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Les recherches en nanotechnologie ont été largement focalisées, au départ, sur la réalisation de composants dont les performances pourraient pallier la fin possible des technologies silicium. La manière d'alimenter ces composants, quant à elle, s'est limitée à une approche macroscopique. L'émergence de stratégies originales à l'échelle nanométrique pour la génération de signaux, notamment alternatifs, est pourtant aussi vitale que prometteuse dans un contexte de maîtrise des énergies.
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Générateur AC à l'échelle nanométrique
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2. Génération de signaux alternatifs
Il est relativement facile de réaliser une source d'énergie débitant de manière constante. C'est le cas de la pile en électricité. En revanche, la réalisation d'une source à débit périodique requiert un mécanisme supplémentaire afin de convertir un signal continu en un signal alternatif. Dans le cas de la dynamo, l'énergie dépensée de manière continue par le cycliste et produisant un mouvement uniforme est convertie en un signal électrique de période liée à la vitesse de rotation de la roue et de la dynamo. Les paragraphes suivants présentent différents mécanismes permettant la conversion d'un signal DC en AC.
2.1 Progrès dans la génération de signaux électriques alternatifs
Les premières expériences portant sur des courants alternatifs remontent au milieu du 19e siècle et ont conduit à la découverte des ondes électromagnétiques par Hertz en 1887. Il utilisait alors un dispositif électromécanique (déjà ! même si celui-ci contrairement à ceux du paragraphe 1.2, n'avait rien de nanométrique) constitué d'un éclateur (deux boules métalliques séparées par un écart faible) dans lequel les décharges d'une bobine de Ruhmkorff engendraient des courants alternatifs grâce à une lame ressort. Ces expériences furent à l'origine de l'ère des radio-communications. En 1910, Edwin Armstrong réalisa qu'un Audion (un des premiers tubes à vide) pouvait être configuré pour produire une oscillation beaucoup plus propre que celle d'un appareil à décharge. De plus, la période d'oscillation pouvait être contrôlée à l'aide d'une simple tension continue. On appelle un tel appareil un VCO (Voltage Control Oscillator ). Les tubes à vide furent alors très utilisés pendant de nombreuses années pour des applications radio, télévision ou militaire. Ils furent ensuite supplantés par les transistors à base de semi-conducteurs moins volumineux, d'un...
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Génération de signaux alternatifs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOROWITZ (P.), WINFIELD (H.) - The art of electronics (L'art de l'électronique). - Cambridge University Press (1re édition), p. 162 (1980).
-
(2) - YANG (Y.T.), CALLEGARI (C.), FENG (X.L.), EKINCI (K.L.), ROUKES (M.L.) - Zeptogram-scale nanomechanical mass sensing. - Nano Letters, American Chemical Society, 6, p. 583-6, avr. 2006.
-
(3) - BURG (T.P.), GODIN (M.), KNUDSEN (S.M.), SHEN (W.), CARLSON (G.), FOSTER (J.S.), BABCOCK (K.), MANALIS (S.R.) - Weighing of biomolecules, single cells and single nanoparticles inÌ fluid. - Nature, Nature publishing group, 446, p. 1066-9, avr. 2007.
-
(4) - GLENDINNING (P.) - Stability, instability and chaos : an introduction to the theory of nonlinear differential equations (Stabilité, instabilité et chaos : une introduction à la théorie des équations différentielles non linéaires). - Cambridge university press, 380 p. (1994).
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(5) - * - Cet ouvrage [4] constitue bonne introduction. Divers autres documents peuvent être trouvés sur le net. Nous conseillons par exemple « Lecture...
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