יסודות של לוגיקה פלוליטית

מכשירים לוגיים פלוליטיים מניפולציה על זרימת הנוזלים או הגזים לביצוע פעולות בוטות, עיבוד מידע באמצעות לחץ, קצב זרימה או הרכב נוזל ולא אלקטרונים.בבסיסם, מכשירים אלה משתמשים אנלוגיות נוזליות של רכיבים אלקטרוניים: נוזל ושער, למשל, פלט אות בלחץ גבוה רק כאשר שני ערוצי קלט הם לחץ, בעוד שער לא מרתיע את הלחץ הבסיסי של הניאקציה (אוריד) אשר מאפשר מעבר למשטח מכני לא מתאים (אונקטיבי) ללא לחץ חיצוני), או לחץ חיצוני (מסוגלתפקוד מכני).

היתרון העיקרי של לוגיקה נוזלית הוא החיסרון שלה.עיגולים אלקטרוניים פגיעים לקרינת קרינה, הדופקים אלקטרומגנטיים וטמפרטורות קיצוניות; מכשירים נוזליים, לעומת זאת, הם בעלי קרינה חד-משמעית ויכולים לתפקד בטמפרטורות Cryogenic או מעל 500 מעלות צלזיוס, בהתאם לנוזל העבודה.הם גם לא צורכים חשמל עבור פעולת הליבה שלהם (אנרגיה מפוסקת נדרש), והם לא יכולים להפריע לסביבות רגישות וגמישות, במיוחד, במיוחד, לסביבות לוגיות גבוהות.

התפתחות היסטורית

ההיגיון הפגום הופיע בשנות ה-60 כחלופה לשיטות בקרה pneumatic.העבודה המוקדמת במעבדות היהלומים של הארי וצבא ארה"ב הפיקה מגבר נוזלי ומודולים לוגיים להנחיית טילים ושליטה במטוסים.עם זאת, העלייה של מיקרואלקטרוניקה זולים דחף לוגיקה נוזלית לתוך מחסנים ליד ⁇ על ידי שנות ה-80.

חידושים אחרונים

העבודה האחרונה בלוגיקה נוזלית התמקדה בגודל רכיב מתכווץ, מורכבות מעגלים מוגברת, ושילוב טכנולוגיות נוזליות ואלקטרוניות.התת הבאה מפרטת את פריצות הדרך המשמעותיות ביותר.

שילוב מיקרו-השפעהי

שילוב מיקרו-השפעהי כולל הצבת עשרות או מאות שערי לוגיקה נוזליים על שבב יחיד - מקבילה ישירה לדרך שאחרי מעגלים משולבים אלקטרוניים. חוקרים מאוניברסיטת Twente ו-MIT הוכיחו מעבדים מיקרו-השפעה המכילים מעל 500 שערים המדומים בצפיפות פולידילוקסאן (PDMS) אלה משתמשים ברשת של מיקרו-ערוצים ו pneumatics כדי ליישם את יכולת ה-Squaccreic של מספר רכיבי ALTccccccccccreic.

(הופנה מהדף [[1924]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]] [[1966]]]]]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[[[1966]] [[1924

3D Fluidic Architectures

מעגלים לוגיים נוזליים הם מתכננים, אשר מגבילים הן את הצפיפות והן את האותות routing. 3-ממדיים אדריכלות נוזל-חלקיקים ערימה של שכבות מרובות של ערוצים, ומקשרים אותם באמצעות אנכית. גישה זו מפחיתה את טביעת הרגל של מעבדים נוזליים על ידי סדר גודל, בעוד היא מאפשרת אינטגרציה חדשה של תאים חמים פחות מ-FLT:0fluidic Read-זיכרון 1FLT ו-FLT:2D2Dird ביותר מ-Dirdexive 3D.

חומרים חכמים והתאמות

(בשילוב חומרים תגובתיים-responsive לתוך שערי לוגיקה נוזלית מאפשר התנהגות הסתגלותית.לדוגמה, (FLT:0hydrogelssveFLT:1 כי swell או כווץ בתגובה ל- pH, טמפרטורה או כימיקלים ספציפיים ניתן להשתמש בהם כטרנסים כימיים נוזליים - צמצום עמידות זרימה המבוססת על הסביבה.

מערכות אלקטרו-חשמליות

(במקום להחליף אלקטרוניקה אלקטרוניקה, עיצובים מודרניים רבים משלבים לוגיקה נוזלית עם מרכיבים מוצקים כדי לנצל את החוזקות של כל מערכת היברידית עשויה להשתמש בלוגיקה נוזלית לעיבוד הראשי באזור עתיר (למשל, בתוך כור גרעיני) בעוד ממשק אלקטרוני מטפל בקלט של משתמשים והנתונים LT5 של שליטה חשמלית גבוהה (Flowicials) באמצעות תאים חשמליים:

טכניקת המרק

(ההבנה המעשית של מכשירי לוגיקה נוזליים מתקדמים תלויה במידה רבה בשיטות ייצור (FLT:0) ,0 לימוזינה של מתכת (Soft LithographyFLT) 1 ב-PDMS נשאר הטכניקה הנפוצה ביותר עבור אבטיפוסי מחקר בשל הפשטות והעלות הנמוכה שלו.

יישומים

ההתקדמות בלוגיקה נוזלית מרחיבה את טווח היישומים המעשיים.התחומים הבאים עומדים כהבטחה במיוחד.

אוויר והגנת

( Spacecraft and Satellites לפעול בסביבות עתירה גבוהה אשר יכול להשחית זיכרון אלקטרוני ולוגיקה. שערי לוגיקה פלוליטית הם חסינים לחלוטין על ידי התנגשויות חד-משמעיות ואפקטים של מינון כולל של נאס"א חקרו רצפים נוזליים עבור שליטה על מנת לשלוט בדגימה של מאדים, שבו הטמפרטורה יורדת מתחת ל- -100 מעלות צלזיוס באופן דומה, כלי נזילות צבאיות עבור בקרת כיוון דלקים של מנועי אווירי אוויריים (F) ב-SValfluicernFi) שבו לעתים קרובות ממעבדים חשמליים (מתקני דלק אלה).

מכשירים רפואיים וביו-תואמים

התקנים לוגיים פלוליטיים הם מתאימים טבעיים עבור יישומים ביו-רפואיים מכיוון שהם יכולים להתמודד עם תאים חיים, חלבונים, ו reagents ללא פגיעה בהם.FLT:0Lab-on-a-chipuaFLT:1 מערכות אשר מבצעות הכנה לדגימה, תגובה וגילוי על שבב יחיד של נוזל המכילה חומרים לוגיים של בקרה נוזלית המכילה את עצמם ואינו דורש מחשב חיצוני, לדוגמה, מיקרו-טיפול משולב עם שבב חיצוני, כולל שבבים וניתן לפשט באופן אוטומטי, או לפשט את שני משככי כאבים, ורק על ידי מעבדים של תאים חשמליים.

בקרת תהליכים ותחנות

בסביבות תעשייתיות, חיישנים חייבים לפעול בנוכחות טמפרטורות גבוהות, כימיקלים קורוזיים או רעש אלקטרומגנטי אינטנסיבי.שערי לוגיקה פלוליטיים יכולים ליצור את הליבה של FLT:0neumatic ControllerFLT:1 אשר לווסת טמפרטורה, לחץ, או זרימה ללא כל רכיבים חשמליים מופצות, ניתן להשתמש ללא ממריץ תהליך מתקדם של גזי חשמל ו-FI2 מסייע להורדת חומרים כימיים שונים.

אתגרים ומגבלות

למרות ההתקדמות האחרונה, טיפות לוגיקה נוזלית עומדות בפני כמה מכשולים המגדירים את האימוץ שלה (FLT:0Switching מהירות מערכת 1LT:1 הוא המשמעותי ביותר: עיכובים בשער נוזלי טיפוסי מ 1 מ"מ ל -100 מ"מ, בהתאם לממדי ערוצים ולנטיבות נוזלים, בעוד ששינויים חשמליים ב-Nanos2 שניות.

תחזית עתיד

(הופנה מהדף אלקטרוניקה) של מראות היברידיים של אלקטרוניקה, אך בקצב איטי יותר, כאשר הניקוי של האורגניזמים מתכווץ ו- 3D הדפסה משתפר, מעגלים נוזליים יהפכו צפופים ומהירים יותר.

חידושים במכשירים לוגיים נוזליים משנים בהתמדה סקרנות היסטורית לטכנולוגיה מעשית של סביבות קיצוניות.מעגלים משולבים מיקרו-השפעהיים למעבדים נוזליים תלת-ממדיים ושערים אדפטיים בעלי-חומר חכם, התחום עבר הרבה מעבר לתרגילים פשוטים.המכשירים האלה מציעים כעת התאמה יעילה למיקרו-אלקטרוניקה ביישומים הדורשים קשיחות קרינה, סובלנות עתירה גבוהה, או ביו-אופטימית, במיוחד, לשילוב של חומרים אלקטרו-אלקטרוניים, לא-אוטומטיים, ולא-תרגול, במיוחד, ולא-אוטומטיים, הוא גורם סטנדרטי, אשר דורש למיקרו-אלקטרוניקה סטנדרטיים, במיוחד, כאשר הוא גורם סטנדרטי למיקרו-אלקטרונים, הוא גורם סטנדרטי למיקרו-אלקטרוני, במיוחד למיקרו-אלקטרוניקה-אוטומטיים, במיוחד, אשר דורש, הוא דורש, הוא גורם סטנדרטי למיקרו-אלקטרוניקה-אלקטרוני, אשר דורש, כלומר, אשר דורש, אשר דורש, במיוחד לשילוב, אשר דורש לוגיים, במיוחד למיקרו-אלקטרוניקה סטנדרטי לשילוב, הוא דורש לוגי, אשר דורש לוגיים, חומרים סטנדרטי למיקרו-תרגול, אשר דורש לוגיים, במיוחד, אשר דורש לוגיים, אשר דורש לוגיים, אשר דורש לוגיים, במיוחד, במיוחד, במיוחד