В сфері нових технологій. Випуск 20
28-07-2008
Цікаві технологічні новинки продовжують з'являтися, дивуючи своєю простотою і раціональністю підходу до давно відомих речей, розкриваючи все нові властивості використовуваних матеріалів і створюючи все нові можливості обробки та надання інформації в нашому житті.
Цікавою технологічною новинкою, що обіцяє призвести до появи нового способу обробки інформації, є прототип пристрою Flowlight здатний створювати зображення одразу в повітрі.
Над базовим модулем конічної форми створюється плазмове зображення за допомогою спеціальної ручки, що може надавати будь-яку форму світловому потоку. Сама ж база перевіряє поточну координату з частотою 100 разів у секунду, що дозволяє створювати зображення. Flowlight зможе отримати широке практичне застосування ще не швидко, а поки тільки має естетичне призначення.
Зацікавила ще одна перспективна технологія Тelescopic pixel на основі стандартних матеріалів (кремній, алюміній) з використанням відомих техпроцесів, що визначить невисоку вартість новинки. Розробниками компанії Microsoft був запропонований дисплей на основі телескопічних пікселей. Нові «крапки» складаються з двох дзеркальних елементів, які або пропускають світло, або блокують його. Перше мікродзеркало, більше, являє собою алюмінієвий диск діаметром 100 мікронів і товщиною всього 100 нанометрів з отвором у центрі, друге, менше, з алюмінієвої плівки розміром з цей отвір. За маленьким дзеркалом знаходиться керуючий прозорий електрод. Пучок світла направляється через маленький диск на зовнішній.
Схема нагадує телескоп-рефлектор, де кожен елемент працює на просвіт. Для пояснення суті технології, припустимо, що світло падає зліва. Один навпроти одного розташовані зліва направо маленьке дзеркало і велике дзеркало з отвором у центрі. Їх дзеркальні поверхні обернуті одна до одної, значить:
-
Світло відбивається назад до джерела більшим дзеркалом, маленьке дзеркало перекриває отвір. Зображення немає.
-
При подачі напруги на електрод велике дзеркало вигинається та отримує ввігнуту форму. При цьому воно відбиває світло вже не до джерела, а фокусує його на маленькому дзеркалі, що, у свою чергу, відбиває світло в напрямку отвору у великому дзеркалі (як це відбувається в телескопі-рефлекторі). Отвір відкритий і попадає відбите світло вже безпосередньо на екран. Також можна регулювати яскравість одного такого телескопічного пікселя шляхом різного вигину великого дзеркала.
У звичайному LCD дисплеї кожен окремий піксель складається з трьох субпікселей - червоного, зеленого і блакитного, які при різній інтенсивності світіння створюють певний колір крапки. Кожен субпіксель під керуванням окремого транзистора, що входить до складу мікросхеми, яка керує цілим пікселем. Це досить складна і громіздка структура. Пікселі телескопічного дизайну не вимагають настільки складної схеми керування і пропускають через себе 36% світла. Завдяки цьому можна досягти високої якості зображення при яскравому природному освітленні і значно знизити енергоспоживання екрана, на відміну від звичайних пікселей, які пропускають лише 5-10 % світла, бо є необхідність проходження світла через поляризаційну плівку, РК-шар і світлофільтри.
Оскільки дешевину новинки визначає вартість застосованих матеріалів, відпрацьованість техпроцесів, можливість використовувати для масового виробництва існуюче обладнання і виробничі лінії, а також кількість і трудомісткість операцій техпроцесу, можна припустити, що технологія Тelescopic pixel має гарні перспективи.
Цікаво відзначити, згідно інформації з ресурсу Scince, новий метод побудови гнучкої і мініатюрної (друкованої!) електроніки. Адже розвиток сучасної наноелектроніки і все зростаючі потреби більшості вимагають створення мініатюрних, легких і гнучких пристроїв, які за своїми характеристика не поступаються «об'ємним» товаришам. Мініатюрні гнучкі комп'ютери необхідні в багатьох сферах нашого життя. Найпростіше рішення даної проблеми полягає в друкуванні інтегральних мікросхем на полімерній основі, що і буде визначати еластичні властивості "нанопристрою".
Запропоновано новий метод виробництва гнучких інтегральних мікросхем і досліджене поводження різних характеристик при розтяганні або стисненні таких пристроїв - на вихідну розтягнуту пластинку полімеру друкуються необхідні елементи мікросхем, а потім відбувається релаксація напруг, і основа разом з усією мікросхемою приймає "хвилеподібну" форму. Застосування даного методу для створення гнучких інтегральних мікросхем досить ефективно, тому що основні фізичні характеристики не змінюються при деформації схеми. Розтягання і стиснення практично не впливали на роботу невеликої мікросхеми, створеної за даною технологією, що дозволить розширити сфери застосування обчислювальної і керуючої техніки.
Створення багатошарової структури дозволяє деформувати інтегральну мікросхему ще більше без зміни електричних властивостей ланцюга. Таким чином, зроблений ще один крок на шляху побудови гнучкої і мініатюрної електроніки, яку у швидкому майбутньому кожен з нас зможе придбати.
Враховуючи те, що зацікавленість до використання біополімерів в електроніці значно зросла, оскільки вони дозволяють суттєво знизити вартість пристроїв, дослідницькі групи вчених пропонують все нові підходи до рішення цього питання. Так, групі португальських дослідників з Лісабонського Університету Universidade Nova de Lisboa вдалося сформувати структуру тонкоплівкових польових транзисторів на аркуші звичайного паперу (целюлозі). Таким чином, було показано, що папір може використовуватися і в якості ізолятора (шар діелектрика), і в якості основи для транзисторів, а це дозволяє створювати цілий ряд нових дешевих пристроїв, наприклад, «розумну упаковку» і дешеві паперові дисплеї.
Саме головне, що продуктивність (швидкість перемикання) транзисторів на папері не сильно відрізняється від більш звичних пристроїв на скляних, полімерних та ін. основах. Подробиці дослідження будуть представлені у вересні в номері «IEEE Electron Device Letters». Тоді і стане відомо наскільки цікаві для створення нового типу електронних пристроїв транзистори-на-папері, і наскільки сама можливість створення подібних апаратів перспективна.
Майбутнє ринку мікропроцесорів трохи змінив минулий тиждень, що був насичений приємним зниженням цін на процесори компанії Intel, а найбільшу увагу привернули здешевлені популярні чотирьохядерні процесори «початкового рівня» Core 2 Quad Q6600 (2,4 ГГц, 65-нм техпроцес), що підвищило зацікавленість до них і неприємно вплинуло на конкурентоспроможність трьохядерних процесорів AMD Phenom.
Також компанія Intel планує вже у вересні запропонувати найшвидший з усього сімейства Nehalem процесор Intel Bloomfield - мікрочіпи нового покоління для потужних настільних комп'ютерів. Рівень енергоспоживання новинки рекордно малий для чіпів такого рівня і буде мати значення до 130 Вт, що є дуже гарним показником для чотирьох ядер з підтримкою восьми потоків. Процесори, засновані на архітектурі Nehalem, вже готуються до випуску в маси, а компанія AMD все ще не надає повноцінної інформації про свій 45-нм процесор Deneb, який, якщо вірити дослідженням, зробленими китайськими колегами, безсумнівно буде поступатися новому процесору від Intel і з'явитися трохи пізніше, у листопаді.
Крім того, Intel виведе на ринок перший процесор з інтегрованим графічним ядром (Integrated Graphics Processor - ISP) вже у III кварталі 2009 року.
Новий чіп від Intel заснований на архітектурі Nehalem і має вбудований контролер пам'яті. Він буде підтримувати набір системної логіки Ibex Peak, випуск якого повинен відбутися на той час. Havendale буде позиціонуватися в нижньому сегменті цінового діапазону, бо інтеграція всіх важливих компонентів, по ідеї, спрямована на зниження собівартості системи. На той час, на думку аналітиків, вартість пам'яті DDR3 буде значно нижче, і такі модулі пам'яті напевно стануть доступні всім.
Не менш цікаві зміни в області розробки джерел живлення. Інженери японської компанії NTT створили твердооксидні паливні елементи, які можуть працювати кілька років без підзарядки. У їх основі лежить лантан-нікель-залізний оксид, що дозволило збільшити кількість виробленої ними енергії, а також зменшити розмір паливних елементів. Передбачається, що джерела живлення, побудовані на базі таких паливних елементів потужністю один кВт, зможуть забезпечувати енергією офіси і промислові підприємства. Суть технології в наступному: при окислюванні палива відбувається передача електронів від окислювача до палива, що і створює струм у зовнішньому ланцюзі. Конструкція принципово проста (але технологічно важко реалізувати): два плоских електроди на дуже малій відстані, між ними багатопорий каталізатор з розміром пор, порівняно з розміром молекул. З боку одного електрода подається паливо (Н2, СО, гідразин, метанол), з боку іншого - окислювач (зазвичай чистий кисень або повітря), продукт реакції відводиться. Окислювання, зрозуміло, без полум’я.
Альтернативою сучасних паливних елементів, використовуваних у мобільних пристроях, є джерела живлення на основі водню і метанолу. Розробки в цій області ведуть, зокрема, такі компанії, як Sharp, Sony і Toshiba. Остання обіцяла почати серійний випуск метанолових батарей в 2009 році.
Цікаво відзначити розробку дослідників із Сінгапуру, які запропонували нову технологію виготовлення гнучких сонячних батарей. Вони зроблені на основі фотоелектродів з нанодротиків з оксиду цинку, які розташовуються на пластмасовій основі. Ці батареї зберігають здатність до вироблення електроенергії навіть у сильно деформованому стані. Новий винахід можна зі зручністю використовувати в електроніці, при цьому розміри батарей невеликі - пристрої легко поміщаються в кишенях.
Фотоаноди в батареях звичайно виготовляються із плівки діоксиду титана або з нанокристалів оксиду цинку. Однак ці матеріали тендітні і пошкоджуються при згинанні основи, на якій вони розташовані. Складна і технологія виготовлення: нанокристали, наприклад, потрібно наварювати на основу при високих температурах, що вкрай складно, оскільки основа складається з полімеру.
Нова технологія дозволяє низькотемпературним гідротермальним методом розташовувати структури з нанодротиків з оксиду цинку на провідній пластмасовій основі. Структури з нанодротиків добре переносять механічне згинання, отже, основу з нанодротиками можна звернути в трубочку діаметром 2 мм, не пошкодивши її. Більше того, це не впливає на функціонування пристрою.
Що більш важливо, процес виготовлення таких сонячних батарей відносно простий і недорогий. У перспективі його можна запустити і у масове виробництво. Ця розробка дозволить носити потужні сонячні батареї для будь-якої переносної електроніки і техніки в кишенях, на одязі, парасольках, навісах. Зараз сінгапурські вчені працюють над проблемою покращання вироблення електроенергії і створення великих зразків своїх гнучких сонячних батарей.
Автор: Анна Смірнова
Основні джерела:
Technology Review
Nanometer.ru
Nanodigest.ru
Scince
Nextenergynews.com
Також пропонуємо почитати:
В сфері нових технологій. Випуск 17
В сфері нових технологій. Випуск 18
В сфері нових технологій. Випуск 19
Опубліковано : 28-07-2008
Підписатися на наші канали | |||||