرد مناسب در شرايط جنگ الكترونيك و تداخلات الكترومغناطيسي به همراه ساير ويژگي‌ها، اين سامانه را به عنوان محصولي راهبردي در اختيار بخش‌هاي دفاعي كشور قرار مي‌دهد به طوري كه با بهره‌گيري از نتايج اين طرح، سامانه‌هاي زميني و دريايي متنوعي براي ماموريت‌هاي مختلف توليد شده است.

شرکت Texas Instruments(TI)، مدعی است که میکروکنترلر 16 بیتی اش تنها وسیله ای در جهان است که کمترین توان را مصرف می کند، ولی نوع جدید تکمیل یافته ی آن که در حال حاضر فقط یک طرح آزمایشی است، توسط MIT طراحی شد که انتظار می رود مصرف توان 10 برابر کاهش یابد.

به گزارش الکترونیوز، جزئیات مربوط به طرح تراشه ی کم مصرف جدید، روز پنجم فوریه توسط مهندسان MIT و TI در کنفرانس بین المللی مدارات حالت جامد در سان فرانسیسکو شرح داده شد. دنیس باس، دانشمند برجسته ی TI اظهار داشت: "تکنیک های این طرح، نشان دهنده ی یک پتانسیل قوی برای مدارهای مجتمع کم مصرف آینده، می باشد."

روش کار این طرح بر این اساس است که قسمت های مختلف تراشه با 3. ولت تغذیه می شوند و یا این که توانی برابر با 1. توان معمولی تراشه مصرف می کنند. این مهم، با استفاده از اعمال تغییرات DC به DC با بازدهی بالا، روی تراشه، برای به کار انداختن مدارهائی که معمولاً جریان را کنترل می کنند، حاصل شد. با اعمال این تغییرات و برای این که تراشه در ولتاژهای پائین تر کار کند، نیاز به طراحی مجدد مدارهای منطقی و حافظه ی اصلی، می باشد.

کلید دیگر این طرح، غلبه بر تغییرات پردازش روی تراشه هاست چرا که حتی کوچک ترین تغییرات حول و حوش ولتاژ نقطه ی کار، بسیار بزرگ به شمار می رود.

آنانتا چاندرا کسن (Anantha Chandrakasan)، سرگروه تیم و استاد مهندسی برق در MIT اظهار داشت: "یک قسمت بزرگ استراتژی ما طراحی تراشه برای حداقل کردن آسیب پذیری آن در برابر تغییرات مذکور بود."

مهندسان MIT و TI، روش کار طرح جدیدشان را که با میکروکنترلر MSP430 متعلق به TI، کار می کند، نشان خواهند داد. آن ها همچنین ادعا می کنند که طرحشان می تواند در طراحی مجدد مدارهای کلیدی در انواع و اقسام تراشه ها، نیز مورد استفاده قرار گیرد. این دستگاه ها از تلفن های همراه گرفته تا پیوندهای پزشکی و شبکه های سنسور بی سیم را شامل می شود. طبق گفته ی طراحان این طرح، عمر باتری دستگاه های پرتابلی که بر اساس این طرح کار می کنند تا 10 برابر افزایش می یابد. همچنین برخی دستگاه ها می توانند از انرژی جذب شده از محیط استفاده کنند.

طبق گفته ی چاندرا کسن، روش کار این طرح در عرض پنج سال و یا زودتر مشخص خواهد شد.

به گفته ی چاندرا کسن، پیوندهای پزشکی، یکی از کاربردهای جالب این طرح می باشد زیرا می توان از انرژی محصور در داخل بدن بیمار، ولتاژهای بسیار پائین را به دست آورد. در نتیجه می توان پیوندهای پزشکی را بدون نیاز به باتری و تا مدت زمان نامحدود انجام داد.

به عقیده ی چاندرا کسن، دستگاه های پرتابل نیز می توانند بر اساس این طرح کار کنند.همچنین است کاربردهای نظامی مانند شبکه های سنسور بی سیم بسیار کوچک که می توانند بعد از کار گذاشته شدن در میدان نبرد، از محیط انرژی دریافت کنند.

سرمایه گذاری این پروژه توسط وزارت دفاع آمریکا (DARPA) و TI تأمین شده است.

شرکت توشیبا مدعی تحولی بزرگ در زمینه ی تکنولوژی های امنیتی شده است: این شرکت یک مدار فیزیکی مولد عدد تصادفی (RNG) ابداع کرده است که دارای بالاترین کارائی در جهان می باشد.

به گزارش الکترونیوز و بر اساس مقاله ای که از طرف توشیبا در کنفرانس بین المللی مدارات حالت جامد (ISSCC) ارائه شده است، این دستگاه اعدادی تصادفی را با سرعت 2 مگابیت بر ثانیه تولید می نماید.

این مدار با اندازه ای برابر با 1200 میکرومتر مربع، برای استفاده در کارت های IC و تجهیزات سیار در نظر گرفته شده است. شرکت توشیبا گفت: "بسیاری از الگوریتم های پنهان سازی متکی به RNG با کیفیت بالا می باشند که امکان ایجاد تناوب در اعداد تولید شده را از بین می برد. تکنولوژی امنیتی پنهان سازی کنونی برای کارت های IC بر اساس الگوریتم های pseudo-RNG می باشند، که با پیشرفت های حاصل شده در تکنولوژی شبکه، تقریبا به مرزهای پایانی خود نزدیک می شود."

توشیبا درصدد بهبود این تکنولوژی می باشد. تکنولوژی جدید RNG از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال بهره می برد، که سیگنال های نویز آنالوگ را تقویت کرده و آن ها را به اعداد تصادفی دیجیتالی تبدیل می کند.

تکنولوژی مزبور همچنین از یک دستگاه منبع نویز فشرده استفاده می کند. به گفته ی شرکت توشیبا، "این دستگاه، سیگنال نویز را با استفاده از پدیده فیزیکی اتفاقی الکترون ها که در لایه ی نیترید سیلیکون (SiN) ترانزیستور به دام می افتند، تولید می نماید؛ این لایه چگالی بزرگی از الکترون ها را به دام انداخته و با سرعت تولید زیادی آن ها را رها می سازد."

توشیبا در آخرین کار خود بر روی مدارات RNG، از یک مدار نوسان ساز چند گانه استفاده کرد، که دستگاه منبع نویز بصورت سری به مدار دیجیتال کننده متصل بود. در نتیجه، رابطه ای متقابل بین مقدار نویز و سرعت تولید وجود دارد.

تکنولوژی جدید توشیبا از یک فیلتر و تقویت کننده ی دیفرانسیلی به همراه یک مقایسه کننده استفاده می کند، که از دستگاه منبع نویز مجزا می باشد.

بنابه گفته ی توشیبا: "این تکنولوژی می تواند به دلخواه سیگنال های نویز فرکانس بالائی را بوسیله ی دستگاه جدید استخراج نموده و به سرعتی تقریبا هفت برابر مدار نوسان ساز چندگانه عدد تصادفی تولید نماید. در واقع سرعت آن از 0.3 مگابیت بر ثانیه به مقدار عملی 2 مگابیت بر ثانیه افزایش می یابد.

در تکنولوژی جدید، دستگاه مربوطه شامل یک مبدل A/D با ابعاد کاهش یافته می باشد که این امر به نوبت خود موجب کاهش اندازه ی مدار می شود. آزمایشات نشان داده است که در محدوده ی 50 تا 100 درجه سانتی گراد، اعداد تولید شده با کیفیت بالایی بصورت تصادفی می باشند.

ساخت دزدگير هوشمند توسط كارآموز ايلامي

|

يك كار آموز ايلامي موفق به ساخت دستگاه دزدگير هوشمند در مراكز آموزش فني و حرفه‌اي ايلام شد.

"علي هواسي" سازنده دستگاه دزدگير هوشمند گفت : اين دستگاه از مدار اصلي پردازشگر، قفل مركزي، سنسور، دستگاه تماس گيرنده، پيچر و ريموت كنترل ساخته شده است.
وي‌ افزود : اين دستگاه در تمام قسمتهاي ساختمان قابل نصب است و قفل مركزي آن نيز روي درهاي ورودي نصب و تماس گيرنده آن به يك خط تلفن وصل مي‌شود.
هواسي از قابليتهاي اين دستگاه دزدگير فعال بودن در هنگام قطع برق و سنسور است و هنگام ورود سارق به ساختمان به جاي آژيركشيدن بعد از‪ ۳۰‬ثانيه درهاي ورودي ساختمان را قفل مي كند.
به گفته وي، تماس گيرنده دستگاه بلافاصله به منظور هشدار دادن با شماره تلفن كه در حافظه آن ثبت شده است، تماس مي‌گيرد.
تماس گيرنده دزدگير هوشمند مي‌تواند همزمان با‪ ۱۵‬شماره تلفن تماس برقرار نمايد.
دزدگير هوشمندساخته‌علي هواسي كارموز ايلامي در دي ماه سال جاري دراداره كل ثبت شركتهاي مالكيت صنعتي به ثبت رسيده است.

FPGA های سری Arria GX شرکت Altera برنده ی جایزه EN-Genius شد

|

شرکت Altera اعلام کرد که FPGA های ارزان قیمت سری Arria GX این شرکت که مجهز به دستگاه گیرنده-فرستنده می باشند، به عنوان یک محصول شاخص صنعتی از طرف EN-Genius Networkشناخته شد.

به گزارش الکترونیوز، FPGA های سری Arria GX جایزه ی سالانه ی "محصول سال" EN-Genius را به خاطر "بهترین FPGA کارآمد" دریافت کرده است. برندگان در 29 دسته ی مختلف از محصولات و ازمیان صدها محصولی که توسط EN-Genius در سال 2007 بررسی شده است، انتخاب شده اند.

ویراستار EN-Genius در این باره اظهار داشت: "جایزه های محصول سال بر اساس نظر شخصی کارکنان هیئت تحریریه EN-Genius می باشد."

درباره ی FPGA سری Arria GX

سری Arria GX برای رایج ترین پروتکل های سریال بهینه شده است:
پروتکل های PCI Express (PCIe)، و Gigabit Ethernet (GbE)، و Serial RapidIO (SRIO) با سرعت حداکثر 2.5 گیگابیت بر ثانیه. پنج عضو سری Arria GX از 20K تا 90K عنصر منطقی (LE) متغیر می باشند، و توسط یک مجموعه کامل از ابزارهای نرم افزاری، IP، مدل های سیستمی و طراحی های مرجع پشتیبانی می شوند.

محققان با استفاده از فناوري نانو ، راديوترانزيستورهايي كوچكتر از يك دانه شن ساخته‌اند كه نه تنها امكان شنيدن گزارش ترافيك را فراهم مي‌سازند بلكه در مقايسه با راديوهاي الكترونيكي سيليكوني كنوني نيز عملكرد بهتري دارند.

به گزارش خبرگزاري رويترز، محققان از نانولوله‌هاي كربني، راديو ميكروسكوپي ساخته‌اند كه به گفته آنها از دانش آن مي‌توان در ساخت ابزارهاي سريعتر بهره گرفت.

آنها يك سلسله موانع را كه بر سر راه ساخت نانوراديو وجود داشت، از راه برداشتند كه لزوم تقويت صدا يكي از آنها بود.

جان راجرز استاد مهندسي و علوم مواد دانشگاه ايلي‌نويز مي‌گويد هدف، ساخت راديوهاي كوچك نيست بلكه تبديل نانولوله به يك نيمه هادي با عملكرد بالاتر، هدف اصلي اين تحقيق بوده است.

اين رشته‌ها كه صدها هزار بار باريكتر از ضخامت يك تار موي انسان هستند لايه نازكي از ماده نيمه هادي را تشكيل مي‌دهند كه مي‌توان در مدارها و دستگاههاي الكترونيكي از آنها استفاده كرد.

ساخت اين راديو گام جديدي در ايجاد سكوهاي جديدي براي فناوري الكترونيك محسوب مي‌شود.

نانولوله‌ها نه تنها به خاطر كوچكي بلكه به دليل داشتن برخي خواص الكترونيكي بسيار مطلوب مورد توجه هستند.

با اين دستاورد جديد امكان ساخت دستگاههاي سريعتر فراهم آمده است.

رمز اين كار آنست كه كنترل نحوه شكل‌گيري و آرايش لوله‌ها را در دست بگيريم. محققان با تركيب كربن با حرارت و يك كاتاليزور در يك ماده مخصوص كه لوله‌ها را در صف‌هاي منظم قرار مي‌دهد، اين لوله‌ها مي‌سازند.

در اين روش ميليونها لوله در رديف‌هاي كامل منظم قرار مي‌گيرند.

بعد از آنكه رديف‌هاي لوله ايجاد شد، بقيه فرايند بسيار شبيه ساخت تجهيزات الكترونيكي با استفاده از تراشه‌هاي سيليكوني معمولي است.

محققان با همكاري مهندسان الكترونيك در شركت سيستم‌هاي الكترونيك نورث‌راپ گرومن كروپ در مريلند اين راديوها را ساختند و آزمايش كردند.

اين راديوها تشكيل شده‌اند از دو تقويت‌كننده فركانس راديويي، يك ميكسر فركانس راديويي و يك تقويت‌كننده شنيداري كه همگي از مواد نانولوله كربن ساخته شده‌اند.

هدفون‌هاي اين راديو در اندازه معمولي مستقيما به يك ‪output‬ ترانزيستور ساخته شده از ماده نانولوله متصل مي‌شوند و از يك آنتن اندازه معمولي استفاده مي‌كنند.

در يك آزمايش محققان يكي از راديوهاي ترانزيستورهاي نانولوله را با طول موج ايستگاه راديويي بالتيمور تنظيم كردند و گزارش ترافيك را شنيدند.

اين دستگاه در مقايسه با برخي از فناوريهاي تراشه سيليكوني كه امروزه استفاده مي‌شود عملكرد بهتر و اعوجاج كمتري دارد.

خود راديو جالب نيست. بلكه توانايي ساخت چيزهايي مثل راديو گام مهمي محسوب مي‌شود.

مشروح اين تحقيق در نشريه "‪Proceedings of the National Academy of Sciences"‬ ‪‬منتشر شده است.

به گفته ی محققین، استفاده از میانگین چند عکس فوری به جای یک عکس در گذرنامه ها و کارت های شناسائی موجب کارائی بهتر نرم افزار تشخیص چهره شده و آن را قادر می سازد تا همچون انسان، چهره های آشنا را شناسائی کند.




به گزارش الکترونیوز و به نقل از نیوساینتیست، راب جنکینز و مایک بورتون، روانشناسانی از دانشگاه گلاسگو انگلستان، مشغول مطالعه بر روی این موضوع بودند که چگونه ما انسان ها چهره های آشنا را تشخیص می دهیم.

این محققین دریافتند که انسان ها در تشخیص چهره های میانگین نسبت به حالتی که تنها یک تصویر تنها به آن ها نشان داده شود، بهتر عمل می کنند. هنگامی که ما یک شخص را از زوایای مختلف و در نورپردازی های متفاوت می بینیم، یک تصویر ذهنی از قیافه ی آن ها می سازیم که میانگینی از تمامی آن تجربیات دیداری می باشد.

آن ها همچنین نشان دادند که میانگین گرفتن از چندین عکس یک شخص خاص می تواند در بهبود عملکرد نرم افزار تشخیص چهره موثر باشد.

تطابق چهره افراد مشهور

محققین تک-تصویرهائی از افراد مشهور مذکر را در یک سرویس آنلاین مربوط به شجره نامه، MyHeritage.com ، قرار دادند. این وب سایت به افراد این امکان را می دهد تا تصاویر خود را با دیتابیس عظیمی از تصاویر افراد مشهور مقایسه کنند تا ببینند که بیشتر شبیه کدام افراد نامدار جهان می باشند.

این سایت از یک برنامه ی تشخیص چهره به نام FaceVACS استفاده می کند که بر اساس آزمایشی در سال 2006 توسط موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی امریکا، یکی از بهترین نرم افزارهای موجود می باشد.

جنکینز و بورتون تصویر 25 شخص مشهور را - از بیل کلینتون تا جک نیکلسون - در سایت قرار دادند تا ببینند که MyHeritage آن ها را به درستی تشخیص خواهد داد یا نه. از بین بیش از 450 عکس، MyHeritage تنها در 54 درصد مواقع آن افراد مشهور را به درستی شناسائی کرد. اما وقتی محققین به جای تک-عکس از یک عکس ترکیبی (میانگین) استفاده کردند، MyHeritage در تمامی اوقات آن ها را درست تشخیص داد.

اطلاعات از دست رفته

به جهت سخت تر کردن کار نرم افزار تشخیص چهره، دانشمندان 54 درصد از عکس هائی را که در آزمایش اول به درستی تطابق داده شده بودند، خارج کردند.

سپس عکس های باقی مانده را بصورت ترکیبی درآوردند و در MyHeritage قرار دادند. این بار درصد تطابق های درست به 80 درصد رسید.

به گفته ی جنکیز، نتایج سایت در حالت تصاویر میانگین، با عملکرد انسان هایی که از آن ها خواسته شده بود تا چهره های آشنا را شناسائی کنند، انطباق داشت. وی اضافه کرد: "این اولین باری است که نرم افزاری چنین سطحی از دقت را در عکس هایی که کنترل شده نیستند (به لحاظ زاویه و نور) ، نشان داده است."

جنکینز گفت: "نکته ی خوب در مورد میانگین گیری تصاویر این است که تمام مسائل مربوط به نور و زاویه ی عکس را که موجب اختلاف عکس ها می شوند، از بین می برد." او افزود: "شما ماهیت ذاتی ظاهر یک فرد را استخراج می کنید. اگرچه برخی از اطلاعات از دست می روند، شما تنها اطلاعات نامفید را دور می اندازید."

تکنیک میانگین سازی که محققین بکار برده اند، ابتدا نقاط خاصی از صورت را شناسائی می کند، مانند گوشه های چشم ها یا دهان، تا چندین عکس را در یک ردیف قرار دهد. اگر عکس ها فرد را در زوایای مختلف نشان دهند، نرم افزار مربوطه تصویر را در امتداد مناسب می کشد تا آن نقاط خاص در تصاویر مختلف در یک ردیف قرار بگیرند. در نهایت، تصاویر در یکدیگر فرو رفته و ترکیب می شوند.

تطابق بهتر

قرار دادن یک تصویر میانگین در گذرنامه ها یا اسناد شناسائی دیگر می تواند موجب بهبود حفاظت امنیت رایانه ای، برای نمونه در فرودگاه ها، شود. جنکینز اظهار داشت: "عکس گذرنامه ی من هیچ شباهتی به من ندارد. اما یک ترکیب میانگین از عکس های مختلفی که طی 15 سال گذشته از من گرفته شده است، تطابق بیشتری دارد." (عکس بالا سمت چپ را ببینید)

جاناتان فیلیپس، از موسسه NIST، رهبری تحقیقی را در سال 2006 به عهده داشت که سیستم های تشخیص چهره با دقتی برابر با این روش جدید میانگین گیری عمل می کردند.

البته به گفته ی آقای فیلیپس، آن ها از تصاویری به دقت کنترل شده و با کیفیت بالا استفاده می کردند و نیز از زاویه ی مستقیم و نور سازگار بهره می بردند.

وی پیش از اینکه استفاده از این تکنیک را در گذرنامه ها یا مسائل امنیتی توصیه کند، افزود: "این روش نیازمند برآوردهای بیشتری روی دیتابیس های بزرگتر می باشد."

نتایج این تحقیق در ژورنال Science چاپ شده است.

يک ولت‌متر نانومقياس بي‌سيم که در دانشگاه ميشيگان توسعه يافته است، باور معمول درباره محيط فيزيکي داخل سلول را تغيير داده است.

به گزارش ايسنا، اين ولت‌متر مي‌تواند در آينده به محققان کمک کند تا به برخي سوالات بغرنج پزشکي همچون دليل رشد بي‌رويه سلول‌هاي سرطاني يا نحوه بهبود عصب‌هاي آسيب‌ديده پاسخ دهند.

رائول کاپلمن، استاد شيمي و فيزيک کاربردي دانشگاه ميشيگان درباره اين ولت‌متر گفت: «ايده اصلي نهفته در پشت اين زمينه تحقيقاتي، پيگيري فرايندهاي سلولي (طبيعي و غيرطبيعي) از طريق بررسي ويژگي‌هاي فيزيکي درون سلول است. تحقيقات درباره تغييرات شيميايي درون سلول مدت‌هاي زيادي است که صورت مي‌گيرد، اما حال ما علاقه‌مند به اندازه‌گيري ويژگي‌هاي فيزيکي محيط درون سلول هستيم، زيرا فرايندهاي فيزيکي و شيميايي به هم مرتبط مي‌باشند».

وي گفت: «اين ابزار جديد کروي بوده و داراي قطر 30 نانومتر مي‌باشد که هزار برابر کوچک‌تر از ولت‌مترهاي موجود است. اين ابزار يک وسيله فتونيکي است، يعني به جاي استفاده از الکترون‌ها، از نور براي انجام عملکرد خود استفاده مي‌کند.»

کاترين تينر، همکار سابق کاپلمن در دوره فوق دكتري كه اکنون در سازمان غذا و داروي آمريکا کار مي‌کند، از اين نانوولت‌متر براي اندازه‌گيري ميدان الکتريکي اعماق درون سلول استفاده کرده است. (کاري که تاکنون غير ممکن بود).

کاپلمن مي گويد دانشمندان قبلاً ميدان‌هاي الکتريکي غشاي سلول را اندازه‌گيري کرده بودند و اين کار در مورد محيط درون سلول انجام نشده بود.

محققان با استفاده از اين روش جديد يک ولت‌متر را به سادگي وارد سلول نمي‌کنند، بلکه از هزاران ولت‌متر استفاده کرده و آنها را در فضاي درون سلول منتشر مي‌کنند.

به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، هر واحد، يک نانوذره است که حاوي مولکول‌هاي رنگي حساس به ولتاژ مي باشد. زماني که اين مولکول‌ها رنگي با نور آبي برانگيخته مي‌شوند، از خود نور سبز و قرمز منتشر مي‌کنند که نسبت اين دو نور بيانگر شدت ميدان الکتريکي موجود در منطقه مربوطه مي باشد.

جالب اين است که اندازه گيري‌هاي تينر نشاندهنده ميدان الکتريکي بالا در سيتوسل (ماده ژل‌مانندي که بيشتر حجم داخل سلول را تشکيل مي‌دهد) بود.

کاپلمن مي‌گويد: «باور عمومي بر اين بوده است که ميدان الکتريکي درون سيتوسل صفر است، اما تمام 15 ناحيه‌اي که ما اندازه گرفتيم داراي ميدان الکتريکي بسيار قوي(15 ميليون ولت بر متر) بودند.»

اگر بخواهيم مقايسه‌اي انجام دهيم، شدت ميدان الکتريکي موجود در يک منزل معمولي 10 ولت بر متر و شدت ميدان الکتريکي در زير يک خط انتقال برق، 10 هزار ولت بر متر مي‌باشد. هنوز دليل اين ميدان بسيار قوي شناخته شده نيست، اما اين يافته راه را براي تحقيقات بيشتر مخصوصاً در زمينه تفاوت ميان اين ميدان الکتريکي در سلول‌هاي سالم و بيمار (مثلاً سلول‌هاي سرطاني) و استفاده از آن براي درمان بيماري‌ها باز کرده است.

محققان "موسسه فناوري ماساچوست" (ام.آي.تي) موفق به طراحي نوعي حسگر ريزالكترونيكي شده‌اند كه قابليت تشخيص مواد خطرناكي مانند گاز مونوكسيد- كربن، حلال‌هاي شيميايي مضر صنعتي و مواد منفجره را دارد.

پايگاه اينترنتي فناوري نانو در گزارشي اعلام كرد، دانشمندان در اين روش توانستند حسگرهاي ظريف كوچكي را به شيوه جوهر افشاني روي ميكرو تراشه قرار دهند كه به اين ترتيب امكان توليد انبوه آشكارسازهاي بسيار حساس فراهم مي‌شود.

در اين گزارش آمده است، نمونه اوليه‌اي از اين حسگر شامل لايه نازكي از كره‌هاي توخالي سراميكي از جنس كربنات باريم بود كه با استفاده از يك نوك جوهر افشان خاص، با الگوي دلخواه روي سطح مورد نظر رسوب داده شده بودند.

پايگاه اينترنتي نانو اعلام كرد، اين آشكارساز گازي كوچك و ارزان در مجموعه‌هاي مختلفي مانند كارگاه‌هاي صنعتي تا سيستم‌هاي تهويه و يا اگزوز خودروها كاربرد خواهد داشت.

نتايج اين تحقيق در "كنفرانس كامپوزيت " كه در كانادا برگزار شد ارايه شده است.

سه طرح تحقيقاتي دانشگاه پيام نور در زمينه "افزايش كيفيت باتري‌هاي سرب -اسيدي توليدي" درمعتبرترين مجله بين‌المللي در زمينه انرژي و باتري به نام "منابع انرژي" در سال ‪ ۲۰۰۶‬و ‪ ۲۰۰۷‬به چاپ رسيد.

به گزارش روابط عمومي دانشگاه پيام- نور، دو تحقيق "مريم مهدي پور" دانشجوي كارشناسي ارشد اين دانشگاه با عناوين "مدل‌سازي رفتار راه‌اندازي سرد باتري‌هاي سرب- اسيد بااستفاده از شبكه‌هاي عصبي مصنوعي" و "استفاده از سديم سولفات به عنوان افزودني موثر در افزايش كارايي صفحات منفي باتري‌هاي سرب - اسيدي" منتشر شده است.

مدل‌سازي رفتار راه‌اندازي باتري‌هاي سرب-اسيدي سيلد با استفاده از شبكه‌هاي عصبي مصنوعي، كنترل رفتار جريان راه اندازي باتري‌هاي سيلد را در هواي سرد به صورت بسيار ساده و با استفاده از دستگاه‌هاي ارزان قيمت و در كوتاه‌ترين زمان، امكان پذير كرده است.

همچنين با استفاده از تركيب درصد مناسبي از سديم سولفات به عنوان افزودني موثر در افزايش كارايي صفحات منفي باتري‌هاي سرب-اسيدي، ظرفيت- دهي اوليه، جريان راه‌اندازي سرد، دوام و ظرفيت دهي پس از دوره عمر اين باتري‌ها به ميزان ‪ ۱۸ ،۱۷ ،۳‬و ‪ ۱۲‬درصد نسبت به عدم استفاده از اين ماده در باتري‌ها افزايش يافت . اين امر تاثير بسزايي در افزايش كارايي باتري‌ها همراه با كاهش قيمت تمام شده باتري‌ها در پي داشت.

پروژه تحقيقاتي سوم مهدي پور با عنوان "مدل‌سازي ميزان مصرف آب باتري‌هاي سرب - اسيدي توسط شبكه عصبي مصنوعي" براي نخستين بار در كشور و جهان انجام شد.

اين مدل‌سازي ، روش بسيار سريع ساده و ارزان براي كنترل ميزان مصرف آب باتري‌هاي سرب اسيدي را معرفي مي‌كند.

انجام آزمايش مصرف آب در استانداردهاي مختلف كشور و كشورهاي اروپايي به مدت ‪ ۲۱‬الي ‪ ۶۰‬روز طول مي‌كشد كه با استفاده از اين روش اين ميزان به كمتر از ‪ ۳۰‬دقيقه كاهش مي‌يابد.

اين سه مقاله در كنفرانس‌هاي معتبر داخلي و خارجي نيز ارايه شده‌اند.

در حالي كه محققان دانشگاه «سانتاباربارا» در كاليفرنياي آمريكا ، طرح ساخت مارمولك‌هاي مكانيكي را با اهداف نظامي با بودجه‌اي معادل سه ميليون دلار آغاز كرده‌اند، پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميركبير از يك سال و نيم پيش از آن با بودجه‌اي بسيار محدود طرح مشابهي را با ايده‌اي كاملا ايراني تا ساخت نمونه‌اي از اين سيستم اجرا كرده‌اند.

به گزارش خبرگزاري ايسنا، دكتر فرشاد برازنده، عضو هيات علمي دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي اميركبير و مجري اين طرح درباره ويژگي‌هاي اين سيستم ميكرومكانيكي كه مكانيسم مشابه مارمولك دارد، گفت: اين مارمولك حدود 12 سانتي‌متر طول داشته و با سرعتي حدود يك سانتيمتر در ثانيه حركت مي‌كند و مي‌توان به وسيله سيمي كه به آن متصل مي‌شود آن را هدايت كرد.

وي مورد استفاده عمده اين مارمولك مكانيكي را دسترسي به اماكني عنوان كرد كه انسان به آن دسترسي ندارد و نيز امدادرساني از جمله در هنگام زلزله عنوان و تصريح كرد: ايده اين طرح كاملا ايراني بوده و دانشكده مكانيك دانشگاه صنعتي امير كبير به دنبال ثبت اختراع آن است.

برازنده با اشاره به اين كه ساخت پدهاي چسبنده اين دستگاه دو سال زمان برده است، افزود: در صورت حمايت‌هاي مالي و تجهيزات لازم ،‌اين طرح هم اكنون 60 درصد پيشرفت فيزيكي داشت اما با شرايط موجود بهره‌برداري و اتمام آن به شش سال ديگر زمان نياز دارد.

وي خاطرنشان كرد: خريد دستگاه مورد نياز اين طرح ، 120 ميليون تومان اعتبار نياز داشته اما محققان دانشگاه صنعتي امير كبير با دريافت تنها پنج ميليون تومان توانستند يك گونه ساده‌تر آن را خريداري كنند.

برازنده با ابراز گلايه از عدم تخصيص اعتبار و حمايت‌هاي مالي و تجهيزاتي لازم از طرح‌هاي دانشگاهي، اظهار داشت: صنعت تا زماني كه از به نتيجه رسيدن طرحي اطمينان خاطر كسب نكند در آن سرمايه‌گذاري نمي‌كند و اگر طرحي ، نتيجه نرسد، محقق بايد ضمن بازپرداخت هزينه‌هاي اوليه صنعت در طرح مورد نظر ، خسارات و هزينه ديركرد آن را نيز بپردازد. در حالي كه بايد فرهنگ احتمال به نتيجه نرسيدن طرح در صنعت جابيفتد.

به گفته وي، در شرايط كنوني از آن‌جا كه محقق خود بايد زمان زيادي را صرف تامين مالي و تجهيزاتي طرح كند، لذا زمان كمتري را مي‌تواند صرف امور علمي و پيشرفت فيزيكي پروژه كند

نمايش روبوت انسان نماي جديد شرکت هيتاچي

|

جديدترين روبوت انسان نماي شرکت هيتاچي ژاپن روز چهارشنبه 21 نوامبر در مركز تحقيقات اين شركت در هيتاچيناكا در شمال توكيو به نمايش درآمد.
به گزارش خبرگزاري آسوشيتدپرس ، اين روبوت به نام EMIEW 2 شبيه کودکي خردسال است و هشتاد سانتيمتر قد دارد و وزن آن سيزده کيلوگرم است.

اين روبوت انسان نما که از راه دور کنترل مي شود ساخته جديد شرکت هيتاچي است و قادر است با چرخ هاي تعبيه شده در زير پاهايش به سرعت حرکت کند يا اينکه با بلند کردن هريک از پاهايش تا ارتفاع سه سانتيمتر از روي موانع عبور کند. در عين حال اين روبوت قادر به نشستن به روي دوزانو به شيوه سنتي ژاپني ها است.

قرار است از اين روبوت به رنگ سفيد و قرمز براي راهنمايي افراد و جابجايي مرسولات در داخل ادارات و شركت ها استفاده شود.
شرکت هيتاچي هنوز تاريخ توليد تجاري اين روبوت و قيمت عرضه آن در بازار را اعلام نكرده است

در حالی که دانشمندانی از سراسر جهان به دنبال دستیابی به راه حلهای موثری برای انتقال هرچه سریعتر داده ها هستند، پروفسور محسن کاوه راد استاد دانشگاه پنسیلوانیا از امکان افزایش قابل توجه ارسال داده ها در کابل های مسی مورد استفاده در شبکه های رایانه ای و اینترنتی خبر داد.

به گزارش خبرگزاری مهر، پروفسور محسن کاوه راد از اساتید برجسته و طراز اول مهندسی برق در دانشگاه پنسیلوانیا و از چهره های شناخته شده این عرصه از علوم در آمریکا گفت : با همکاری شرکت NEXANS که کابلهای مسی مورد استفاده در شبکه های رایانه ای و اتصال سیستم های رایانه ای و اینترنتی به یکدیگر را تولید می کند، امکان ارسال داده های دیجیتالی با سرعت 100 گیگا بیت بر ثانیه در 100 متر از کابلهای مسی نوع 7 را بررسی کرده ایم.

وی افزود : این مطالعات به تولید نسل جدیدی از کابل های Ethernet منجر شده است. Ethernet نوعی سیستم شبکه است که امکان حمل اطلاعات سمعی و بصری را همانند داده های رایانه ای فراهم می آورد.

این کابلها برای اتصال رایانه ها در محیطی محدود نظیر اتاق یا ساختمان یا برای ایجاد سیستم های رایانه ای موازی به کار می رود.

در حالی که خطوط طولانی سیستم های اینترنتی در حقیقت کابلهای فیبر نوری شیشه ای هستند که البته بسیار هم سریع هستند، عمدتا از کابل های مسی در فواصل نزدیکتر استفاده می شود.

علی انتشاری دانشجوی دوره لیسانس در رشته مهندسی برق از دانشگاه پنسیلوانیا که نتایج و جزئیات کامل این دستاورد جدید را به گروه مطالعات فوق سرعت IEEE در آتلانتای آمریکا ارایه کرده است، گفت: برای مثال در شبکه های خانگی استفاده از کابل های فیبر نوری پرهزینه تمام می شود.

تمامی کابلهای انتقال داده ها در فواصل طولانی و جایی که در سیگنال های ارسالی افت کیفیت دیده می شود، با محدودیت های زیادی روبرو می شوند. پیش از آنکه خطاها و تداخلات موجب آن شود که سیگنالهای غیرقابل بازیافت شوند، سیستم های کابلی از تکرار کننده ها - که مشابه مودم های رایانه ای هستند - برای دریافت، اصلاح یا تصحیح داده ها استفاده کرده و آن را مجددا ارسال می کنند.

فاصله میان تکرارکننده ها به کابل مورد استفاده و و معبر مورد استفاده از سوی مودم برای اصلاح خطاها بستگی دارد.

جریر فجولاح دانشجوی مقطع لیسانس در مهندسی برق و از دانشجویان پروفسور کاوه راد که در این پروژه نیز حضور دارد گفت : آنچه که ما ارایه می کنیم راه حلی ارزان قیمت تر و در عین حال ساده تر برای استفاده در شبکه های خانگی و محدود است.

تیم تحقیقاتی پروفسور کاوه راد با استفاده از اطلاعات مربوط به ویژگی های کابل های شرکت NEXANS کابل جدید و مورد نظر خود را با تمامی ویژگی های لازم ارایه کرده اند.

این محققان در ادامه دریافت کننده و منتشر کننده مجهز به کنسل کننده تداخلی را تولید کردند که می تواند داده ها را تا 100 گیگابیت با استفاده از معابر همسان و اصلاح کننده منتقل کند. کابل های Ethernet همچون کابل های مسی نوع 7 سیم های سنگین تری هستند که در عین حال در مقایسه با کابلهای مسی نوع 5 حفاظ بهتری دارند. گروه تحقیقاتی پروفسور کاوه راد آنالیز مشابهی را بر روی کابل مسی نوع 5 در سال 2003 انجام داده بودند.

انتشاری در این خصوص گفت: نرخ 100 گیگابیت داده در بیش از 70 متر کابل قطعا امکان پذیر است و ما در حال کار بروی گسترش آن به 100 متر هستیم.

وی افزود: اگرچه ممکن است در حال حاضر طرح مودم 100 گیگابیت از بعد فیزیکی قابل درک باشد اما در حال ارایه نقشه راهی برای طراحی مودم فوق سرعت برای 100 گیگابیت هستیم.

پروفسور کاوه راد گفت : در نسل های آینده، فناوری طراحی و ساخت مداربندی تراشه ای امکان تولید این مودم ها را خواهد داد. در حال حاضر طرح تراشه حدود 65 نانومتر است اما این انتظار را داریم که در دو نسل آتی به آنچه که می خواهیم برسیم.

انتقال داده ها با نرخ 100 گیگابیت حیرت آور است. برای روشن شدن هرچه بیشتر دستارود حیرت آور پروفسور کاوه راد ارایه مثالی خالی از لطف نیست : کل دانشنامه عظیم بریتانیکا در برگیرنده 1 گیگابایت اطلاعات است. هر بایت معادل 8 بیت است و بنابراین یک گیگابایت معادل 8 گیگابیت است. نرخ 100 گیگابیت در هر ثانیه در طول 100 متر کابل مسی معادل انتقال 5/12 دانشنامه عظیم بریتانیکا در تنها یک ثانیه است!

محققین موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی (NIST) به راه قابل اطمینانی برای ایجاد نانوسیم هائی به قطر دقیقا چند نانومتر دست یافتند. تلاش های پیشین در جهت رشد تجاری نانوسیم ها با محدودیت های بسیاری مواجه بود. اما هم اکنون، محققین NIST معتقدند، به راه حلی دست یافته اند که بصورت دقیق می تواند به مدارهای با مقیاس نانو متصل شود.

به گزارش خبرنگار الکترونیوز، محققین کار را با ماده زیر لایه ای کبود رنگی آغاز کرده اند که به عنوان پایه و اساسی برای توسعه ی نانوسیم ها با استفاده از تکنیک های لیتوگرافی تجارتی، در خدمت گرفته شده است. تلاش های قبلی در جهت رشد نانوسیم ها بصورت عمودی بوده است، درست مثل برگ های چمن. این فرایند شامل رشد، چیدن، جابجائی، و چسباندن نانوسیم ها به ماده ی زیر لایه ی نهائی می باشد. در این فرایند مشخص نبود هنگامی که نانوسیم ها بوسیله ی یک مایع نشست می یابند، قالب آنها چگونه خواهد بود. شانس و اقبال در یافتن نسبت هائی از زیرلایه ئی که جهت مناسبی برای استفاده در مدار داشته باشد، نقش بزرگی بازی می کرد. این روش ناپایدار که پیش از این استفاده می شد، هم اکنون یک جایگزین آسان والبته شگفت انگیز یافته است.

دانشمندان کشف کردند اگر قطرات ریزی از طلا را به صورت خطوطی در راستای مسیرهای مورد نظر خود ته نشین کنند، آنگاه در صورت کشت نانوسیم ها در یک محیط بسیار گرم، آنها این خطوط را دنبال خواهند کرد. اکسید روی به عنوان ماده ی نیمه هادی انتخاب شد که بین آن و یاقوت کبود تفاوت های اندکی وجود دارد. این تفاوت ها موجب می شود که نانوسیم ها بصورت طبیعی در قالب خطوط گسسته و کوچکی شکل بگیرند. علاوه بر این، این مسیرها در جهت های به خصوصی رشد می کنند. آنها ردپای خرده ذرات طلا را که از فرایند قبلی بر جای مانده است، دنبال می کنند که اضافه کردن اتصالات الکتریکی و دیگر خصوصیات را آسان می سازد چرا که الگوی رشد برای تجاوز کردن از آن، با توجه به آن خصوصیات می تواند تعیین شود.

در شرایط آزمایشگاهی، محققین یک مدار 600 ترانزیستوری اسمبل کردند، مشابه آنچه در چیپ های حافظه ی دیجیتالی بکار می رود. بر اساس مشاهدات انجام یافته، این روش می تواند حتی برای تولید انبوه تصحیح شود و برای ساخت مدارهای بسیار پیچیده نیز مورد استفاده قرار گیرد.

تحقیقات در این زمینه همچنان ادامه می یابد و این سوال همچنان باقی است که چه زمانی به واقع این تکنولوژی ها مقرون به صرفه خواهد بود؟ جهان فوق کوچک هنوز از دسترس ما بیرون است. شاید 10 تا 20 سال باقس مانده است تا این نوع از تکنولوژی در هر چیز تجاری به دست ما برسد.

سيستم روشنايي كه با بهره‌گيري از فناوري نورپردازي ديودي (ال.ايي.دي) كار مي‌كنند، بزودي به درون خانه‌ها راه پيدا خواهد كرد.

به گزارش روز سه‌شنبه روزنامه "نيهون كيزاي"، تاكنون براي استفاده از لامپ‌هاي ديودي در خانه‌ها نياز به تعويض كل سيستم روشنايي كنوني بود اما هم‌اكنون اين امكان بوجود آمده است كه بدون تغيير دادن سيستم روشنايي و نوع پريزها، از لامپ‌هاي كم مصرف ديودي استفاده كرد.

به نقل از نيهون كيزاي، دست‌اندركاران مي‌گويند: هر چند قيمت لامپ‌هاي ديودي نسبت به لامپ‌هاي معمولي گرانتراست اما عمر آن ‪ ۲۰‬برابر و مصرف برق آن نيز يك نهم لامپ‌هاي معمولي است.

به گفته آنان، عمر يك لامپ ديودي ‪ ۴۰‬هزار ساعت است و اين بدين معنا است كه اگر اين نوع لامپ روزانه هشت ساعت روشن باشد، به مدت ‪ ۱۳‬سال مي‌توان از آن استفاده كرد.

كافي نبودن نور لامپ‌هاي ديودي تاكنون يكي از نقطه ضعف‌هاي اينگونه لامپ‌ها بوده است اما پژوهشگران با ايجاد تغييراتي در ساختار نوع پخش حرارت و مدار برقي آن توانستند اين نقطه ضعف را از ميان برده و ميزان روشنايي آن را به اندازه يك لامپ ‪ ۴۰‬واتي برسانند.

شركت‌هاي ژاپني نظير "ماتسوشيتا" قصد دارند نخستين لامپ‌هاي خانگي ديودي را در سال جاري(‪ (۲۰۰۷‬ميلادي به بازار عرضه كند.

ترانزیستورهای چاپی می توانند طبق ساختار هندسی قدیمی که چهل سال پیش از این ابداع شده است، عبور جریان کنترل شده بصورت افقی داشته باشند و در چیپ های سیلیکونی مورد استفاده قرار گیرند. متعاقبا، یک ساختار هندسی عمودی نیز می تواند استفاده شود، بنابراین دیگر، طول کانال توسط رزولوشن چاپی معین نمی شود. این امر منجر به یک ترانزیستور کوچکتر خواهد شد که در فرکانس بالاتری کار می کند و قادر به اداره ی جریان های بالاتر می باشد.

دانشگاه کمبریج در انگلستان، نشان داده است که چگونه تولید آنها می تواند ساده تر شود و ORFID در امریکا این امر را به مرحله ی تجاری در می آورد. البته، اگرچه ماتسوشیتا و بسیاری از شرکت های ژاپنی دیگر در مورد ترانزیستورهای چاپی عمودی تحقیقاتی انجام داده اند و حتی در تعداد معدودی از چیپ های سیلیکونی از آن استفاده کرده اند، تنها تعداد اقلیتی از شرکت های تجارت ترانزیستورهای چاپی در حال توسعه ی آنها می باشند که گره کار در مشکلات ساخت و تولید می باشد که در بازده و قیمت محصول خود را نشان می دهد.

البته موارد امیدوارکننده ای برای این مشکل وجود دارد که حتی برای ترانزیستورهای ساتع کننده ی نور و OLED هاجالب به نظر می آید. شرکت ها معمولا سعی دارند تا از نیمه هادی های ارگانیک جهت غلبه بر محدودیت های اجرائی خود استفاده کنند و در عین حال مزایایی همچون قابلیت چاپ و اجتناب از فلزات گرانبها را حفظ نمایند. این وسایل معمولا با نام ترانزیستورهای اثر میدان عمودی (VFET) یا ترانزیستورهای اثر میدان ارگانیک عمودی (VOFET) نامیده می شوند. بنابراین، بطور بالقوه آنها مسیری به سوی چنین چیزهائی به عنوان دستگاه های درایور جریان مانند OLED ها، رسیدن به ویدئوی با سرعت بالا، مدارهائی که به لحاظ مساحت خیلی بزرگ نیستند و ساخت برچسب های RFID ی که در باند UHF و بالاتر کار کنند، می باشند.

بخشی از کارهائی که در این زمینه از سال 2000 به بعد انجام شده است و قابل ذکر است در ذیل آمده است.

اخیرا دانشگاه چیبا با همکاری DaiNippon Printing برای توسعه ی نمایشگرهای قابل انعطاف از این زوایا، کارهائی انجام داده است. یک قسمت از این کار مربوط به پروژه ی دستگاه ارگانیک پیشرفته می باشد که OITDA طی قراردادی با سازمان توسعه ی تکنولوژی صنعتی و انرژی های نو در ژاپن منعقد کرده است.

آنها دریافتند که ترانزیستورهای القائی ایستای ارگانیک (OSIT) قابل انعطاف -یک نوع از ترانزیستور عمودی - مشخصه های الکتریکی پایداری تحت شرایط خمیدگی نشان می دهند. ترانزیستورهای ساتع کننده ی نور ارگانیک (OLET) در شکل نیمه هادی عایق فلزی (MIS قابل چاپ و قابل انعطاف (MIS-OLET) ، حداکثر روشنائی 500cd/m2 و نسبت on/off برابر با 1000 را از خود نشان می دهند. دستگاه های منطقی ارگانیک آنها که بر اساس OSIT ها می باشند دارای ولتاژ عملیاتی پائین تر (-2 ولت تا +2 ولت) از معکوس کننده های ارگانیکی که بر اساس نسخه های افقی می باشند و معمولا به سهولت OFET نامیده می شوند، هستند. دستگاه های منطقی ارگانیک بر اساس TFT های ZnO و پنتاسن ساخته شده اند که ولتاژ تغذیه ی -5 تا -20 ولت و بهره ی 8 از خود نشان می دهند.





OSIT ها مشخصه های الکتریکی پایداری در کشش های همه جانبه و محیطی تا حداکثر شعاع خمش 5 میلی متر از خود نشان می دهند که امکان استفاده به عنوان ترانزیستور را در الکترونیک قابل انعطاف می دهد.(عکس بالا را ببینید.)






نوسان تشعع توسط ولتاژ گیت پائین در حدود ±1 ولت بدست آمد.












نتایج بدست آمده نشان می دهند که ولتاژ عملیاتی معکوس کننده های ارگانیک بر پایه ی OSIT پائین تر (-2 تا +2 ولت) از انواع OFET آن (-40 تا +40 ولت) می باشد.

محققان يك گيرنده جديد بي‌سيم راديويي ابداع كرده‌اند كه هزاران بار نازكتر از يك تار موي انسان است.

به گزارش پايگاه اينترنتي لايو ساينس، ابداع اين گيرنده مي‌تواند به ساخت راديوهايي بسيار كوچكتر از راديوهاي امروز منجر شود.

محققان در "دانشگاه كاليفرنيا" در "ارواين" يك "تفكيك‌كننده " نانولوله كربني درست كردند كه مي‌تواند امواج راديويي ‪ AM‬را به امواج صوتي ترجمه كند.

محققان در يك نمايشگاه كه به تازگي برگزار شده بود از اين تفكيك كننده براي ارسال موسيقي كلاسيك بطور بي‌سيم از يك آي‌پاد به يك بلندگو كه چند پا (چند متر) دورتر قرار داشت، استفاده كردند.

نانولوله‌هاي كربني لوله‌هاي بافته ميكروسكوپي ساخت انسان هستند كه تماما از اتم‌هاي كربن تشكيل شده‌اند.

تفكيك‌كننده يك سيگنال راديويي ‪ AM‬را به سيگنال برق تبديل مي‌كند كه براي توليد صدا در يك بلندگو تغذيه مي‌شود.

"پيتر بورك" يكي از اعضاي گروه تحقيقاتي گفت، اين دستگاه جديد ‪۱۰۰‬ برابر كوچكتر از فناوري مشابه است كه در دريافت‌كننده هاي راديويي بي‌سيم موجود در بازار استفاده مي‌شود.

دانشمندان مي‌گويند، اين دستگاه نشان‌دهنده گام مهمي در تحول نانو الكترونيك است و مي‌تواند به توليد كوچكترين راديوي جهان منجر شود.

توليد OLED ها بر روي لايه هاي فلزي

|

شرکت Novaled AG (آلمان)، متخصص در دیودهای ارگانیک، با همکاری بزرگترین سازنده ی فولاد جهان ، ArcelorMittal ، روی پروژه ای برای گسترش OLED های با تهییج بالا بر روی زیرلایه های قابل انعطاف در مرکز تحقیقاتی گروه فولاد، در بلژیک، کار می کنند.

این شرکت ها کاربردهای بیشماری برای OLED های خم شدنی پیش بینی می کنند که از ورقه های استیلی ArcelorMittal به عنوان زیر لایه استفاده خواهند کرد. به عقیده ی آنها استفاده از زیرلایه های فلزی مزیت های قابل ملاحظه ای در مقایسه با صفحات شیشه ای استاندارد دارند.

گفته می شود که این گونه دیودها قوی تر و پایدارتر می باشند و فرایند تولید معمولی تری دارند. Novaled هم با تجربه ی فنی خود در توسعه ی ساختار OLED پایدار و هم توانائی خود در شناخت مواد برای لایه های انتقال دوپینگ شده در پروژه مشارکت خواهد کرد.

میشل بیگوین، مدیر مرکز تحقیقات صنعتی ArcelorMittal، اظهار کرد: "ما همیشه در جستجوی راه هائی برای ابداع و توسعه ی زمینه های کاربردی جدید هستیم تا محصولات خود را غنی تر سازیم. و تصور می کنیم OLED ها چنین زمینه ای را دارا هستند. Novaled با استفاده از تکنولوژی خود مزایای یک ساختار مناسب برای اقتباس از لایه های فلزی ما را در اختیار ما قرار می دهد."

به گفته ی جان بلاچویتز، مدیر Novaled، OLED های RGB پیش از این مستقیما روی صفحات فولادی قدیمی مورد اجرا قرار گرفته اند. نتایج برجسته ی حاصل نشان داد که تکنولوژی Novaled ورقه ی فولادی استاندارد را قادر می سازد تا به عنوان الکترود تحتانی منعکس کننده عمل کند.

محقق دانشگاه صنعتي جندي شاپور دزفول موفق به طراحي و پياده‌سازي روش جديد كاهش توان مصرفي سيستم‌هاي الكترونيكي مبتي بر تئوري پيش گويي موجك شد.

"علي عباسيان" مبتكر اين طرح يكشنبه در گفت و گو با خبرنگار ايرنا افزود: در اين روش جديد امكان پيش گويي پديده‌هايي كه داراي رفتار نامنظم همچون زلزله و سيل امكانپذير است.

وي گفت: طراحي اين روش كه به صورت نرم افزاري است در مدت سه سال كار تحقيقي پژوهشي باهمكاري سه تن ديگراز اساتيد ايراني دانشگاههاي‌كاليفرنياي آمريكا و دانشگاه تهران صورت گرفته است.

عباسيان اظهارداشت: نتايج آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه بااستفاده از روش پيشنهادي فوق مي‌توان رفتار يك رايانه را با دقت بيش از ‪ ۹۷‬درصد پيش‌گويي كرد كه اين مساله مي‌تواند منجر به كاهش توان مصرفي سيستم گردد.

وي افزود: چنانچه بتوان اطلاعات دقيقي درباره گذشته يك پديده همچون زلزله و سيل بدست آورد با استفاده از اين تئوري به خوبي مي‌توان حوادث آينده را پيش گويي كرد.

به گفته وي، روش ابتكاري فوق به تازگي در قالب يك مقاله علمي به مجله ‪ TODAES‬آمريكا كه از مجله‌هاي معتبر مهندسي رايانه جهان است ارايه و پذيرفته شده و قرار است در اين مجله علمي به چاپ برسد.

عباسيان عضو هيات علمي دانشكده برق و كامپيوتر دانشگاه صنعتي جندي شاپور دزفول تاكنون چند كار تحقيقاتي پژوهشي از جمله سيستم ليزري تسطيح اراضي و سيستم مدارهاي ديجيتال توان پايين را طراحي و ارايه كرده است.

قالب ريزي اولين مدارات ارگانيك جهان

|

نیمه هادی های ارگانیک با استفاده از محلول های گسترش یافته ی نازک، به سمت مدارات پیچیده ی خود-اسمبل پیش می روند.

غشاهای نازک نیمه هادی های ارگانیک پیش از این در قالب ترانزیستورهای نوع n و ترانزیستورهای نوع p شكل گرفته بودند، اما اولین گیت دنیا که از هر دو اینها استفاده کرده است اخیرا در دانشگاه واشنگتن و استنفورد ساخته شده است.

مدارات نیمه هادی ارگانیک مکمل (مدارات COS) از نانوسیم هائی ساخته شده است که در دمای اتاق از روش های نیمه هادی های ارگانیک بصورت خود-اسمبل بدست آمدند. گیت معکوس کننده نیمه هادی، که از هگزاتياپنتاسن براي نوع p و پريلن تترا كربوكسيلديميد براي نوع n ساخته شده است، گین بالاتر از8، نسبت on/off برابر با 104 و جابجائی الکترونی یک صدم سانتیمتر مربع بر ولت ثانیه داشت.

آلجاندرو بریسنو، استاد دانشگاه واشنگتن، گفت: "این اولین مدار مجتمع نانوسیمی تماما ارگانیک می باشد. دیگر مدارات، ترانزیستورهای ارگانیک با غشای نازک از نوع n و نوع p می باشند که از طریق تبخیر گرمائی با دمای بالا ساخته شده اند، اما روش ما نه تنها یک روش محلول-فرایندی آسان برای ساخت معکوس کننده ها می باشد، بلکه نشان دهنده ی امکان ساخت ترانزیستورهای نانوسیمی تک کریستالی از هر دو نوع n و p در دمای اتاق نیز می باشد."

نیمه هادی های مکمل از این جهت حائز اهمیت هستند که مصرف توان را با استفاده از ورودی های مزدوج خازنی کاهش می دهند که در واقع، تنها وقتی انرژی را مصرف می کنند که ورودی ها از 1 به 0 یا برعکس تغییر کنند. نیمه هادی های ارگانیک مکمل از همان معماری مکمل انرژی-کارای نیمه هادی های اکسید فلز مکمل (CMOS) استفاده می کنند، با این تفاوت که به جای اکسید فلزهای غیرارگانیک در ارگانیک های ارزان قیمت شکل می گیرند.

ترانزیستورهای نانوسیمی ارگانیک، یک بعدی نامیده می شوند چرا که کانال هایشان بصورت خودبخود طوری درون نانوسیم های بسیار باریک اسمبل می شوند که به لحاظ ریاضیاتی می توان آنها را تنها دارای بعد طول دانست. در مقایسه با نیمه هادی های سیلیکونی، ارگانیک ها بطور عادی گین، نسبت on/off و جابجائی الکترونی بسیار کمتری دارند، اما به گفته ی محققین، با رفتن به سوي نانوسیم های تک بعدی، قسمت عمده ای از تلفات کارائی آن می تواند بازیابی شود.

از آنجا که قطر نانوسیم ها با واحد نانومتر اندازه گیری می شود و الگوی رشد آنها در چیپ نمایشی، تصادفی بود، آرایش نانوسیم ها به سمت بالای الکترودهای سورس و درین مربوط به ترانزیستورهای نوع p و نوع nگسترش می یابند. ابتدا نانوسیم ها در محلولی که به عنوان یک غشای نازک گسترش یافته است خود-اسمبل می شوند، که منجر به آرایه هائی از نانوسیم های تصادفی می شود که با شتاب زیادی از محلول نیمه هادی ارگانیک به سمت بالای الکترودها می روند.

دکتر بریسنو اضافه کرد: "استفاده از نانومواد ارگانیک در یک معکوس کننده ی مکمل پایه، تاکنون بطور عملی اثبات نشده است. ما می توانستیم این کار را بوسیله ی سنتز کردن کمیت زیادی از نانوسیم های کریستالی از نیمه هادی های متنوع ارزان قیمت و به لحاظ اقتصادی در دسترس، از طریق یک فرایند با فاز محلول انجام دهیم."

جابجائی الکترونی ترانزیستورها در معکوس کننده های ارگانیک حدود یک صدم سانتی متر مربع بر ولت-ثانیه اندازه گیری شد که این کمیت در ترانزیستورهای سیلیکونی کمتراز یک متر مربع بر ولت-ثانیه می باشد. البته، تیم تحقیقاتی امید زیادی برای بهتر کردن جابجائی الکترونی مدارات نیمه هادی ارگانیک دارد.

این استاد دانشگاه در ادامه گفت: "در حال حاضر، ما نیاز داریم که بر روی سنتز مواد ارگانیک جدیدی کار بکنیم که قابلیت فرایند محلولی را دارند و همچنین از انتقال بار بالائی برخوردارند. این چالشی است که تمام جامعه ی علمی فعالانه پیگیری می کند."

اگر نیمه هادی های ارگانیک بتوانند کامل شوند، این قول داده می شود که به اندازه ی کافی برای استفاده ی عملی ارزان شوند تا بتوان در کاربردهای جاری همچون ساخت مدارات پیچیده در برچسب های شناسائی از طریق امواج فرکانس رادیوئی (RFID) از آنها استفاده کرد.

سيم‌هاي تك مولكولي برق اختراع شد

|

دانشمندان آمريكايي الگويي براي مونتاژ اجزاي الكترونيكي پيشرفته تك مولكولي ارائه كرده‌اند.

به گزارش ايرنا و به نقل از ساينس ديلي، محققان دانشگاه پيتسبورگ اعلام كردند اختراع آنان گام مهمي در تلاش‌هاي روزافزون علم براي كوچك كردن وسايل الكترونيكي جريان برق به مقياس تك مولكولي براي ساخت وسايل الكترونيكي كوچك‌تر، سريعتر و كم مصرف‌تر است.

دانشمندان به سرپرستي "هروژ پتك" استاد فيزيك دانشگاه پيتسبورگ، الگويي براي قراردادن مولكولها روي كانالي به ضخامت يك اتم‌مس، اختراع كردند. اما مي‌توان اين الگو را چندين بار توليد كرد تا طول آن با سيم‌هايي كه در حال حاضر در رايانه‌ها و ديگر وسايل الكترونيكي استفاده مي‌شود، تطبيق يابد.

محققان مي‌گويند اين سيم‌هاي فوق‌العاده نازك و يك بعدي مي‌توانند برق را با كمترين ميزان اتلاف، هدايت كنند و عملكرد يك وسيله برقي را بهبود بخشند.

پتك افزود اين تحقيق براي مولكولهاي كربن موسوم به فولرنس مناسب است اما از اين روش مي‌توان بعنوان الگويي براي محدوده وسيعتري از مولكولهاي آلي استفاده كرد.

نتايج اين تحقيقات در نشريه انجمن شيمي آمريكا منتشر شده است.

سيستم احضار پرستار با اشعه ليزر ساخته شد

|

سيستم احضار پرستار توسط اشعه ليزر به منظور ارتباط پرستار به بيمار و آگاه كردن پرستار طراحي و ساخته شد.

به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان، سيستم احضار پرستار با اشعه ليزر توسط هانيه حاصلي مهندس پزشكي بيوالكتريك دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقيقات طراحي و ساخته شد. از مهمترين تفاوت اين سيستم احضار هوشمند قديمي در استفاده نكردن از دست توسط بيمار است.
بنابراين گزارش، در سيستم قديمي از كليدهاي كششي يا گلابي استفاده مي شد در صورتيكه به هر دليلي بيمار در هر بخش امكان استفاده از دستان خود را نداشته باشد ارتباط وي قطع مي شود اما در اين پروژه پنلي روي تخت بيمار قرار مي گيرد كه با چند آيتم موارد مورد نياز بيمار را نشان مي دهد مثلا ممكن است در صورت بروز تنگي نفس، درد شديد و خونريزي به پرستار احتياج داشته باشد.
در اين گزارش آمده است، فرستنده اشعه ليزر كه به اندازه دو بند انگشت طول دارد به وسيله يك تل كه دور پيشاني بيمار قرار مي گيرد در كنار سر بيمار جاي مي گيرد و در قسمت پايين تخت بيمار پنلي قرار مي گيرد كه موارد نياز بيمار به پرستار در آن كدگذاري شده است. بيمار در صورت احساس نياز به پرستار تنها با حركت سر خود مي تواند اشعه ليزر را روي هر كدام از گزينه هاي روي پنل كه مورد در خواستش است هدف گيري كند اين اطلاعات روي يك صفحه نمايش در بخش پرستاري براي پرستار به نمايش در مي آيد. اين دستگاه بيمار را از استفاده دستان خود براي ارتباط بي نياز مي كند و پرستار توسط اشعه ليزري كه همراه دارد متوجه علائم شده و گزينه مربوط به تخت بيمار را فعال مي كند.

محققين، در راه ثبت الگوريتم دو برابر كردن حافظه

|

به تازگي الگوريتم جديدي براي دوبل كردن حافظه در RAM جاسازي شده، توسط شركت NEC Laboratories America و دانشگاه Northwestern ابداع شده است.

Dubbed Crames، براي "RAM فشرده براي سيستم هاي جاسازي شده" ، دوبل كننده ي حافظه اي است كه RAM موجود را به مثابه يك ديسك حالت جامد پارتيشن بندي مي كند كه داراي فشردگي دو زمانه با حداقل تاخير (latency) مي باشد. Crames درون يك تلفن همراه اسمارت NEC ، در همين پائيز در ژاپن، رونمائي خواهد شد.

روبرت ديك، مهندس برق و استاد دانشگاه Northwestern ، گفت: " به ما گفته مي شد كه غير ممكن است كه بتوان داده را در RAM بدون سطوح قابل قبولي از تاخير فشرده كرد. اما Crames دقيقا همين كار را انجام مي دهد. با نرم افزار ، به تنهائي مي تواند 60 درصد از حافظه ي شما را فشرده كند، و 40 درصد بصورت غير فشرده باقي مي ماند و تنها حدود 2.1 درصد تاخير ايجاد مي كند."

Latency براي بيشتر رايانه ها محكي براي اندازه گيري زماني است كه ديسك سخت صرف پيدا كردن محل داده و بارگذاري آن در RAM مي كند. اما Crames يك RAM مورد استفاده در كاربردهاي جاسازي شده را بصورت صفحات فشرده و غير فشرده پارتيشن بندي مي كند و با تكيه بر تكنيك هاي برنامه نويسي از تاخير اجتناب مي كند.

با پيكربندي RAM فشرده به عنوان يك ديسك حالت جامد متصل شده، بلوك حافظه ي فشرده مي تواند از طريق يك الگويتم درايور دستگاه مسيردهي شود تا بصورت ترانسپرنت صفحات را فشرده كرده يا از حالت فشرده در آورد.

ديك با نسبت دادن الگوريتم كاهش تاخير Crames به دانشجوي خود لي يانگ مي گويد: "الگوريتم فشرده سازي لي يانگ يك تلاش قرمانانه مي باشد، براي كاهش داده به كمتر از نصف حجم اصلي خود با تاخيري بسيار ناچيز. اين درست مثل قرار دادن دو برابر حافظه ي موجود در دستگاه شما، بدون افزايش قيمت يا مصرف توان ، مي باشد."

تيم آقاي ديك همچنين شامل محقيقين NEC Labs America ، هريس لكاتساس و اسريمات چاكرادهار، مي شود. محقيقن اين شركت ايده ي فشرده سازي را در سال 2004 مطرح كردند و با دانشگاه Northwestern همكاري خود را آغاز نمودند.

UFS، استاندارد جديد حافظه هاي فلش

|
اخیرا هفت شرکت الکترونیکی، خبر از پشتیبانی برای یک نوع صنعتی در خصوص نسل بعدی کارت های حافظه ی فلش دادند.

این نوع جدید، Universal Flash Storage (UFS)،  توسط گروه Jedec standards group در حال توسعه می باشد. این طرح، نوع صنعتی جدیدی را برای کارت های حافظه ی removable و نیز محصولات حافظه ای embedded بوجود خواهد آورد.

هفت شرکت مذکور عبارتند از Micron Technology, Inc.، Nokia، Samsung Electronics، Sony Ericsson، Spansion Inc.، STMicroelectronics و Texas Instruments. انتظار می رود که استاندارد UFS در سال 2009 کامل گردد.

به گفته این شرکت ها UFS سرعت زمان های دسترسی را برای حافظه های فلش افزایش خواهد داد، دسترسی با سرعت بالا به فایل های مدیای بزرگ را تسهیل خواهد کرد و مصف توان را در دستگاه های مصرف کننده کاهش خواهد داد. در حال حاضر کاربران یک زمان دسترسی سه دقیقه ای برای یک فیلم 4 گیگابایتی دارند. به گفته شرکت ها، استاندارد جدید این زمان ا تنها به چند ثانیه کاهش خواهند داد.

فرانکی روح پرور، نائب رئیس قسمت توسعه NAND شرکت Micron Technology می گوید: "استاندارد کردن تکنولوژی های بر اساس فلش، بسیار سخت خواهد بود چرا که تصمیم گیری در مورد اینکه دستگاه های ذخیره سازی تا چه اندازه پاسخگوی نیاز صنعت برای تراکم های بالاتر و سرعت انتقال بیشتر خواهند بود دشوار است."

لازم به توضیح است که NAND تکنولوژی جدیدی برای بهره گیری از نانوتکنولوژی در زمینه حافظه ها بوده و در واقع به گونه ای نسل بعدی حافظه های فلش می باشد.

دانشمندان آلماني راهي براي تبديل گرماي بدن انسان از طريق مدارات جديد به الكتريسيته يافتند.

اين كشف به اين معناست كه در آينده ما قادر خواهيم بود تلفن هاي همراه خود را تنها بوسيله گرماي دستان خود شارژ كنيم.

به گفته دانشمندان موسسه Fraunhofer، مدارات جديد امكان كنترل گرماي بدن براي توليد الكتريسيته را ممكن مي سازند. اين كشف جديد به خصوص در دنياي پزشكي و بويژه در بيمارستان ها مفيد خواهد بود. تجهيزات پزشكي مورد استفاده در اندازه گيري علائم حياتي همچون ضربان قلب بيمار، فشار خون، دماي بدن، تنفس تكه تكه و باحتي مي توانند به خود بيمار متصل شوند. همگي اين تجهيزات الكتريسيته لازم براي عملكرد خود را تامين مي نمايند.


د آينده، اين تجهيزات مي توانند بدون منبع الكتريكي كار كنند و به جاي آن تمامي انرژي مورد نياز را از گرماي بدن انسان بيرون بكشند. داده هاي بدست آمده بوسيله سيگنال هاي راديويي به قسمت مانيتورينگ مركزي ارسال مي شوند.

تكنولوژي به كار فته در اين اكتشاف بر اساس اصول ژنراتورهاي ترموالكتريك (TEG) كه از اجزاء نيمه هاي ساخته شده اند، كار مي كند. TEG ها انرژي الكتريكي را بواسطه تغيير در دما بين يك محيط گرم و يك محيط سرد توليد مي نمايند.

تفاوت دما بين بدن انسان و محيط پيرامون او تنها چند درجه مي باشد كه در حالت عادي تنها حدود 200 ميلي ولت ولتاژ توليد مي نمايد. اين مقدار براي دستگاه هاي الكتريكي كه در حالت عادي بين 1 تا 2 ولت نياز دارند، كافي نمي باشد. اما دانشمندان راهي براي حل اين مشكل پيدا كرده اند.

تركيبات جديد

پيتر اسپايز، مدير اين پروژه، گفت: "ما تعدادي از اجزاء را از طريق يك راه كاملا جديد با هم تركيب كرديم تا مداراتي ايجاد كنيم كه بتوانند با 200 ميلي ولت كار كنند. اين امر ما را قادر ساخت تا سيستم هاي الكتونيكي كاملي بسازيم كه نيازي به باتري داخلي نداشته باشند و انرژي مورد نياز خود را تنها از گرماي بدن استخراج كنند." او همچنين افزود، مداراتي كه در 50 ميلي ولت كار مي كنند پيش از اين موجود بوده است.

مدير پروژه مزيو در موسسه فرانهوفر، اضافه كرد كه در آينده اختلاف دمايي 0.5 درجه براي توليد الكتريسيته كافي خواهد بود.

اين روش در آينده كاربردهاي فاواني خواهد داشت و قطعا پيشرفت هاي بيشتري را در اين زمينه شاهد خواهيم بود. براي اطلاعات بيشتر مي توانيد به سايت موسسه فرانهوفر مراجعه نمائيد.