Silicon nanowires may lead the way to converting waste heat into electricity, according to research reported yesterday in the journal Nature. Two separate teams, one at Caltech and the other at the University of California, Berkeley, reported that they could increase silicon's ability to convert heat into electric current by as much as 100 times.

The difference in temperature between two sides of a chip [red is hot, blue is cold] cause electrons to flow in a roughened silicon nanowire

An array of nanowires [green] convert heat from the temperature difference between two slivers of a microchip. Current in flowing through a heater [red] causes the temperature difference

The application could take surplus heat generated within mobile phones during use, or even from the human body when in standby and convert it to electricity.

Thermoelectric conversion relies on a difference between hot and cold areas in a device. Heat flowing from the hot side to the cold side creates current, which can be captured and used to power a device or stored for subsequent use. Bulk silicon has traditionally been considered a poor material for thermoelectric conversion, because its thermal conductivity is too high; heat travels across it so well that it's difficult to create the necessary temperature differential.

"If you were going to make a high-performance thermoelectric, you would never use silicon, because as a bulk material it's pretty lousy," says James Heath, a chemist who led the research at Caltech. He was surprised by his own results; he expected some increase in efficiency, but not as much as he got.

Thermoelectric conversion efficiency is measured by a number dubbed ZT. Several factors go into that number, and it can be increased both by lowering the thermal conductivity of a material and by increasing its electrical conductivity. Whereas bulk silicon at room temperature has a ZT of 0.01, the Berkeley team increased that to 0.4, and the Caltech team increased it to 0.6. That puts silicon nanowires about on par with bismuth telluride, the compound from which commercial converters are made despite the fact that it is relatively expensive and challenging to work with. Making thermoelectric devices out of silicon, which is abundant, cheap, and easily handled, could help create a new market for the devices.

Both research teams found that they could decrease silicon's thermal conductivity - and therefore increase the conversion efficiency - by fashioning the material into nanowires with diameters of 10 to 100 nanometers and introducing defects in the silicon that slowed the flow of phonons - the acoustic vibrations in the crystal lattice of a material that carry heat.

"Defects are important here," says Peidong Yang, a materials scientist at Berkeley. "They can block the phonon transport from one end to the other end, so the thermal conductivity can be drastically reduced."

Yang says his group engineered defects into the nanowires at three different length scales. First, by fashioning the bulk silicon into nanowires, they made the material very small compared with the phonons so that the size of the wires themselves affected how the phonons could move. They also made the surface of the wires rough, introducing a set of defects at a smaller scale. Finally, they doped the silicon with boron to introduce defects at an atomic level.

Heath induced a greater drop in thermal conductivity by making his nanowires even smaller than Yang's - only 10 to 20 nm in diameter. Normally, a wire would carry two types of phonons, he explains: one that causes the wire's diameter to expand or contract, and one that causes it to lengthen or shorten. Like a rubber band that gets thinner when stretched, the two work in opposition. But when the nanowires get small enough, the two types merge into a single type of phonon, and that slows down the heat transport even more.

Unfortunately, when Heath made the wires 10 nm wide, which gave him the best results for thermal conductivity, the electrical conductivity crucial to thermoelectric conversion also dropped.

Mildred Dresselhaus, a physicist at MIT who had predicted that using nanowires would lead to better thermoelectric conversion, says she's pleased with Yang's and Heath's research. Their reports "represent a significant advance in the field," she says. "The applications field is now taking off, and interest in the field by the science community has grown a lot in the last two to three years."

One of the easiest applications would be for recycling waste heat from computer chips into electricity. "You gain twice," says Heath. "Number one, you're getting rid of heat, which is bad in a laptop, and number two, you're gaining efficiency." He thinks that applications could come with just a couple of years' work.

Cronin Vining, a consultant on thermoelectrics, says the commercial market for thermoelectric devices is very small at present but could grow with better materials. He says the nanowire work is impressive, but he's not ready to say that thermoelectrics could, for instance, help stem global warming by increasing the efficiency of power plants. "As they stand, their properties are not really good enough to be useful," Vining says. "But this is the very first result on silicon in 60 years that's of any interest at all."

مرکز تحقیقات استند فورد با استفاده از سیم های سیلیکون در ابعاد نانو قابلیت حفظ شارژ باتری های Li-lon را تا حد چشمگیری یعنی حدود 10 ساعت افزایش داده اند.

برای مثال یک کامپیوتر لپ تاپ که تا 10 ساعت با باتری کار می کرد هم اکنون قابلیت 20 ساعت کاربری را دارد.

مدیر این تحقیقات اظهار داشت": این قابلیت پیشرفت عظیمی در زمینه ی علم الکترونیک به شمار می آید."

افزایش قابلیت باتری های جدید Li-lon توجه بسیاری از صاحبان صنایع ماشین سازی را به خود جلب کرده است.

سازنده ی این باتری اظهار داشت که نسل جدید باتری Li-lon قابل استفاده در صفحه های خورشیدی پشت بام ها به منظور جذب و ذخیره ی انرژی الکتریکی نیز می باشند.

حجم ذخیره سازی باتری Li-lon وابسته به میزان لیتیوم قرار گرفته در قطب مثبت باتری که غالباً از جنس کربن است ولی سیلیکون در مقایسه با کربن قابلیت بالاتری ارائه می دهد.

سیلیکون موجود در باتری با جذب اتم های مثبت لیتیوم در طول شارژ بزرگ تر شده و با استفاده، به تدریج کوچک می شود. (مثلاً زمان پخش iPod) و سیلیکون به تدریج از اتم های لیتیوم خالی می شود.

باتری Li-lon این مسئله را با بهره گیری از تکنولوژی نانو رفع کرده است. لیتیوم در حجم زیادی از سیم های سیلیکونی در ابعاد نانو محصور شده که هر کدام قطری معادل یک ورق کاغذ را دارند.

سیم های سیلیکونی با اشباع شدن از لیتیوم چهار مرتبه از سایز طبیعی خود بزرگتر می شود.

ولی بر خلاف سایر محصولات سیلیکونی شکسته نمی شوند.

منبع خبر: gsm.ir

شرکت Jet Blue به منظور آزمایش سرویس اینترنت خود در هواپیما، به مسافران سرویس Wi-Fi رایگان ارائه می دهد.

مسافرانی که لپ تاپ یا گوشی های Black Berry مجهز به Wi-Fi دارند، می توانند در یک هواپیمای A320 که Beta Blue نام دارد به سرویس های ایمیل و پیام فوری در یاهو دسترسی داشته باشند. در صورتیکه مسافران از این سرویس در طول چند ماه متوالی استقبال خوبی کنند، Beta Blue سرویس دسترسی به اینترنت و Wi-Fi را در هواپیماهای بیشتری ارائه خواهد کرد.

 

 

 

خطوط آنولوگ معمولی:

منظور از این خطوط همان خطوط تلفنی معمولی می باشد. نرخ انتقال Data توسط این خطوط حداکثر 6/33 kb/s می باشد.
T1 : نام خطوط مخابراتی مخصوص است که در آمریکا و کانادا ارایه می شود . بر روی هر خط T1 تعداد 24 خط تلفن معمولی شبیه سازی می شود.
هر خط T1 می تواند حامل 5/1 mb/s پهنای باند باشد.

E1:

نام خطوط مخابراتی مخصوصی است که در اروپا و هم چنین ایران ارائه می شود بر روی هر خط E1 تعداد 30 خط تلفن معمولی شبیه سازی می شود.
هر خط E1 می تواند حامل 2 mb/s پهنای باند باشد. نرخ انتقال Data توسط این خطوط جهت مودم های ارائه شده در ایران حداکثر 56 kb/s می باشد.
که البته در صورت فراهم نمودن مودم های سریع تر کاررب می تواند برابر سرعت مودم خود دیتا را دریافت نماید. مشخصه این سیستم پیش شماره متفاوت آنها نسبت به خطوط عادی می باشد.

ISDN:

اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهد 80 میلادی باز می گردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است. در حقیقت تلاشی برای جایگزین سیستم تلفنی آنالوگ با دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی ، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبان کند.به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد. در این سیستم ، صوت ابتدا به داده های دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می باید.
ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود: N-ISDN و B-ISDN .
B-ISDN بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استفاده می کنند.(از جمله شبکه دیتای ایران)

نوع دیگر B-ISDN با ISDN با پهنای باند پایین است که برای استفاده های شخصی طراحی شده است.
در N-ISDN دو استاندارد مهم وجود دارد.
BRI و PRI نوع PRI برای ارتباط مراکز تلفن خصوصی (PBX) ها با مراکز تلفن محلی طراحی شده است.
E1 یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استفاده زیادی دارد . E1 شامل 30 کانال شامل (B-channel) و یک کانال برای سیگنالینگ (D-channel) می باشد که هر کدام 64 kb/s پهنای باند دارند.

بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش اینترنت ، از PRI ISDN ها برای ارتباط ISP ها با شبکه PSTN استفاده شد که باعث بالا رفتن تقاضا برای این سرویس شد. هم چنان که در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است.
نوع دیگر ISDN ، BRI است (نوعی که در کیش از آن استفاده می شده) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل 64 kb/s و یک کانال برای سیگنالینگ با پهنای باند 16 kb/s را در اختیار مشترک قرار می دهد.
این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویس های امروزی همچون Voip ، HTTP ، MultiMedia و ... به وجود نیامده بود ، مورد نیاز نبود هم چنین برای مشترکین عادی تلفن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تفاوتی با سیستم های آنالوگ فعلی نداشت و به همین جهت هزینه های اضافی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهت از این تکنولوژی استقبال چندانی نشد.
تنها در اویل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN افزایش یافتند . پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژی هایی با سرعت های بسیار بالاتر مانند ADSL که سرعتی حدود 8 mb/s برای دریافت و 640 kb/s را برای دریافت با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار می دهد، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود.

برگرفته از www.srco.ir

 کوارتز، که از سیلیکون و اکسیژن تشکیل شده، شایع‌ترین ماده معدنی در کره زمین است.
میلیاردها نفر هر روز از کوارتز استفاده می‌کنند، اما تعداد کمی از آنها از این موضوع خبر دارند، زیرا بلورهای ریز کوارتزی که از آن استفاده می‌کنند، درون ساعت‌های مچی و دیواری پنهان شده است.
اما این بلورهای سفید یا شفاف که در سراسر جهان یافت می‌شوند، چه ارتباطی با اندازه‌گیری زمان دارند؟
برخی از مواد مانند برخی از سرامیک‌ها و بلورهای کوارتز، هنگامی که تحت فشار مکانیکی قرار گیرند، می‌توانند الکتریسیته تولید کنند. توانایی تبدیل دوجانبه فشار مکانیکی و الکتریسیته را به یکدیگر "خاصیت پیزوالکتریک" می نامند.
بلورهای کوارتز که دارای این خاصیت هستند، با یک ولتاژ معین برق همیشه با بسامد یا فرکانس خاصی مرتعش می‌شوند. بنابراین این بلورها معیار دقیقی از بسامد یا فرکانس را حفظ می‌کنند، که به تنظیم حرکت ساعت کمک می‌کند و دقت آن را بسیار بالا می‌برد.

کوارتز در رادیوها، ریزپردازشگرها (میکروپروسسورها)،و بسیاری از دستگاه‌های صنعتی دیگر نیز به کار می‌روند.

منبع: phalls.com

کنترل کننده IDE :

رسانه های ذخیره سازی یکی از بخش های مهم در کامپیوتر محسوب می گردند. اهمیت موضوع فوق به نوع استفاده از کامپیوتر بستگی نداشته و همواره رسانه های ذخیره سازی اطلاعات ، دارای جایگاه خاص خود در کامپیوتر بوده و خواهند بود. در اغلب کامپیوترهای شخصی از یکی از دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات زیر استفاده می گردد.( معمولا" در یک سیستم بیش از یک مورد استفاده گردد )

• فلاپی درایو
• هارد درایو
• CD-ROM درایو

معمولا" هر یک از دستگاه های فوق از طریق یک واسط ( اینترفیس ) با نا م IDE ) Integrated Drive Electronics) به کامپیوتر متصل می گردند.اینترفیس IDE یک روش استاندارد برای اتصال ( ارتباط) یک دستگاه ذخیره سازی به کامپیوتر است .شکل زیر هارد را بمراه برد کنترلی مربوطه در کنار یکدیکر نشان می دهد.

نحوه شکل گیری IDE :

IDE با هدف استاندارد کردن استفاده از هارد ( هارد درایو ) در کامپیوترها ایجاد شده است . نکته مهم در رابطه با IDE تلفیق( در کنار هم قرار دادن ) هارد ( هارد ، درایو ) و کنترل کننده با یکدیگر است . کنترل کننده یک برد الکترونیکی بهمراه مجموعه ای از تراشه ها است که نحوه ذخیره و بازیابی اطلاعات بر روی هارد دیسک را مشخص می نماید. اغلب کنترل کننده ها دارای حافظه اختصاصی خود بوده که از آن بعنوان یک بافر و در جهت افزایش کارآئی عملکرد هارد دیسک استفاده می گردد.

قبل از مطرح شدن IDE ، کنترل کننده ها و هارد دیسک ها از یکدیگر جدا بودند. در چنین مواردی همواره این احتمال وجود داشت که کنترل کننده تولیده شده توسط یک شرکت با هارد دیسک تولیده شده توسط شرکت دیگر، با یکدیگر مطابقت نداشته و قادر به کار در کنار یکدیگر نباشند! وجود فاصله بین کنترل کننده و هارد خود عاملی برای کاهش کیفیت سیگنال مربوطه بوده که اثرات مستقیمی را در رابطه با کارآئی هارد دیسک بدنبال داشت .

در سال 1984 کامپیوترهای شخصی AT را با ویژگی های منحصر بفرد در معماری بکار گرفته شده عرضه شد. در معماری فوق از مجموعه ای اسلات برای افزایش کارت های سخت افزاری از نوع ISA)Industry Standard Architecture) استفاده بعمل آمد. گذرگاه (BUS) جدید قادر به ارسال داده بصورت شانزده بیت در هر لحظه بود.( گذرگاه های اولیه ISA قادر به ارسال داده بصورت هشت بیت در هر لحظه بودند) در معماری ارائه شده برای اولین بار از ترکیب درایو / کنترل کننده استفاده گردید. یک کابل، درایو/ کنترل کننده را به یک کارت ISA که به کامپیوتر متصل بود ، ارتباط می داد. تکنولوژی فوق را می توان نقطه شروع اینترفیس های ATA )AT Attachment ) در نظر گرفت .

در سال 1986 ، درایوهای IDE را معرفی شد. ایده درایوهای فوق از استاندارد ATA بود. بتدریج تکتولوژی IDE رایج و اغلب تولیدکنندگان برای تولید درایو / کنترل کننده از استاندارد فوق تبعیت کردند.

کنترل کننده ها، درایوها ، آداپتورهای میزبان :

اغلب بردهای اصلی (MotherBoard) بهمراه یک اینترفیس IDE عرضه می شوند. اینترفیس فوق را کنترل کننده IDE نیز می نامند.اینترفیس در خقیقت یک آداپتور میزبان ( Host Adapter) است . این بدان معنی است که آداپتور فوق شرایطی را فراهم می نماید که یک دستگاه به یک کامپیوتر ( میزبان ) متصل گردد. کنترل کننده بر روی بردی قرار دارد که به هارد متصل است .

در ابتدا هدف از طراحی اینترفیس IDE ، اتصال یک هارد به کامپیوتر بود ولی بتدریج بعنوان یک اینرفیس جامع و کامل برای اتصال دستگاه های دیگر نظیر : فلاپی و CD-ROM نیز مورد توجه و استفاده قرار گرفت .

کابل :

دستگاه های IDE از یک کابل ریبونی برای ارتباط با یکدیکر استفاده می نمایند. در این نوع کابل نمام سیم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار یکدیگر قرار می گیرند. این نوع ریبون ها دارای 40 و یا 80 سیم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از یک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت میانی کابل فوق از یک کانکتور دیگر نیز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از 18 اینچ ( 46 سانتیمتر) بیشتر باشد.فاصله بین اولین کانکتور ( یک سر کابل ) و کانکتور دوم ( میانی ) حداکثر 12 اینج و فاصله دومین کانکتور تا کانکتور سوم ( سر دیگر کابل ) حداکثر 6 اینچ است . رعایت فواصل فوق ، پیوستگی سیگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمایزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.

• کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی
  
• کانکتور مشکی برای اتصال به درایو اولیه (Master)
  
• کانکتور خاکستری برای اتصال به درایو ثانویه (Slave)
  
  در یک طرف کابل فوق یک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سیم موجود در آن سمت ، به پین شماره یک متصل است . سیم شماره 20 به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پینی وجود ندارد) از محل پین فوق برای اطمینان از اتصال کابل به درایو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زیر یک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

یک اینترفیس IDE ، قادر به حمایت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اینترفیس می باشند ( اولیه و ثانویه ) در این حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اینکه کنترل کننده و درایو از یکدیکر متمایز ( جدا ) می باشند، عملیات کنترلی اضافه ای بمنظور تشخیص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت. شکل زیر اینترفیس های اولیه و ثانویه موجود بر روی یک بر دصلی را (ازنمای نزدیک) نشان می دهد. بمنظور اتصال دو درایو به یک کابل IDE ، از یک نوع پیکربندی خاص با نام " Master " و " Slave " استفاده می کند.با استفاده از پیکربندی فوق یک کنترل کننده درایو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درایو دیگر برای کامپیوتر است . در چنین حالتی درایو Slave درخواستی را برای درایو Master ارسال تا اطمینان حاصل نماید که آیا Master در حال ارسال اطلاعات است یا خیر؟ در صورتیکه Master بیکار باشد به Slave اعلام تا عملیات ارسال داده توسط وی آغاز گردد. در صورتیکه درایو Master در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بایست در انتظار بوده تا زمانیکه عملیات ارسال داده توسط Master به اتمام رسیده و به Slave اعلام گردد.

از پین شماره 39 کانکتور برای تشخیص اتصال درایو Slave استفاده بعمل می آید. پین فوق حامل یک سیگنال خاص بمنظور تشخیص حضور درایو Slave است . سیگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP) نامیده می شود. توصیه می گردد درایوMaster به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به هارد در وضعیت Master قرار گیرد. Jumper مربوط به درایو دوم را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور میانی کابل متصل نمائید. کنترل کننده ها بمنظور تشخیص Master و یا Slave بودن یک درایو از Jumper های تنظیم شده استفاده خواهند کرد. هر درایو قابلیت Master شدن و یا Slave بودن را دارا است .در صورتیکه صرفا" یک درایونصب شده باشد می بایست درایو فوق بصورت Master باشد.
منبع

لازم به ذکر است که کابلهای SATA و در حال حاضر SATA II جایگزین کابلهای IDE برای هارد درایوها شده اند که در آینده درباره تکنولوژی SATA توضیح داده خواهد شد.

آی سی 555 یکی از معروف ترین و پرکاربردترین المانهای مجود در بازار است که به آی سی تایمر نیز معروف است. در بیشتر مدارات از این قطعه برای ایجاد پالس با فرکانس های متفاوت استفاده می گردد. مشخصات کامل پایه ها در شکل آمده است. این آیسی را می توانید در دو وضعیت مونواستابل وآ استابل مورد استفاده قرار داد.در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس قابل کنترل است.که این کنترل عموما از طریق پایه 2 آیسی555  صورت می گیرد.اما در حالت آستابل در صورت داشتن تغذیه مثبت و منفی در پایه های 1و4و8 واتصال خازن و مقاومت درپایه های 2و6و7 به طور خودکار و بدون تحریک پالسهای ثابت وتعیین شده ای را ایجاد می کند.پایه 3 این آیس همواره پایه خروجی است.
این آی سی کاربردهای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به تولید پالس، کنترل پهنای پالس، مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره....  اشاره کرد. برای دریافت اطلاعات بیشتر دیتا شیت این آی سی را دانلود کنید.

فایل : NE555 datasheet
فرمت : پی دی اف - pdf
حجم : 115Kb