Техника - молодёжи 1960-04, страница 40

КИРПИЧИК

МАШИН

БУДУЩЕГО

В ЖИВОМ существе все состоит из клеток. В клетке скрыта огромная возможность: при небольших изменениях конструкции — именно конструкции, а не принципа! — она выполняет сложную функцию, встречающуюся в устройстве какой угодно машины.

Сейчас ученые и инженеры соода-ли новый прибор — солиои, который в разиых конструктивных вариантах может выполнять роль датчика

На сха мах: работа соли она при ил* метании освещенности, вверху —а ла-темненном солионе часть молекул не распадается на ноны и не участвует в переносе влектронов с катода на анод. В освещенном солионе количество ионов увеличивается (в с в рв дине) и соответственно увеличивается влектрический ток в влектролите (они л у).

♦

сигналов, усилителя и двигателя. Замечательно то, что и по своей физической природе этот элемент оказался подобным живой клетке: он ие электромеханический, не электронный, а ионный; электрические процессы там осуществляются ие в полупроводниках и ие в проводниках-металлах, а в жидкой среде, растворе солей. Есть надежда, что радиотехника и автоматика, кроме средств электроники, смогут пользоваться достижениями новой области техники, которую можно назвать «Ионикой»

Собственно, серьезная влектро-техиика началась именно с ионики — с постройки гальванических элементов — источников тока. Солиои похож иа элемент: он тоже имеет два электрода, опущенных в электролит. Но между ними находится пористая перегородка, сквозь которую проходят ионы, двигаясь от одного электрода к другому.

Миогие внешние причины могут повлиять иа движение ионного потока. Так, например, если направить на прибор луч света, количество ионов в растворе увеличится, и ток между электродами возрастет. Ток изменится, если при нагревании в растворе начнутся конвекционные потоки между нагретой и ненагретой сторонами прибора. Сделав стенки прибора достаточно гибкими, мы получим такие же токи при надавливании на стенку или при воздействии на нее звуковых воли воздуха. Тогда солиои может работать в роли теизодатчика (прибора, измеряющего давление) и микрофона.

Изменения потенциала на пористой перегородке вызывают усиленное изменение тока между электродами, и солиои работает как обычная усилительная радиолампа — триод. Перегородка играет роль сетки в лампе: она ускоряет и замедляет движение ионов.

Особенно интересна конструкция солиона-двигателя, основанная на явлении электроосмоса. Здесь отрицательные ионы остаются на стенках пор, а положительные проходят из одной половины прибора в другую, создавая разность давлений. При этом одна из гибких стенок прибора выпячивается, а другая втягивается — электрическая энергия преобразуется в механическое движение.

Можно надеяться, что скоро появятся целые цепи солионов разного назначения, а может быть, и солиои-мыв машины, составленные из одинаковых кирпичиков-элементов, идею которых подсказала живая природа.

ВСЕ МЕНЬШЕ И ВСЕ МОЩНЕЕ

ЯВЛЕНИЕ, на котором основано действие технектрона, не такая уже новость. Еще в 1928 году был выдан патент на открытие «эффекта поля». Оказалось, что током проходящим через пластинку из полупроводника, покрытую слоем сер

нистой меди, можно управлять, изменяя электрический потенциал меди.

Изобретатель технектрона Тешнер вместо пластинки применил полупроводник цилиндрической формы, так как при круглом сечении эффект поля проявляется гораздо сильнее.

Технектрон имеет вид крохотного стерженька иа германия с электронной проводимостью, длиной 2 мм и диаметром меньше 0,0 мм (см. рис. на цветной вкладке). На этом стерженьке сделана глубокая круговая выемка, уменьшающая его диаметр до 0,04 мм. Вокруг получившейся шейки нанесен тонкий слой индия.

Получается уже знакомая схемв полупроводникового усилителя. Одна из частей стерженька играет роль катода с избыточным количеством электронов, к другой приложен положительный потенциал, и она служит анодом. Кольцо из индия играет роль сетки в вакуумном триоде. С электрической точки зрения, в сечении стерженька различают три концентрических слоя: в наружном имеет место концентрация свободных электронов, далее идет слой с «дырочной» проводимостью и, наконец, вблизи оси — слой германия, атомы которого еще не потеряли своих электронов.

При включении стерженька в электрическую цепь ток через слой с дырочной проводимостью не проходит. Он может проходить только черев сердцевину стерженька. Однако при увеличении напряжения, приложенного к индиевому кольцу, непроводящий слой с дырочной проводимостью как бы утолщается за счет проводящего сердцевинного. Таким образом, колебания слабого тока, подведенного к индиевому кольцу, вызывают изменения более сильного тока, проходящего по стержню, благодаря чему на выходе прибора получается усиленный и модулированный ток. так же как это имеет место в усилительной электронной лампе.

Новый прибор замечателен тем. что, сохраняя все преимущества транзистора. он может работать практически на всех частотах, применяющихся в радио, телевидении и радиолокации. Мощность его практически неограниченна, так как несколько приборов можно включать параллельно.

Даже самая маленькая из миниатюрных электронных ламп остается «великаншей» в сравнении со стерженьком из германия размерами 2X0.5 мм. называющимся технектро-иом. Он так мал, что техника его изготовления относится скорее к часо- t вому мастерству, чем к электронике, к