Поиск по сайту

up

В области новых технологий. Выпуск 21

08-08-2008

Благодаря новым исследованиям сегодня возникает множество технологических новшеств, которые, находя в дальнейшем поддержку среди простых потребителей, вливаются в жизнь и приобретают современный облик и практическое назначение. В большей мере именно нанотехнологии становятся неотъемлемой частью цифровой индустрии, использование которых «рождает» все большее количество продукции, на что уходят значительные финансовые затраты предприятий, различных корпораций. Ведь именно тем производителям, которым удается выдерживать ровный темп технологической модернизации производства, и сулит благополучие в перспективе, успех их продукции. Например, на перспективные исследования и разработки IBM, Microsoft и Hewlett5Packard сообща тратят не менее $17 млрд в год. 

Последние достижения в нанофизике и молекулярной электронике довольно перспективны для практической жизни. Начнем с нанотрубочных транзисторов выполненных на основе новой технологии производства матриц нанотранзисторов Nanonet – сети нанотрубок. Расскажем в начале о прогнозах, а затем раскроем  суть технологии. 

Ученые полагают, что гибкие интегральные платы на основе углеродных нанотрубок позволят увеличить производительность, вплоть до возможности замены не только медленных полимерных транзисторов, но и довольно скоростных кремниевых. Основой матрицы наносети может быть любой материал - пластик, стекло, акрил. Это дает замечательные перспективы для всех типов электронной бумаги, «электронной кожи», а также изготовления гибких экранов, прозрачных информационных дисплеев на лобовых стеклах автомобилей и т.д. с существенно меньшей себестоимостью.

Полимерный лист со 100 нанотранзисторами

Суть технологии: куски разрезанных металлизованых нанотрубок «переплетаются» и формируют проводящие участки матрицы. Исследования показали, что подвижность заряда в получаемых таким путем нанотрубочных транзисторах на порядок выше в сравнении с транзисторами, изготовленными из полимеров. Кроме того, интегральные платы на основе углеродных нанотрубок могут производиться при низких температурах и способны выдерживать сильные изгибы, а также позволяют работать с высокочастотным сигналом (в килогерцовом диапазоне). Дальнейшие исследования физиков будут направлены на изучение надежности наносети.

Нанотрубка

Для создания электронных деталей, а также для будущего поколения мощных компьютеров, работающих на молекулах, а не на кремниевых чипах разработана технология самоорганизации наноструктурных слоев, что позволит быстрее продвинуться на пути миниатюризации технических устройств.

Суть заключается в том, что молекулы со свободным электроном могут создавать упорядоченные слои на заданной поверхности. Таким образом, удается эффективно управлять процессом молекулярной сборки, добиваясь получения сложных регулярных наноструктур различного строения, обладающих заданными свойствами.

Достаточно интересную информацию относительно будущего мобильных телефонов предоставила компания Seiko Epson, рассказав об уникальной разработке 3D-дисплея для этих устройств, причем без необходимости использования специальных очков, что являлось самым существенным недостатком современных 3D-дисплеев. Новинка имеет небольшие размеры, 2,57 дюйма по диагонали, VGA-разрешение 1024 х 768 пикселей.

Основой дисплеев, разработанных компанией Seiko Epson, стали специальные оптические системы, известные как линзы Френеля, или ступенчатые линзы, которые размещены над пикселями и позволяют видеть различное изображение с различных углов обзора. Данные линзы не позволяют увидеть с одной точки наблюдения сразу несколько соседних пикселей, а лишь строго определенный их набор. Таким образом, для каждого из глаз наблюдателя создается индивидуальное изображение, что и позволяет пользователю видеть стереокартинку.

Разумеется, видимое наблюдателем разрешение меньше физического разрешения матрицы, а картинка формируется благодаря съемки изображения при помощи восьми различных камер, разрешением 384 х 256 пикселей. Конструкция оптической системы создана для получения наилучшего отображения трехмерной картинки как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях, и снижения искажения картинки при изменении расстояния от наблюдателя до ЖК-матрицы. Согласно планам компании Seiko Epson первые коммерческие аппараты, оснащенные трехмерными дисплеями собственной разработки, появятся уже в течение двух ближайших лет.

Учитывая потребность в наше время в сложных математических расчетах, производители делают все возможное, чтобы выделиться на общем фоне в сфере производительных графических процессоров. Так, Intel продвигает х86-совместимые мини-ядра Larrabee, NVIDIA предлагает платформу CUDA, а AMD, отменив развитие технологии Close-to-Metal, сосредоточила свои силы на совместимости с новыми потоковыми шейдерами DirectX 11 (Compute Shader) и открытом языке компьютерных расчетов OpenCL. Возможно, при поддержке всех производителей видеокарт OpenCL вполне может стать общим стандартом в среде GPGPU.

Кроме того, будущее графических процессоров изменят конкурирующие компании AMD/ATI и NVIDIA, перейдя на нормы 40 нм техпроцесса построения следующего поколение GPU, о чем было официально заявлено в планах на 2009г.

Напомним, что в 40 нм чипах плотность размещения элементов в 2,35 раза выше, чем в чипах произведенных по нормам 65 нм техпроцесса (пример – графические чипы G92). Безусловно, очередной переход на более тонкие нормы вновь позволит заметно снизить энергопотребление, а также, что является наиболее приятным для потребителя, цену конечного продукта.

Дальнейшая оптимизация технологии позволила специалистам Microsoft Research создать  UnMouse Pad - прототип устройства, которое напоминает тачпад в ноутбуках. С той разницей, что UnMouse Pad существенно больше по размеру и внешне похож на коврик для мыши.

Новинка распознает одновременные прикосновения и перемещения пальцев по поверхности, что очень удобно при работе с приложениями. В «коврик» интегрировано много сенсорных точек, чувствительных к силе нажатия, что позволяет устройству воспринимать воздействие всей поверхностью. Предлагаем взглянуть на изображение, показывающее как распределяется давление при нажатии на коврик ладонью.

Предполагается, что это даст пользователю производить довольно сложные манипуляции. По словам разработчиков, технология, примененная в UnMouse Pad, весьма экономична, так что готовые продукты могут быть ориентированы на массовый рынок.

В области устройств записи и хранения данных тоже произошли значительные перемены.

На днях предельное значение емкости дисков Blu-ray было увеличено до 500 Гб благодаря многослойной технологии записи, разработанной компанией Pioneer. Что интересно, компания не стала скрывать дату возможного появления столь емких дисков в свободной продаже – на конференции, прошедшей в июле на Гавайях, представители японского производителя указали на период 2010-2012 гг. Разработанная в Pioneer технология позволяет «упаковать» в один диск целых 20 активных слоев для хранения данных. Пока не раскрываются секреты как именно, но инженерам удалось избежать нежелательного взаимодействия между слоями – всю информацию можно будет считать в целости и сохранности.

Считаем интересным отметить тот факт, что на сегодняшний день обычная бумага может иметь прочность стали, причем нисколечко не изменившись в структуре – все те же волокна целлюлозы из древесины и никаких дополнительных примесей. «Секрет фирмы» заключается в том, что ранее используемая методика получения целлюлозы повреждала природные волокна, а новая технология позволяет сохранять их свойства, не причиняя вреда материалу.

Плотно прилегающие волокна способны скользить, что рассеивает коэффициенты растягивания и напряжений. Механическое тестирование показало прочность нанобумаги  214 мегапаскалей против 130 мегапаскалей у чугуна. Значит, она также надежна, как конструкционная сталь, используемая для строительства зданий и мостов. Так что Группа исследователей из шведского Королевского института технологий (Royal Institute of Technology) удивила нас своей простотой и рациональностью подхода к давно известным вещам, раскрывая все новые свойства используемых материалов и создавая все новые возможности их практической реализации.

Автор: Анна Смирнова 

Основные источники:
Nature 
Livescience.com
Science 
hwp.ru
Igromania.ru 
Nanonewsnet.ru 

Статья прочитана раз(а)
Опубликовано : 08-08-2008
Подписаться на наши каналы
telegram YouTube facebook Instagram