عنوان پایان نامه : سیستم mppt مجموعه ای از سلول خورشیدی به روش PSO

قالب بندی : PDF

قیمت : رایگان

شرح مختصر : از تمام منابع انرژی تجدیدپذیر بیشترین توجه به انرژی خورشیدی در دهه ۱۹۷۰ انجام شد.بیشترین توجه به آن بعنوان یک راه حل برای کاهش استفاده از منابع فسیلی و سوختهای هسته ای برای یک محیط زیست پاکیزه تر شد.انرژی خورشیدی ،در سایز عمومی انرژی پتانسیلی دارد که برای تهیه انواع انرژی می توان ذخیره کرد:الکتریکی ، حرارتی ،شیمیایی و هر سوخت قابل حمل و نقل .به هر حال انرژی خورشیدی ،قابل گسترش ،قابل چرخش و معمولا غیر وابسته است. با افزایش ولتاژ کنترل کننده فتوولتائیک، افزودن ماژول های بیشتر در حالت سری محدود خواهد شد و در زمان هایی‌که یک یا چند ماژول زیر سایه درخت ها یا اجسام دیگری قرار می گیرند، این امر موجب کاهش ولتاژ شده و ولتاژ سری را هم اندازه (و یا کمتر از) ولتاژ باتری خواهد کرد. ما می خواهیم که ولتاژ MPP بالاتر از ولتاژ باتری باشد تا ناچار به استفاده از برق اضطراری نشویم. امروزه کنترل کننده‌های MPPT تا ۶۰۰ ولت برق مستقیم را در ورودی خود تحمل می کنند. این میزان ولتاژ برای زمانیست که سیستم فتوولتائیک شما به شبکه برق متصل است و کابل های بلندی برای شارژ باتری ها به عنوان سیستم برق پشتیبان استفاده می شود.

با توجه به مزایای بی شمار و ارزشمند سیستم های فتوولتاییک به این سیستم ها عیب هایی هم وارد است که عباتست از :

۱ – بازدهی کم و هزینه بالای سرمایه گذاری اولیه .

۲ – محدودیت درساعات کارکرد با تمام ظرفیت در طول روز یا ماه و سال .

۳ – عدم امکان پیوند با سیستم های سوخت پشتیبان مثل سیستم سوخت های فسیلی .

۴ – نیاز به ذخیره سازی با باتری های الکترو شیمیایی که بسیار گران می باشد .

۵ – نیاز به اشغال مساحت زیاد جهت نصب کلکتورها .

فهرست :

تشعشع خورشیدی

انرژی حرارتی خورشیدی

سلول خورشیدی چیست

تاریخچه سلول خورشیدی

علت احتیاج به سلول خورشیدی

ساخت سلول خورشیدی در ایران

فتوولایک و اساس کار سلول های خورشیدی

سیستم های فتو ولاییک

مصارف و کاربردهای فتوولتاییک

تیروگاه فتوولتاییک

معایب و مزایای سلولهای فتوولتاییک

مواد سازنده سلولهای خورشیدی

ماهوه های دریافت کننده انرژی خورشیدی

کریستال سیلیکون سی-اس ای

تولید برق بدون مصرف سوخت

صفحه خورشیدی

انتقال برق بدون سیم از ماه

پنل خورشیدی

یخچالهای خورشیدی

ساخت سلول خورشیدی نانویی

سلول های خورشیدی پلیمر

سلول های خورشیدی بر پایه نامه رساناهای آلی

پلیمرهای هادی

تئوری نوار

پلیمرهای گاف کوچک

سلولهای فتوولتایک آلی تک لایه

بهترین سلول خورشیدی جهان

سلول خورشیدی هیبریدی

الگوریتم بهینه سازی pso

الگوریتم بهینه سازی ذرات

کاربرد الگوریتم بهینه سازی

عنوان مقاله : معرفی نرم افزارهای گرافیک کامپیوتری

قالب بندی : PDF

قیمت : رایگان

شرح مختصر : گرافیک رایانه‌ای یا گرافیک کامپیوترییکی از قدیمی‌ترین شاخه‌های علوم رایانه است که به ترسیم، تغییر، و کار با تصاویر به شیوه‌های محاسباتی و رایانه‌ای اقدام می‌نماید. گرافیک رایانه‌ای یکی از پرجاذبه‌ترین و وسیع‌ترین کاربردهای رایانه‌هاست. بازیهای رایانه‌ای، برنامه‌های ساخت پویانمایی دوبعدی و سه‌بعدی، شبیه‌سازیهای محاسباتی، و پردازش تصاویر را می‌شود به‌عنوان چند نمونه نام برد.

نرم‌افزارهای مورد استفاده در کارهای گرافیکی را می‌توان بر اساس گرافیک رایاینه یا CG به دو دستهٔ بزرگ تقسیم کرد:

نرم‌افزارهای Raster یا نقشه بیتی که بر اساس پلت‌های رنگ Pixelها و نقاط کار می‌کنند همانند Photoshop و یا Corel Photo paint

نرم‌افزارهای Vector یا برداری که معمولاً برای ایجاد تصاویر گرافیکی از فرمولهای ریاضی و معادلات دیفرانسیل بهره می‌برند. همانند Corel Draw و یا Adobe Illustrator

ساختار هر دوی این نرم‌افزارها کاملاً با هم متفاوت است. هر چند سخت‌افزارهای Raster را جزو تولید کنندگان تصاویر گرافیکی می‌نامند ولی در واقع گرافیک Raster یا Bitmap ماهیت ویرایشی دارند تا تولیدی و نقطه قوت آنها در ویرایش و فیلتر گذاری بر روی تصاویر است تا خلق یک موضوع گرافیکی.

فهرست :

مقدمه

گرافیک دو بعدی

گرافیک سه بعدی

نرم افزار coreldraw

نرم افزار freehand

نرم افزار indising

فتوشاپ

نرم افزار Illustrator

نرم افزار Flash

نرم افزار softimage

نرم افزار ۳DMax

نتیجه گیری

منابع

عنوان مقاله :  طراحی پست ۲۰ کیلو ولت و تجهیزات مورد استفاده در آن

قالب بندی :  Word

قیمت :   رایگان

شرح مختصر :  پست ۲۰ کیلو ولتی که برای استاندارد اجرایی در مواقع بروز خطا در سیستم مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

پست ۲۰ کیلو ولت خازن گذاری شده . پست ۲۰ کیلو ولتی که برای استاندارد اجرایی های کوتاه مدت در سیستم بکار  می روند و در هنگام کار نرمال سیستم ، یک جریان پیوسته ای از این ترانسفورماتورها  عبور می کند.

پست ۲۰ کیلو ولت  تکفازی هستند که در سیستم های ، ما بین نوتر سیستم و زمین متصل گردیده و جهت استاندارد اجرایی فاز به زمین در مواقع بروز خطا بکار می روند. پست ۲۰ کیلو ولت  زمین کننده ، عموما جریان پیوسته ای نداشته و یا اینکه بطور پیوسته فقط جریان کوچکی را تحمل می نمایند. بسته به نوع کاربرد، پست ۲۰ کیلو ولت  دیگری برای منظورهای متفاوت ، می توانند در این بخش تحت پوشش قرار گیرند.

این ترانسفورماتورها  عبارتند از:

–               پست ۲۰ کیلو ولت  مقسم بار برای بالانس کردن جریان در مدارهای موازی

–               پست ۲۰ کیلو ولت  استارتر، که در موتورهای a.c. بصورت سری و جهت استاندارد اجرایی راه اندازی موتور به کار برده می شوند.

ترانسفورماتور یکی از نیازهای بسیار مهم سیستم‌های انتقال بسیار بزرگ می‌باشد .این بدان علت است که ترانسفورماتور همچون وسیله‌ای برای انتقال قدرت برق به مقادیر واقعی ولتاژ در هر یک از مراحل چندگانه‌ی انتقال و توزیع عمل می‌کند .از مرحله‌ی تولید در منبع تا ولتاژی که احتیاجات مصرف کننده‌را برآورده می‌کند ،ترانسفورماتورهای متعددی در ایستگاه‌های قدرت و شبکه‌های توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند این مجموعه ترانسفورماتورهای متفاوت را می‌توان به دسته‌های گوناگونی تقسیم نمود که

هر یک هدف خاصی را برآورده می‌سازد .این پروژه‌ی پایان نامه به بررسی ترانسفورماتورهای برق قدرت و شرایط خطای مربوط به آن‌ها می‌پردازد .  ترانسفورماتورهای قدرت روغنی حجم اصلی ترانسفورماتورهای قدرت به کاربرده شده در شبکه‌ی انتقال و توزیع برق را تشکیل می‌دهند

این ترانسفورماتورها در مایع هیدروکربنی غیر قابل اشتعال که از تقطیر و پالایش نفت خام به دست آمده‌است قراردارند .نقش این مایع هیدروکربنی محافظت از سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور از آثار زیان‌بار و خاصیت خورنده‌ی محیط می‌باشد .همچنین این مایع  به عنوان یک هادی حرارتی و یا یک وسیله‌ی سرمایشی عمل می‌کند .

این روغن معدنی(نفتی) که در ترانسفورماتورهای قدرت به کاربرده شده‌است ،‌جهت برآوردن این نیازهای بزرگ ، استقامت در برابر اکسیداسیون ،ویسکوزیته ،نقطه‌ی اشتعال ، نقطه‌ی روان سازی ،میزان سوفور مضر ،ولتاژ تفکیک الکتریکی و فاکتور پراکندگی مورد استفاده قرار می‌گرفت .

این توصیه نامه برای یک واحد پست ۲۰ کیلو ولتی و یا مجموعه ای از واحدهای پست ۲۰ کیلو ولتی و برای اتصال به سیستمهای قدرت متناوب با فرکانسهای نامی ۵۰ هرتز و ولتاژهای نامی ۱۱ و ۲۰ و ۲۲ کیلو ولت و نیز سیستم فشار ضعیف بکار می رود . این پست ۲۰ کیلو ولت بصورت شنت و جهت تصحیح ضریب توان به سیستم متصل گردیده و برای کار در فضای آزاد و یا محیط سربسته مورد استفاده می باشد .

فهرست :

مقدمه

معرفی

پست ۲۰ کیلو ولت خازن گذاری شده

پست  ۲۰ کیلو ولت  زمین کننده نوتر سیستم

انواع ترانسفورماتورها

اهداف

تعاریف

عنصر پست  ۲۰ کیلو ولتی

واحد پست  ۲۰ کیلو ولتی

بانک پست  ۲۰ کیلو ولتی

تجهیزات پست  ۲۰ کیلو ولت

وسیله تخلیه پست  ۲۰ کیلو ولت

ترمینالهای خط

ولتاژ نامی Un

سطح عایقی U

خروجی نامی

جریان نامی

تلفات پست  ۲۰ کیلو ولت

تانژانت زاویه تلفات (tan )

حداکثر ولتاژ سیستم Um

دمای هوای محیط

دمای هوای خنک کننده

دمای افزایش یافته ناشی از محفظه پست  ۲۰ کیلو ولت

دمای استاندارد آزمایش

طراحی و ساخت

توان واحد پست  ۲۰ کیلو ولتی

اضافه بار قابل قبول

حداکثر ولتاژ قابل قبول

حداکثر جریان قابل قبول

پلاک شناسایی پست  ۲۰ کیلو ولت

مشخصات کلی پست  ۲۰ کیلو ولت

تعاریف

جریان نامی دائمی

آزمایشات معمول(Routine tets)

اندازه گیری مقاومت اهمی سیم پیچ

کلیات

پست  ۲۰ کیلو ولت  نوع خشک

پست  ۲۰ کیلو ولت  نوع روغنی

کنترانسها

مقدمه

معرفی

طراحی

تعاریف

جریان دائم نامی IN

جریان هجومی نامی

اندوکتانس نامی

فاکتور Q

جریان هجومی نامی

سطح عایقی

افزایش دما

پلاک شناسایی

اطلاعاتی که باید  هر ترانسفورماتور داده شود.

آزمایشها

آزمایشهای معمول

اندازه گیری مقاومت سیم پیچ

اندازه گیری اندوکتانس

آزمایش تحمل منبع ولتاژ مجزا

آزمایش تحمل اضافه ولتاژ القایی

تلرانسلها

مقدمه

معرفی

طراحی

تعاریف

جریان نامی  با فرکانس سیستم IN

ولتاژ  نامی با فرکانس سیستم

جریان نامی با فرکانس تنظیم IA

ولتاژ نامی  با فرکانس  تنظیم UA

فرکانس تنظیم نامی fA

اندوکتانس نامی LA

فاکتور Q نامی QA

جریان  کوتاه مدت نامی IKN

مقادیر نامی

مقادیر ولتاژ و جریان نامی

جریان کوتاه مدت نامی

فاکتور Q نامی

ضعیف ولتاژ و جریان

سطح عایقی

پلاک شناسایی

اطلاعاتی که باید برای هر ترانسفورماتور داده  شود.

آزمایشها

اطلاعات کلی در مورد آزمایشهای انجام شده ، نمونه و خاص در بخشهای بعدی آمده است.

اندازه گیری اندوکتانس

آزمایش تحمل اضافه ولتاژ القایی

اندازه گیری فاکتور Q

اندازه گیری تلفات

تعیین نحوه افزایش دما

تلرانس

مقدمه

طراحی

تعاریف

سیم پیچ اصلی

ولتاژ نامی

جریان زمین نامی

مقادیر نامی

ولتاژ نامی سیم پیچ اصلی

جریان زمین نامی

امپدانس توالی صفر نامی

سطح عایقی

پلاک شناسایی

نوع ترانسفورمر یا ترانسفورماتور

آزمایشها

آزمایشهای نمونه

آزمایشهای خاص

اندازه گیری امپدانس توالی صفر

افزایش درجه حرارت در جریان زمین نامی

تعیین توانایی تحمل جریان کوتاه مدت

تلرانسها

آزمایشات پست  ۲۰ کیلو ولت

کلیات آزمایشهای پست  ۲۰ کیلو ولت به دو نوع زیر می باشند

جزئیات آزمایشات

تلفات پست  ۲۰ کیلو ولت

آزمایش معلول

آزمایش نمونه

آزمایش پایداری حرارتی (آزمایش نمونه)

آزمایشات ولتاژ

برای واحدهای پست  ۲۰ کیلو ولتی

برای بانکهای پست  ۲۰ کیلو ولتی

آزمایش یونیزاسیون پست  ۲۰ کیلو ولت (آزمایش نمونه)

سطوح عایقی و ولتاژهای تست بین ترمینال پست  ۲۰ کیلو ولت و زمین

مقدمه

معرفی

تعاریف

ولتاژ نامی

جریان نامی

محدوده تنظیم

سیم پیچ کمکی

سیم پیچ ثانویه

ولتاژ نامی

جریان نامی

محدوده تنظیم

افزایش درجه حرارت سیم پیچ

سطح عایقی

پلاک شناسایی

آزمایشها

آزمایشهای نمونه

آزمایش های خاص

اندازه گیری ولتاژ بی باری

آزمایش افزایش درجه حرارت

آزمایشهای دی الکتریک

برای عایق غیریکنواخت

تلرانسها

مقدمه

معرفی

حالات مطالعه شده‌ی ترانسفورماتور و نتایج تشخیصی سیستم

ایجاد سیستم

انتخاب روش‌های گوناگون تفسیر خطای پست

داده‌های تحلیل گاز محلول در روغن (خطای پست  )برای کاربر

تست برای شرایط خطا دار ترانسفورماتور

تشخیص خطاهای ترانسفورماتور

روش نسبیت چهارگانه‌ی راجر

عنوان مقاله :  زبان های برنامه نویسی‎

قالب بندی :  Word

قیمت :   رایگان

شرح مختصر :  مسلما یکی از سودمندترین اختراعات بشر تا به امروز کامپیوترها بوده اند. دستگاه هایی که هزاران بار سریعتر از انسان فکر میکنند و سرعت عملشان به طرز غیر قابل باوری بالاست. سرعت و قدرت، امکان انجام خیلی از کارهایی را فراهم کردند که انسان به طور عادی از انجام آن ها عاجز بود. اما یک مشکل وجود داشت: این دستگاه ها به همان اندازه که قوی بودند ، کم هوش هم بودند؛ آن ها به طور عادی هیچ عملی انجام نمی دادند مگر این که به صراحت از آن ها درخواست می شد. اما این درخواست چگونه باید صورت می گرفت؟ باید راهی برای گفتگو با آن ها پیدا می شد. و در این زمان بود که متخصصان تصمیم گرفتند زبان های مخصوصی را بوجود بیاورند تابتوانند با کامپیوترها گفتگو کنند. این زبان های مخصوص به اصطلاح زبان های برنامه نویسی کامپیوتر نام گرفتند.به نسل اولیه زبان های برنامه نویسی، زبان های سطح پایین گفته می شد، چرا که به سختی قابل یادگیری و به کارگیری بودند. پیاده سازی اعمالی ابتدایی توسط این زبان ها باعث می شد مدت ها وقت با ارزش برنامه نویسان گرفته شود. اما وضع به همین منوال نماند و با گذشت زمان زبان های جدیدی به وجود آمدند که آموختن آن ها راحت تر بود. طی سه دهه ی اخیر، صنعت کامپیوتر مورد هجوم انواع زبان های برنامه نویسی قرار گرفت.

فهرست :

چکیده

مقدمه

فصل اول : تاریخچه ی برخی از زبان های برنامه نویسی

زبان برنامه نویسی c

زبان برنامه نویسی c++

اهداف بوجود آمدن c++

زبان برنامه نویسی c#

زبان برنامه نویسی Java

زبان برنامه نویسی visual basic

زبان برنامه نویسی پایتون

ویژگی های شی گرایی

رایگان

قابلیت حمل

قدرتمند

درونی سازی و گسترش

فصل دوم : زبان Delphi

تاریخچه زبان Delphi

فصل سوم : زبان c

تاریخچه c

برنامه نویسی ساخت یافته

مراحل اجرای یک برنامه c

خطاهای برنامه نویسی

فصل چهارم : Visual Basic

مقدمه ای بر زبان برنامه نویسی Visual Basic

فصل پنجم : زبان java

جاوا

تاریخچه

اهداف اولیه

خط مشی جاوا

پیاده سازی

اداره خودکار حافظه

گرامر

نمونه هایی از برنامه های جاوا

توزیع های جاوا

کلاس های خاص

کتابخانه های کلاس

کتابخانه های مرکزی

کتابخانه های موضعی و بین المللی

کتابخانه های واسط کاربر

ویرایش

ایرادات مطرح شده

پاسخ به ایرادات

یک اشتباه متداول

عنوان پروژه :  ساخت آمپلی فایر ۳۰۰ وات

قالب بندی :  PDF

قیمت :   رایگان

شرح مختصر :  آمپلی فایر در دستگاه ‌استریوی خانگی نمونه‌ای از تقویت کننده ولتاژ است و نوع دیگری از آمپلی فایر ها تقویت توان است. تقویت کننده توان در سیستم های صوتی یک نمونه‌ از این تقویت کننده‌ها ‌است و توان لازم برای راه‌اندازی بلندگو را تهیه می‌کند. در واقعه تقویت کننده الکترونیکی وسیله‌ای برای افزایش توان سیگنال می‌باشد. تقویت کننده شکل سیگنال ورودی را حفظ کرده اما دامنه بزرگتر آن را بزرگتر می‌کند.از تقویت کننده ها برای تقویت صدای سازهای مانند گیتار الکتریک، گیتار باس، ویولن برای تقویت انواع خروجی های صدا مانند دستگاه های پخش خانگی، دستگاه های پخش خودرو و برای تقویت صداهای ضبط شده در مسیر دستگاه های ضبط صدا در استودیو های صوتی استفاده می شود.هدف این پروژه ساخت یک آمپلی فایر توان بالاست که داری توان خروجی قابل قبولی باشد که بتوان از آن بصورت کاربردی استفاده کرد.از این آمپلی فایر به راحتی می توان در سیستم های صوتی خانگی و همچنین بعنوان آمپلی خودرو (البته با ساخت جعبه مناسب) استفاده کرد

فهرست :

چکیده

مقدمه

فصل اول:مقدمه ای بر آمپلی فایر

تقویت کننده ها

تقویت کننده‌های ولتاژ

تقویت کننده‌های جریان

تقویت کننده ترارسانایی

تقویت کننده ترامقاومتی

منابع تغذیه تقویت کننده

اشباع تقویت کننده

پاسخ فرکانسی تقویت کننده‌ها

دسته‌بندی تقویت کننده‌ها بر اساس پاسخ فرکانس

انواع تقویت کننده ها

تقویت کننده های چند ترانزیستوری یا چند طبقه

انواع تقویت کننده های قدرت

بازدهی و راندمان تقویت کننده ها

انواع کلاس های کاری تقویت کننده ها

کلاس A

کلاس B

کلاس AB

کلاس C

کلاس D

راندمان تقویت کننده

فصل دوم:ساخت PCB مدار آمپلی فایر

استاندارد طراحی مدار چاپی

تهیه اسید مدار چاپی

انواع روش های ساخت PCB

روش ماژیک

روش لتراست

روش لامینت

روش اسپری پزتیو

نحوه ساخت PCB مدار آمپلی فایر ۳۰۰ وات

فصل سوم: ساخت آمپلی فایر

نحوه لحیم کاری با هویه

مدار منبع تغذیه آمپلی فایر

نقشه شماتیک مدار آمپلی فایر ۳۰۰ وات

PCB آمپلی فایر ۳۰۰ وات

نقشه پشت برد مدار آمپلی فایر

اجرای در نرم افزار Proteus 37

تصاویر آمپلی فایر بعد از ساخت

دیتا شیت ICTDA7294

منابع

عنوان گزارش :  گزارش کار آزمایشگاه مقاومت مصالح

قالب بندی :  PDF

قیمت :   رایگان

شرح مختصر :  اجزاء تحت پیچش،کاربردهای فراوانی در مهندسی دارند.بیشترین استفاده را می توان مربوط به شافتهای انتقال قدرت دانست که برای انتقال قدرت از یک محل به محل دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.به عنوان مثال می توان به شافتهای واسط بین توربین ها و ژنراتورها و یا اکسل اتومبیلها اشاره نمود.این گونه مستئل را می توان در حالت استاتیکی مورد مطالعه قرار داد. تیرها کار برد های مختلفی دارند که از جمله از آنها می توان به استفاده از آنها در طراحی بال هواپیما،دندانه چرخدنده ها و…. اشاره نمود.خیز ( خمش ) تیرها در مقایسه با طول آنها ممکن است اندک باشد.اما همین خیز اندک در مواردی مثل دستگاه های ابزار دقیق اهمیت پیدا می کند.عضوی که تحت تاثیر لنگرهای مساوی و  مخالف واقع در یک صفحه طولی مشترک قرار گرفته باشد را اصطلاحا در وضعیت خمش می نامند.

فهرست :

آزمایش پیچش الاستیک

آزمایش خمش الاستیک

تست کمانش

تست ضربه

تست خستگی

محاسبه مقدار مدول برشی و مقایسه آن با مقادیر تئوری و بیان علت ارور یا اختلاف

به دست آوردن خیز در تیرها به صورت تئوری و عملی و مقایسه آنها با یکدیگر

بررسی فرمول اویلر تخت بارگذاری محوری و بدست آوردن بار بحرانی ستونها تحت شرلیط تکیه گاهی متفاوت

بررسی عکس العمل فلزات در قبال نیروهای متناوب

عنوان مقاله : الکترونیک مولکولی

قالب بندی : Word

قیمت : رایگان

شرح مختصر : الکترونیک مولکولی یک رویکرد جدید است که به مواد اولیه و اصول عملکرد جدید نیاز دارد و می‌توان گفت انگیزه‌ای برای شناخت و استفاده از آنچه در مولکول‌های مواد اتفاق می‌افتد است. در مقیاس‌های کوچک تر از نانو، ایده استفاده از یک یا چند مولکول به‌عنوان یک سوئیچ به‌نظر بسیار جالب‌تر از بررسی بن‌بست‌های ماسفتی می‌باشد. این کار علاوه بر کوچک شدن ابعاد سرعت را بسیار زیاد کرده است همچنین ارزان‌تر است و بالطبع آن روش‌ها و پیچیدگی‌ها بسیار دشوار می‌شود. (الکترونیک مولکولی هنوز در حال تحقیق در مورد روش‌های ساخت می‌باشد. که به‌نظر می‌رسد به زودی بر آن غلبه و به سمت ساخت مدار مجتمع با این تکنولوژی برود)

همان طور که می‌دانیم روش لیتوگرافی نوری برای ساخت مدارات الکترونیکی مجتمع با چالش‌های اساسی و جدی روبرو شده است. محدودیت‌های فناوری از یک سو و چالش‌های کوانتومی از سوی دیگر توسعه‌ی نانوالکترونیک را با دشواری روبرو کرده است . در این میان دانشمندان به ایده‌ها و روش‌های جایگزین و جدیدی می‌اندیشند که محدودیت‌های روش لیتوگرافی نوری را ندارد. یکی از این روش‌ها، ساخت و استفاده از مولکول‌هایی است که رفتاری مشابه رفتار کلید زدن ترانزیستورها داشته باشند. در واقع دانشمندان قصد دارند با طراحی، ساخت و استفاده از این مولکلول‌ها، آن‌ها را جایگزین ترانزیستورهای سیلیکونی کنند. این ایده را الکترونیک مولکولی می‌گوییم. این رفتار می‌تواند مبنایی برای پردازش اطلاعات در رایانه‌ها و ذخیره‌ی اطلاعات در حافظه‌ها قرار گیرد .

مولکول‌هایی که در الکترونیک مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرند بایستی شرایطی داشته باشند. این مولکول‌ها باید دارای دو شکل متفاوت باشند که توسط یک محرک خارجی نظیر نور یا ولتاژ تغییر شکل دهد. این تغییر شکل باید برگشت‌پذیر هم باشد. در واقع مولکول در یک حالت به عنوان صفر (zero) و در یک حالت به عنوان یک (one) رفتار می‌کند. رفتار برگشت‌پذیری مولکول هم باید بسیار سریع باشد به گونه‌ای که بتواند در مدارات الکترونیکی مجتمع، مفید واقع شود. همچنین پایداری و مخصوصا پایداریِ گرمایی نیز عامل مهمی است. یعنی این مولکول‌ها در برابر تغییرات دمایی نباید از شکلی به شکل دیگر تغییر شکل دهند. چرا که در مدارات مجتمع محدوده‌ی تغییرات دمایی بسیار زیاد است و در صورت تغییر شکل مولکول‌ها، اطلاعات آن‌ها از دست می‌رود.

مثلا مولکول آزوبنزن ، در ابتدا نمونه‌ای مناسب به نظر می‌رسد. مولکول آزوبنزن دارای دو ایزومر سیس و ترانس است که هر کدام دارای دو طول متفاوت است. با تابیدن نور فرابنفش با طول موج ۳۱۳ نانومتر، ایزومر ترانس به ایزومر سیس تغییر شکل می‌دهد و با تابیدن نور فرابنفش با طول موج بیش‌تر از ۳۸۰ نانومتر، ایزومر سیس به ایزومر ترانس تغییر شکل می‌دهد. بنابراین در مدار الکتریکی یکی از ایزومرها می‌تواند به عنوان صفر و دیگری به عنوان یک رفتار کند. لیکن مشکل آزوبنزن عدم پایداری گرمایی آن است. در واقع ایزومر سیس آزوبنزن از نظر گرمایی پایدار نیست و اندک گرمایشی موجب تغییر شکل آن به ایزومر ترانس می‌شود.

البته این رفتار در مولکول مذکور در دمای ۶۰ کلوین مشاهده می‌شود، یعنی تقریبا ۲۱۳- درجه‌ی سلسیوس و در دمای اتاق ظاهر نمی‌شود. همان طور که مشاهده می‌کنید این دما بسیار پایین و دسترسی به آن دشوار است. لذا استفاده از آن در شرایط دمای معمولی مستلزم توسعه‌ی بیش‌تر این دانش است. همچنین لازم به یادآوری است که نشان دادن این که یک مولکول می‌تواند جریان الکتریکی را هدایت کند و رسانایی و عدم رسانایی آن قابل کنترل است، برای توسعه‌ی دانش الکترونیک کفایت نمی‌کند. آن چه اکنون در اختیار داریم یک کلید مولکولی بسیار کوچک و در ابعاد چند نانومتر است که جریان الکتریکی عبوری از آن با استفاده از یک ولتاژ قابل کنترل است. مزیت اصلی آن نسبت به ترانزیستورهای سیلیکونی ابعاد کوچک‌ترِ آن است. لیکن توسعه‌ی رایانه‌ها و استفاده از الکترونیک مولکولی در صنایع الکترونیک و رایانه مستلزم اتصال این مولکول‌ها به یکدیگر و ساخت گِیت‌های منطقی است همچنین روش‌های ساخت و تولید آن در مقیاس انبوه نیز چالشی است که باید قبل از توسعه‌ی الکترونیک مولکولی حل شود

فهرست :

تعریف کلی از الکترونیک تک مولکولی

مزایا و معایب نسبت به دیگر فناوری ها

برنامه های کاربردی الکترونیک تک مولکولی

بررسی و مقایسه اندازه تراشه ها

هدایت یک اتصال مولکولی

ابزارهای کاربردی برای بررسی پارامترها و ساختارالکتریکی

انتقال الکترون از طریق تک مولکول (رسانایی)

ترازهای فرمی از الکترودها و مرز اوربیتال مولکولی

نحوه ی برقراری اتصالات در الکترونیک مولکولی

سیم های مولکولی

دیود های مولکولی

ریکتیفایر مولکولی

ترانزیستور مولکولی

سوئیچ مولکولی

گیت های منطقی مولکولی