Новое научно-техническое направление - хемотроника возникло из электрохимии и электроники. Суть ее состоит в использовании явлений, связанных с прохождением тока в жидких телах с ионной проводимостью для построения разнообразных электрохимических приборов.

Опыт показывает, что системы на основе твердых тел во многом уступают жидкостным. Основные достоинства электролитических приборов таковы:

• низкие рабочие напряжения (до 1 В) и малые токи (микроамперы) – это позволяет создавать более экономичные приборы;
• появление нелинейности характеристик при малых приложенных напряжениях (0,05 .0,005 В) - это позволяет достичь высокой чувствительности нелинейных преобразователей;
• протекание физико-химических процессов в тонком слое (единицы микрометров) – это дает возможность создавать микроскопические элементы схем.

• небольшая подвижность (порядка 5 · 10 -4 см 2 /(В · с)) - это значительно ограничивает сверху рабочий диапазон таких приборов (f » 0 .1 кГц).

Сейчас существует великое множество хемотронных устройств и приборов: точечные и плоскостные электрохимические диоды и транзисторы, управляемые сопротивления, интеграторы, блоки памяти ЭВМ, каскады усиления постоянного тока и др.

В настоящее время из разнообразных технических средств хемотроники наиболее широкое распространение получили управляемые сопротивления и запоминающие устройства. Рассмотрим принципы их работы.

Электрохимическое управляемое сопротивление иногда называют мимистором (рис. 1) Оно работает за счет изменения сопротивления проводника в результате катодного осаждения на него металла или анодного растворения.

Устройство мимистора, работающего с использованием медного электролита таково: стеклянный корпус 4

заполнен электролитом 1

(как правило сульфид меди + серная кислота + этанол). На одной из стенок гальванической ванны нанесена электропроводящая подложка 6

, имеющая выводы 7

и 5

, расположенные вне этой герметично закрытой ванны. Электрод 2

омывается электролитом. От него имеется вывод 3

.

Принцип работы устройства: входные сигналы подаются на электропроводящую подложку 6

и электрод 2

. В зависимости от полярности входных сигналов, на подложке 6

медь будет или гальванически осаждаться, или анодно растворяться. Тем самым будет изменяться электрическое сопротивление медной пленки, находящейся на подложке 6

. Воспроизведение величины изменяющегося сопротивления обычно производят с помощью мостовых измерительных схем.

Рис. 1

Такие приборы имеют диапазон изменения сопротивления 0 .1000 Ом, диапазон токов управления 0,05 .1 мА, потребляемую мощность управления 10 -3 .10 -6 Вт, объем 0,2 .0,4 см 3 , массу - несколько граммов. Они могут работать при температурах - 15 .+ 100 ° С, устойчивы к ударным нагрузкам и вибрации.

Благодаря этим качествам мимисторы находят применение для создания реле времени, счетчиков импульсов, интегрирующих устройств, самонастраивающихся систем автоматики и т. п. Они также являются весьма перспективными приборами для использования в вычислительной и измерительной технике.

Рис. 2 поможет разобраться в принципе действия хемотронной ячейки памяти. Два пластинчатых электрода 1