Meminduktory - odkrycie, które może zrewolucjonizować elektronikę
Grupa naukowców ogłosiła odkrycie zupełnie nowego elementu mogącego znaleźć zastosowanie w budowie obwodów elektrycznych, który określany jest jako meminduktor.
Obwody elektryczne są dziś absolutnie wszechobecne, jednak to, jak są zbudowane i jak działają, dla większości ludzi nie jest wcale powszechnie wiadome. Wynalazek pochodzi sprzed ponad 200 lat, a podstawy jego działania pozostają w dużej mierze niezmienione. A przynajmniej pozostawały do 2008 roku.
Z czego składa się obwód elektryczny?
Obwód elektryczny składa się z trzech głównych elementów, które odpowiadają za kierowanie i kontrolowanie przepływu prądu. Elementy, o których mowa, to rezystory, kondensatory i cewki. Każdy z nich ma inne zadanie, do których należą przechowywanie energii lub ograniczanie przepływu energii elektrycznej.
Naukowcy już jakiś czas temu zdali sobie jednak sprawę, że w kwestii obwodów elektrycznych nie wszystko zostało już powiedziane. Ta świadomość doprowadziła do odkrycia odpowiednio w 2008 i 2019 roku dwóch nowych elementów obwodu. Pierwszy to memrystor, a drugi to memkapaktor. Nazwy te pochodzą od połączenia angielskich słów oznaczających pamięć (memory), rezystor (resistor) i kondensator (capacitor). Są one nieprzypadkowe, ponieważ właściwości prądowe i napięciowe tych elementów zależą od poprzednich wartości prądu lub napięcia w czasie, co kojarzy się z pamięcią, jak wyjaśnia H. Rusty Harris, jeden z autorów publikacji przestawiającej wyniki badań. Naukowiec dodaje:
Te dwa odkrycia postawiły świat trochę na głowie, jeśli chodzi o elektrotechnikę. Nagle myśleliśmy, że są jedynie trzy elementy obwodów, ale teraz znaleźliśmy dwa nowe.
Eksperymenty, dedukcja i nowe odkrycie
To doprowadziło badaczy do postawienia sobie pytania, czym są nowe elementy? Jakie powiązania istnieją między nimi? Okazało się, że istnieje związek pomiędzy każdym z rezystorów i elementami z jego „rodziny”, tak samo w przypadku kondensatorów.
Zespół naukowców przystąpił do eksperymentów przy użyciu tzw. dwuprzewodowego układu pasywnego. System obwodów składał się przede wszystkim z elektromagnesu i dwóch magnesów stałych. Naukowcy skupili się głównie na badaniu gęstości i natężeniu strumienia pola magnetycznego podróżującego przez induktor. To doprowadziło do odkrycia kolejnego elementu nazwanego meminduktorem.
Dzięki temu eksperymentowi zespół potwierdził istnienie tzw. stanu „mem" wewnątrz wzbudnika, który charakteryzuje się "pamięciopodobną naturą", jak mówią sami zainteresowani. Jak przyznaje Harris, sam proces prowadzący do odkrycia był niezwykle satysfakcjonujący:
Nowe odkrycie jest bardzo ekscytujące. Podczas naszych sesji burzy mózgów karmiliśmy się nawzajem - ja uczyłem się nowych rzeczy na podstawie mojej dyskusji z innymi, a oni uczyli się nowych rzeczy na podstawie mojego doświadczenia.
