Введение. Изучение явлений и эффектов, связанных с границей между электродом

Изучение явлений и эффектов, связанных с границей между электродом

и ионопроводящей средой и в первую очередь с кинетикой электродных процессов,

дало начало разработке не только новых методов химического анализа

и новых типов химических источников тока, но и

созданию новых отраслей техники. К ним надо причислить и хемотронику, зарождение

которой относится к концу 50-х годов ХХ в. Хемотроника разрабатывает

электрохимические системы, способные играть роль отдельных элементов

или даже блоков в электронно-вычислительных машинах и в системах автоматического

контроля и управления. Сравнительно простые электрохимические

ячейки (и их комбинации) могут выполнять функции диодов, датчиков давления.

интеграторов, умножителей. запоминающих устройств или мемистеров и т. п.

Специфической особенностью хемотронных устройств является то, что они наиболее

удобны для измерений или контроля за ходом процессов. характеризующихся

сравнительно низкими частотами (обычно менее 1000 Гц), где электронные

или полупроводниковые приборы почти неприменимы. Такая особенность

хемотроники обусловлена тем, что в отличие от радиоламп и полупроводников,

в которых перенос зарядов осуществляется электронами и дырками, в хемотронных

приборах эту роль выполняют ионы, т. е. частицы со значительно большими

массой и инерционностью и, соответственно, с меньшей скоростью движения.

Другой особенностью хемотронных приборов является то, что в них управление

потоком заряженных частиц возможно не только путем наложения электрического

поля, как в радиолампах и полупроводниках, но и путем массопередачи,

т. е. изменением условий диффузии и конвекции. Это свойство хемотронных

приборов обусловливает их большую универсальность по сравнению с электронными и полупроводниковыми приборами.

Наконец, третьей особенностью хемотронных устройств является природа

среды, в которой совершается движение носителей зарядов. До сих пор в хемотронных приборах в качестве такой среды использовался раствор соответствующего

электролита. В радиолампах, как известно, электроны движутся в вакууме,

в полупроводниках – в межузлиях кристаллической решетки. Однако, как было

отмечено недавно Н. С. Лидоренко, сформулировавшим перспективы практического

применения хемотронных приборов, рабочей средой в них могут служить

самые различные материалы.

Несмотря на то, что первые работы по хемотронике появились всего лишь

около 30 лет назад, к настоящему времени созданы уже сотни различных хемотронов – электрохимических преобразователей первичной информации и появилась обширная литература, подробно описывающая методы расчета и конструирования

хемотронов, основные типы хемотронов и конкретные хемотронные приборы.

Поэтому здесь будут даны лишь отдельные примеры, иллюстрирующие

принципы работы хемотронов.