Учени създадоха най-тънката електрическа „крушка“, използвайки графен

17 Юни, 2015
0 коментара

Графентът, форма на въглерода, известна с това, че е по-здрава от стоманата и по-добър проводник на електричество от медта, може да добави още едно чудо към списъка си с изключителни качества - генериране на светлина, пише Live Science. Изследователи са разработили излъчващ светлина графенов транзистор, който работи като жичка в електрическа крушка. “Създадохме най-тънката жичка в електрическа крушка”, казва един от авторите на проекта Джеймс Хоун, който е инженер в Колумбийския университет в Ню Йорк. 
Учените отдавна се стремят към създаването на миниатюрна “електрическа крушка”, за да се използва в чипове, правейки възможни т.нар. фотонни интегрални схеми, които функционират със светлина, а не с електрически ток. Основните пречки пред тези опити са свързани с размера и температурата. Нажежаемите жички трябва да достигнат екстремно високи температури, за да произведат видима светлина. Новото графеново устройство обаче е толкова ефективно и тънко, че може да доведе нови методи за производство на екрани или за изследване на високотемпературни явления в малки мащаби. 
Когато електрическият ток преминава през нажежаема жичка, която обикновено се прави от волфрам, жичката се нагрява и свети. Преминаващите през материала електрони се сблъскват с електроните в атомите на жичката и им отдават енергия. Тези електрони от своя страна се връщат към първоначалното си състояние и излъчват фотони или с други думи - светлина. При протичането на процеса жичката се нагрява до 3000 градуса по Целзий, затова в крушките или няма въздух, или са напълнени с инертен газ, какъвто е аргонът. При такива температури волфрамът би взаимодействал с кислорода във въздуха и би изгорял. 
В рамките на новото изследване учените са използвали нишки от графен с диаметър няколко микрона и дължина между 6.5 и 14 микрона, преминаващи като мост през канал в силициева платка. (Един микрон е една милионна от метъра, като един човешки косъм е дебел около 90 микрона.) Към двата на края на силициевата платка са прикачени електроди. Точно като волфрама, графенът е започнал да свети при преминаването на електрически ток. Разликата е, че графенът провежда топлината по-малко ефективно с увеличаването на температурата и така топлината се задържа в центъра, вместо да се разпространи равномерно. Концентрирането на температурата на едно място прави излъчването на светлина по-ефективно, изтъкват учените.

Коментари

Все още няма коментари. Бъди първи! :-)

Добави коментар