بخشِ نانو _ میکرو آنتن ها و نانو امواج اِلکترومغناطیسی(Nano _ Micro Anntena)
نانو دیپل L/d در آنتن های نانو الکتریکی_سیگنال های صوتی برای شناسایی فعالیت مولکولی ((تعامل) یا (مداری فعال))
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: با توجه به اینکه نانو دیپل L/d به نحو قابل ملاحظه ای کوچک شده است، غیر قابل استفاده می گردد.در هادی های الکتریکی تک بعدی همچون نانو لوله ها، حالت عمق پوستی به کلی منتفی می گردد. چراکه در اینجا الکترونها تنها اجازه حرکت در طول رشته هادی را دارند و بنابراین توزیع جریان به نحو موثری تک بعدی می باشد.علاوه بر اینکه الکترون ها تنها در یک بعد حرکت دارند، دو مساله مهم دیکر نیز اتفاق می افتد، اندوکتانس و مقاومت بزرگ. این ویژگی ها رفتاری بسیار متفاوت را برای آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک ایجاد می نمایند.
تفاوت اصلی در این است که توزیع جریان متناوب است با طول موجی که 100 برابر کوچکتر از طول موج فضای آزاد برای فرکانس حرارتی مشخصی می باشد طول موج توزیع جریان به سرعت موج در آن مود وابسته است. اگر سرعت موج همان سرعت نور باشد، طول موج توزیع جریان عبارتست از طول موج امواج الکترومفناطیسی در فضای آزاد. از طرف دیگر سرعت موج در نانو لوله ها حدود یکصد برابر کمتر از سرعت نور می باشد. این به آن دلیل است که در تئوری مدار، سرعت موج برابر با معکوس ریشه دوم ظرفیت خازنی در واحد طول ضرب در ظرفیت القایی در واحد طول می باشد.
آنتن های نانو لوله ای در نگاه اول این تصور را به ما میدهد که مشابهی از آنتن دیپل است که در ابعاد کوچک طراحی شده است. اما در واقع چنین نیست در تئوری اصلی آنتن های دیپل برای تعیین توزیع جریان روی آنتن، که شعاع دیپل نسبت به عمق پوستی بزرگتر است و همچنین تلفات مقاومتی آنقدر کم است که قابل چشم پوشی می باشد.در نانو مخابرات تعامل با نانو ذرات الکترونیکی مبتنی بر نانو لوله کربنی سیگنال تولید شده توسط دستگاه نانولوله کربن به دنبال جذب مولکولهای منفرد خاص تغییر یافته است.این به این دلیل است که مولکول جاذب حالت تله ای را در نانو لوله کربن ایجاد می کند ، که باعث هدایت آن می شود.این بدان معنی است که ادوات نانو مخابراتی مبتنی بر نانو لوله کربنی بسیار حساس میباشند. و میتوانند میزان بی نظیری از مولکولهای واحد را تشخیص دهند. توانایی توصیف مولکولهای منفرد با استفاده از نانو الکترونیک بسیار حساس ، چشم انداز مهیج در زمینه حسگر ها ، به ویژه برای کاربردهای عصبی و حسگرهای زیستی است.استفاده از سیگنال های صوتی برای شناسایی فعالیت مولکولی ((تعامل) یا (مداری فعال)) جذاب است.
در نانو مخابرات و تعامل با نانو ذرات الکترونیکی مبتنی بر نانو لوله کربنی حساسیت تشخیص سیگنال ممکن است از طریق تولید نویز قابل کنترل افزایش یابد. این ادوات نانو مخابراتی مبتنی بر نانولوله کربن نشان می دهد که امکان شناسایی مولکول های منفرد از طریق ذرات نویز منحصر به فرد آنها در سیگنال های فعلی نانو مخابراتی وجود دارد. دانش بهبود یافته در مورد منشاء مولکولی و تعامل با نانو ذرات الکترونیکی مبتنی بر نانو لوله کربنی نویز باید منجر به توسعه الکترونیکی شود که از نویز استفاده می کنند تا عملکرد خود را به جای تخریب آن ، بهبود بخشند.
نتیجه گیری :
با توجه به اینکه نانو دیپل L/d به نحو قابل ملاحظه ای کوچک شده است، غیر قابل استفاده می گردد.در هادی های الکتریکی تک بعدی همچون نانو لوله ها، حالت عمق پوستی به کلی منتفی می گردد. چراکه در اینجا الکترونها تنها اجازه حرکت در طول رشته هادی را دارند و بنابراین توزیع جریان به نحو موثری تک بعدی می باشد.علاوه بر اینکه الکترون ها تنها در یک بعد حرکت دارند، دو مساله مهم دیکر نیز اتفاق می افتد، اندوکتانس و مقاومت بزرگ. این ویژگی ها رفتاری بسیار متفاوت را برای آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک ایجاد می نمایند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک