绝缘体

科普,你知道身边的半导体都用在哪里吗,你

发布时间:2022/10/11 20:22:22   

现在的科技中,半导体等材料的应用,为生活物品提供了智能的可能。

在材料科学的发展中,有不少是在很明确的实用性目标的指引下展开探究的。

英国一家自行车公司首次采用二氧化硅材质的轮胎和陶瓷轴承制造了一种新型自行车,其目标是打破由奥运会自行车赛金牌得主克里斯·博德曼保持的世界纪录。这种取名为奥罗拉的自行车重量更轻,且更加坚固耐用。车身采用的材料是只有维夫薄饼厚的一整片碳复合材料,设计的形状很像战斗机的机翼,这种轻质复合材料通常是军方制造隐形炸弹时所用。

轴承采用的是与超音速汽车和宇宙飞船上相类似的轴承,它使自行车的重量降低,性能提高。这是由于在车轮和曲柄上省掉了标准的钢轴承,因而大大降低了滚动阻力,提高了车速。

在降低滚动阻力方面,最大的创新是采用了二氧化硅材质的新型轮胎,这种降低阻力的新技术并不仅限于自行车上使用。该车的发明人布鲁斯·伯斯福特和他的研制小组还利用这项技术研制出一种新型的头盔。如何使一些无生命、冷冰冰的物体看上去有知觉、感觉,就像灵魂附体一样?对,这些物体确实被赋予了“灵魂”,使它们似乎有了“智慧”。当然,它们的“智慧”是人给的,是用来为人类服务的。科学家们希望的是,给从飞机到墙壁等所有的物体安上“眼睛”、“大脑”、“肌肉”等使它们成为“智能材料”

比如让桥梁和公路自己修补裂痕,在桥梁或公路内部铺上充满密封剂的纤维,一旦出现裂缝,纤维也会破裂,放出密封剂将破裂的地方修补好,当空气污染超标时,“智能材料”会使冒烟的烟囱改变颜色,以使人们来提醒它的主人;当路面结冰时,路面会变色,以提醒司机小心。

智能材料是一种新型材料,他们能够自动感知周围的环境,对外界的刺激能够做出适当的反应,对自身的缺陷和破环能够预先做出检测和预报。

你见过带有MP3音导播放器的比基尼游泳衣、内装移动电话的衬衣和既可保暖又可告诫那些彼此距离太近的滑雪者放慢速度的滑血衣吗?如果你父母对你不放心,他们可让你穿上内带全球定位仪的儿童定位衫,以保证随时找得到你。

这些都不是幻想。与以前通电线的衣服不同。设在萨里的消费类电子产品公司菲律宾雷德希尔实验室的多学科研究小组已对这类智能型服装进行了两年的研究。

该研究小组通过将机织、手织和印花织物与新型导电材料融为一体,使表面看上去与传统服装没什么两样的衣服增添了智能。而且这种衣服还可以洗。

伊夫斯说:“按照我们的设想,要不了几年,电子服装将形成一个个人局域网’。人们将真的做到早晨一起床就给自己接通电源。”

你知道半导体为什么会和天线电结上缘呢?

半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。科学家在半导体材料中加入不同的物质,使它导电能力不同。又将导电能力不同的半导体组合起来,就可以制造各种类型的晶体管。

晶体管比电子管体积小,性能好,省电、又耐用,所以很快成了电子产品的主角,千里姻缘就这样一线牵了。现在,半导体材料又更新换代了,大规模集成电路已发展到在米粒大小的半导体芯片上,集成了个晶体管,使得一台电脑只有手掌大。

信息科学的发展日新月异,而信息材料是实现高度信息化的必备武器。

首先是光纤通信的出现是信息传输的一场革命。光纤通信一个最为突出的特点就是信息容量大。例如一根13毫米粗包含有条光纤的电缆,可以通过多路电话,比同轴电缆的容量大几千倍。此外,光纤通信还有质量轻、占用空间小、抗电磁干扰、串话少、保密性强等许多优点。

其次是敏感材料,敏感材料是材料中的“千里眼”与“顺风耳”,它们对光、电、热、声、磁等信号的变化反应很灵敏,是用来制造电子计算机和自动控制装置不可缺少的敏感元件。

敏感元件材料有陶瓷材料和半导体材料,以及高分子材料。目前,敏感材料正朝着高灵敏度和多功能化的方向发展。这就要求相应地采用新型的信息材料。例如多孔陶瓷材料,它既可以用作气敏元件,又可作为湿敏元件

最新的智能化材料是兴电信息处理材料,它是用来进行兴学信息处理和运算的材料。

半导体的应用使生活变得更智能。



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