Самостоятельная работа №19

Основные понятия о хемотронике.

Хемотроника - научно-техническое направление, занимающееся вопросами исследования, разработки и применения приборов и устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники, действие которых основано на электрохимических процессах и явлениях.

Простейший хемотронный прибор (электрохимическая ячейка) представляет собой миниатюрную герметичную стеклянную ампулу, заполненную электролитом, в которую помещают два электрода. Электролитами служат водные растворы кислот, солей и оснований; для придания им специфических свойств применяют различные добавки (например, для расширения диапазона рабочих температур до —60°С в электролит добавляют органические растворители). Перспективно использование в хемотронных приборах твёрдых электролитов с аномально высокой ионной проводимостью, например RbAg4l5, Ag3SI и др. Электроды выполняют из Pt, Ag, Al, Zn и др. металлов или их сплавов; часто электродами служит Hg.

На базе хемотронных приборов создают миниатюрные усилители, выпрямители, реле времени, интеграторы, нелинейные функциональные преобразователи и т.д.

Самостоятельная работа №20

Основные понятия о диэлектрической электронике.

Диэлектрическая электроника- область физики, занимающаяся исследованием и практическим применением явлений, связанных с протеканием электрических токов в диэлектриках.

Концентрация электронов проводимости или каких-либо других свободных носителей заряда в диэлектриках (дырок, ионов) пренебрежимо мала. Поэтому раньше диэлектрики в электро- и радиотехнике использовались только как изоляторы. Исследования тонких диэлектрических плёнок показали, что при контакте с металлом в диэлектрик переходят электроны или дырки, в результате чего у контакта в тонком слое диэлектрика появляются в заметном количестве свободные носители заряда. Если диэлектрик массивный, то весь его остальной объём действует по-прежнему как изолятор, и поэтому в системе металл—диэлектрик—металл ток ничтожно мал. Если же между двумя металлическими электродами поместить тонкую диэлектрическую плёнку (обычно 1—10 мкм), то эмитируемые из металла электроны заполнят всю толщу плёнки и напряжение, приложенное к такой системе, создаст ток через диэлектрик.

Простейший прибор — диэлектрический диод представляет собой структуру металл-диэлектрик-металл. Он во многом аналогичен электровакуумному диоду и поэтому называется аналоговым. Его выпрямляющее действие обусловлено различием работы выхода электронов из электродов, изготовленных из разных металлов.

Самостоятельная работа №21 Основные понятия о биоэлектронике.

Бионика (биоэлектроника) - новейшая отрасль науки и техники, изучающая принципы и методы обработки информации живыми организмами с целью создания интеллектуализированных вычислительных средств, таких как биочип, нейрокомпьютер. Бионика — это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике. Изучает бионика биологические системы и процессы с целью применения полученных знаний для решения инженерных задач. Бионика помогает человеку создавать оригинальные технические системы и технологические процессы на основе идей, найденных и заимствованных у природы.

Основные направления работ по бионике охватывают следующие проблемы: 1) изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика); 2) исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения; 3) изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике; 4) исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.