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Transistor d'une molécule et de plusieurs atomes

29.07.2015

Une équipe internationale de chercheurs, comprenant des représentants d'Allemagne, du Japon et des États-Unis, a créé un transistor à partir d'une molécule et de plusieurs atomes à l'aide d'un microscope à effet tunnel.

L'échantillon résultant est constitué d'une molécule de phtalocyanine organique, qui est entourée d'un anneau de 12 ions de métal léger (indium) chargés positivement. L'ensemble de la structure a été placé sur un cristal d'un composé chimique semi-conducteur (arséniure d'indium). La molécule est faiblement liée au cristal du substrat. Lorsque la pointe d'une sonde de microscope est amenée très près de celle-ci et qu'une charge est appliquée, les électrons se déplacent entre la pointe et le substrat. Les ions indium jouent le rôle de régulateurs de ce processus, assurant la migration successive des électrons uniques et garantissant ainsi le fonctionnement ininterrompu du transistor.

Assurer une telle stabilité était l'une des difficultés rencontrées par les expérimentateurs précédents lorsqu'ils tentaient de créer un échantillon miniature.

Chaque ion mesure environ 167 picomètres de diamètre, 15 fois plus petit que l'épaisseur d'un brin d'ADN et 600 XNUMX fois plus fin qu'un cheveu humain. Le transistor fonctionne à température ambiante, et non à ultra-bas, comme les premières options.

Au cours des expériences, les scientifiques ont rencontré un effet inhabituel : en fonction du degré de charge, la molécule de phtalocyanine tournait, ce qui avait un effet important sur le flux d'électrons. Les chercheurs prévoient de consacrer d'autres expériences à l'étude de ce phénomène et d'identifier la relation entre l'orientation de la molécule et la conductivité. Leur découverte pourrait être une étape importante dans la création de nanodispositifs.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Batterie hydrogène Apple 17.03.2015

Apple a obtenu le brevet américain n ° 8980491 pour un "système de pile à combustible à hydrogène portable" qui peut faire fonctionner des iPhones et des iPads pendant "des jours, voire des semaines" sur une seule charge.

Selon le brevet, la pile à combustible d'Apple est un appareil externe conçu pour alimenter l'électronique portable. Il contient une cartouche de combustible qui "convertit le combustible en énergie électrique", une unité de contrôle, une interface pour transmettre de l'énergie à un appareil mobile et une ligne de communication bidirectionnelle pour échanger des informations techniques avec l'appareil. La conception externe de l'appareil s'explique par ses dimensions.

Apple suggère d'utiliser de l'hydrogène liquide ou ses composés comme carburant : une combinaison de borohydrure de sodium, de silicate de sodium, d'hydrate de lithium, d'hydrure de magnésium, de borohydrure de lithium ou d'hydrure de lithium et d'aluminium avec de l'eau.
Une pile à combustible est un dispositif électrochimique qui convertit les matières premières (carburant) en courant électrique. La particularité de l'élément est que le combustible sur lequel il fonctionne peut être chargé de l'extérieur par portions, au fur et à mesure de sa consommation. Dans une pile à hydrogène, le courant est généré lors d'une réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène de l'air.

"Récemment, les fabricants d'électronique ont commencé à accorder plus d'attention au développement des sources d'énergie renouvelables, y compris les piles à combustible portables. Les piles à combustible à base d'hydrogène présentent un certain nombre d'avantages. Elles vous permettent d'obtenir une densité d'énergie élevée par unité de volume, ce qui permet l'électronique portable pour fonctionner pendant des jours voire des semaines sans recharger l'élément », expliquent les inventeurs.

Dans le même temps, les développeurs ont reconnu que le développement d'une pile à combustible suffisamment compacte pour être placée directement dans l'appareil électronique portable lui-même est une tâche plutôt difficile aujourd'hui. Un autre défi est de rendre une telle pile à combustible peu coûteuse.

Une technologie similaire est utilisée depuis longtemps dans l'industrie aérospatiale pour alimenter les engins spatiaux. Sur le marché de l'électronique grand public, les piles à combustible ont reçu une attention accrue en raison de la croissance de la consommation d'énergie des appareils.

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