ОАО ИНТЕГРАЛ


Наука и технологии

Тактовую частоту можно повысить за счет нового физического явления


Исследователи из Массачусетского технологического института (МТИ) и их коллеги из немецкого Университета Аугсбурга сообщили об открытии нового физического явления, которое позволит значительно увеличить емкость транзисторов, что, в свою очередь, повысит тактовую частоту или вычислительную мощность устройств.
Предметом исследования стал алюминат лантана, состоявший из чередующихся слоев оксидов лантана и алюминия. Лантановые слои несут небольшой положительный, а алюминиевые – отрицательный заряды. В результате сложения электрических полей между верхней и нижней частями структуры создается потенциал.
Алюминат лантана и титанат стронция считаются отличными изоляторами, которые не проводят электрического тока. Однако достаточно толстый слой алюмината лантана его электрический потенциал нарастает до величины, позволяющей электронам перемещаться с верхней части структуры к нижней. В результате в месте соединения структуры с титанатом стронция возникает проводящий канал, что во многом напоминает процесс включения транзистора.
Инженеры измерили емкость между этим каналом и электродом затвора в верхней части структуры алюмината лантана. Учитывая, что полученные результаты были отчасти ограничены возможностями экспериментального оборудования, был сделан вывод о том, что незначительное изменение напряжения может привести к протеканию большого заряда по каналу между этими двумя материалами.
К удивлению исследователей, было установлено, что этот канал работает при комнатной температуре. При этом емкость структуры настолько велика, что не поддается описанию с использованием представлений современной физики.
Нечто подобное наблюдалось в очень чистых полупроводниковых структурах, однако этот эффект был очень незначительным. Напротив, несмотря на то, что экспериментальные образцы алюмината лантана и титаната стронция были загрязненными, эффект образования канала проводимости оказался весьма заметным. Возможно, исследователи стали свидетелями возникновения нового квантово-механического эффекта или неизвестного физического явления.
Несмотря на то, что по каналу между двумя материалами перемещается очень большой заряд, его скорость слишком мала для тех частот переключения, которые используются в компьютерных кристаллах. Исследователи МИТ утверждают, что более чистые образцы материалов обладают меньшим электрическим сопротивлением. Кроме того, возможно, после того как ученые поймут природу этого эффекта, им удастся его воссоздать с использованием других более распространенных материалов.
Результаты этого исследования был опубликованы на прошлой неделе в журнале Science.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/55723/ 18.05.2011


Институт IMEC установил превосходство FinFET-технологии


Бельгийский микро- и наноэлектронный научный центр провел сравнение одной планарной и двух FinFET-технологий, чтобы выяснить возможности их масштабирования и зависимость от колебаний параметров процесса.
Тестируемыми цепями были 6-транзисторные ячейки и массивы SRAM. Сотрудники IMEC пришли к выводу, что технология FinFET превосходит планарную КМОП-технологию по выходу годных SRAM.
Обе технологии – FinFET on bulk и FinFET on silicon-on-insulator (SOIFF) оказались совершеннее, чем планарная технология для массивов SRAM среднего и крупного размеров, о чем свидетельствует выход годных. При этом IMEC не сообщил, на каких технологических нормах были проведены эти тесты. Вполне вероятно, это были 28 и 22 нм.
По мере того как размеры устройств уменьшаются, вариации электрических параметров КМОП-транзисторов увеличиваются. Это явление обусловлено случайными флуктуациями плотности примесей в канале, стоке и истоке. В результате два близко расположенных идентичных транзистора могут вести себя по-разному. Такое поведение делает проектирование ячеек SRAM-памяти менее предсказуемым и контролируемым при переходе на новый технологический узел.
На нормах ниже 22 нм изготовление 6-транзисторной планарной SRAM-памяти осложняется. При этом у FinFET-устройств меньше токи утечки и вариативность, что позволяет проектировать более компактные ячейки.
Обе FinFET-технологии оказались совершеннее планарной для SRAM-массивов, объем которых превышал 128 Кбайт. Они менее чувствительны к несоответствиям параметров, что позволяет смело выполнять масштабирование источника питания и устанавливать меньшее VCC, чем у планарных массивов. У нелегированных SOIFF-транзисторов питание ниже на 200 мВ по сравнению с планарной технологией. Выход готовых нелегированных SOIFF-транзисторов составил 95% для 0,7-В 32-Мбит SRAM-массивов.
Источник: EETimes
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/56254/ 21.95.2011

Альтернативные методы изготовления полупроводников для недорогих устройств


Развитие технологий и инфраструктуры производства печатной электроники позволяет серийно выпускать недорогие, гибкие и удобные устройства.
Организация FlexTech Alliance определила, основала и возглавила новаторскую разработку инфраструктуры печатной электроники, способствуя созданию массового производства недорогих систем, в т.ч. электронного монтажа в корпус, ID-меток и световых табло крупного размера.
Для производства потребительской печатной электроники требуется логика и память. По размерам и стоимости серийно выпускаемые печатные системы должны обогнать решения на основе кремниевых технологий. С этой целью норвежская фирма ThinFilm Electronics производит метки с перезаписываемой памятью, используя метод печати с рулона на рулон.
Печатная энергонезависимая память (NVRAM) совместно с печатными транзисторными элементами станет основой нового поколения дешевых и широко распространенных электронных устройств недлительного пользования. Компания ThinFilm Electronics уже работает с крупными производителями игрушек и игр, ежемесячно поставляя миллионы меток.
Для производства другой коммерческой продукции используется новый метод создания печатных полупроводников, который разработала компания NthDegree Technologies. Эта технология позволяет с высокой скоростью наносить проводящие чернила на бумагу, пластик или другие материалы. Изготовленные таким способом печатные полупроводниковые устройства не только удобны в использовании, но и имеют меньшую стоимость, чем обычные полупроводники.
В настоящее время все большее распространение получают светодиодные табло, произведенные с помощью т.н. технологии «чернил». Светодиодные чернила используются для создания осветительной поверхности на плоских экранах, которыми можно заменить люминесцентные экраны.
Самые последние разработки материалов для печатной электроники, а также инструменты и технологические процессы, в т.ч. светодиодное освещение и печатная память обсуждались и демонстрировались 14-го июня в рамках программы ExtremeElectronicsTechXpot альянса FlexTechAlliance на выставке-конференции полупроводниковых материалов и оборудования SEMICON West.
http://www.elcomdesign.ru/newsl16.06.2011


20 «горячих» технологий в 2012 г. по версии EE Times


Список 20 технологий, с внедрением которых, по мнению издания EE Times, произойдут большие перемены в течение следующих лет.
Учитывая ту скорость, с которой в нашей жизни появляются новые технологии, едва ли можно ограничить приведенный список двадцатью технологиями. С другой стороны, технологии не появляются в вакууме. Те идеи, которые стоят за каждой из них, взаимосвязаны концептуально и даже физически через инженеров, потребителей, компании, события и тенденции рынка.
Считая перечисленные технологии перспективными, издание EE Times имеет в виду, что в области электроники в ближайшее время могут произойти заметные перемены, невзирая на общее состояние экономики и ограниченные темпы роста мирового рынка.
Микроэлектромеханические системы (МЭМС)
МЭМС условно разделены на несколько групп, к которым относятся датчики состояния окружающей среды; инерционные датчики; микрожидкостные ИС; микроприводы; РЧ-МЭМС; микрооптоэлектромеханические системы (MOEMS); биоэлектронные датчики.
Беспроводные датчиковые сети
В беспроводные датчиковые сети входят датчики, микроконтроллеры, источник питания и беспроводные трансиверы.
Интернет вещей
Как только триллионы объектов получат IP-адреса, наша повседневная жизнь претерпит существенные изменения.

По мнению компании NXP, интернет вещей начнется с систем освещения
Пластичная электроника
Органические материалы для электронных устройств должны быть недорогими и легко разлагаться микроорганизмами. К сожалению, эти условия пока не совместимы с необходимостью обеспечить требуемые характеристики. Однако устройства с подобными свойствами уже находят применение в технологиях RFID и NFC.
NFC
Благодаря технологии NFC (near field communications – беспроводная связь малого радиуса действия), мобильные телефоны в 2012 г. станут «электронными кошельками». NFC также найдет свое применение в электронных ключах от дома. В настоящее время эта технология уже применяется в системах оплаты поездок на транспорте.
Печатная электроника
Печатная электроника отличается от пластичных электронных устройств низкой стоимостью за счет недорогой технологии струйной печати.
Системы сбора энергии
Существует немало способов собирать энергию из окружающей среды. В то же время ток потребления некоторых микроэлектронных систем уже исчисляется микроамперами благодаря успехам современной электроники. Такие системы могут автономно работать очень продолжительное время.
Графен
Графен – новейший материал, из которого изготавливаются углеродные пластины толщиной в один атом с упорядоченной гексагональной кристаллической структурой. Графен считается самым прочным материалом с самой высокой проводимостью. В настоящее время рассматривается возможность его применения для создания слоев подвижных электронов.
Следующее поколение энергонезависимой памяти
Вполне возможно, следующим поколением энергонезависимой памяти станет флэш-память с вертикальной структурой. Однако если этого не произойдет из экономических соображений, вместо нее будет использоваться магнитная память RAM (MRAM), память с изменяемой фазой состояния вещества PRAM (phase change RAM) или резистивная RAM (RRAM). У всех этих устройств разные возможности и ограничения и потому до сих пор не ясно, какому из перечисленных видов памяти будет отдано предпочтение.
Процессоры
Долгое время процессоры оставались эталоном успеха в области интегральных микросхем. Чтобы повысить производительность систем, использовалось несколько процессоров, однако одного увеличения числа этих элементов стало явно недостаточно. В настоящее время осуществляется разработка языков программирования и сред, включая OpenCL, а также обобщение метода сдвоенного процессора.
Тем временем соперничество между Intel и ARM перешло из области достижения большей производительности в сферу большей энергоэффективности. В 2012 г. это противостояние обострится.
Графика и GPGPU
В следующем году графические ядра будут выполнять не только обработку двумерной и трехмерной графики. Ожидается дальнейшее внедрение блоков GPGPU (general-purpose graphics processor units – графические процессоры общего назначения), которое будет сопровождаться появлением библиотек подпрограмм.
Субмикронная литография
В следующем году продолжится совершенствование методов субмикронной литографии, в т.ч. многолучевой и импринтной литографии, которые придут на смену иммерсионным методам оптической литографии для дальнейшей миниатюризации элементов микросхем.
Преобразование солнечной энергии
Известно немало методов преобразования солнечной энергии с помощью кремния, сложных и органических полупроводников. Каждый из них характеризуется разной стоимостью, эффективностью и форм-фактором.
Радиосвязь в неиспользуемом спектре
Радиосвязь в неиспользуемом спектре частот может стать платформой для M2M-коммуникаций
LTE
В настоящее время любой высокоскоростной сети связи ретивые поставщики услуг присваивают этикетку 4G. Однако истинным стандартом 4G является только LTE (Long Term Evolution). С его реализацией в сетях связи произойдут революционные изменения.
С внедрением LTE не появится много новых приложений, но этот стандарт позволит разгрузить сети для передачи мобильных данных. Кроме того, LTE обеспечит развитие всех IP-сетей. Это значит, что все устройства, начиная с мобильных телефонов и заканчивая маршрутизаторами и коммутаторами, будут обмениваться цифровыми пакетами данных
Ethernet на 40/100 Гбит/с
Вслед за успешным внедрением сетевого стандарта 10G ожидается реализация 40/100G Ethernet, который позволит расширить магистральные каналы связи.
Внедрение этой технологии сдерживается ее высокой стоимостью, отчасти большим энергопотреблением и размерами оборудования. Однако со временем эти препятствия будут преодолены.
В ближайшие несколько лет ожидается также внедрение стандарта 400G, которое потребует дальнейшего совершенствования технологии Ser/Des.
ОС Android
Ожидается, что вслед за NFC операционная система Android станет поддерживать функции дополненной реальности, интерфейсы распознавания жестов, HTML5 и пр.
AMOLED
Технология AMOLED (active-matrix organic light-emitting diode) вот-вот будет использоваться в серийных дисплеях. Пока решается вопрос о том, будет ли она использоваться в дисплеях большого размера, она применяется в активных матрицах OLED малых размеров. Возможно, она будет задействована в AMOLED-дисплеях планшетов iPad или смартфонов iPhone.
Интеллектуальные энергосети
Глобальные энергосети – еще один большой рынок, на котором вместо аналоговых автономных систем будут использоваться цифровые среды передачи данных. Возможности этого направления огромны, начиная с компонентов беспроводных сетей и заканчивая интеллектуальными счетчиками, солнечными установками, ветряными турбинами и системами хранения энергии.
За последние два года были составлены черновые варианты основных стандартов интеллектуальных энергосетей. Однако предстоит еще много работы по реализации коммерческих IT-технологий, которые обеспечат безопасность передачи данных и позволят автоматизировать операции в энергосети.
Объемные ИС
Разработка объемных ИС связана с их интеграцией в уже существующий производственный процесс. Применение технологии TSV (through-silicon vias – межслойные соединения), вероятно, приведет к изменению производственного ландшафта.
www.EETimes/20.12. 2011

IBM назвала 5 технологий будущего


19 декабря компания IBM представила свои прогнозы по развитию технологий будущего в рамках 6-й ежегодной презентации Five in Five, сообщила Electronista.
Вендор определил технологии, которые, по его мнению, станут широко распространёнными в течение следующих пяти лет. Первая из них касается переработки кинетической энергии, которая пока просто растрачивается, для электропитания домов, городов и рабочих мест. Это может осуществляться как посредством динамо-машин на велосипедах, которые могут заряжать переносные устройства, так и захватом тепловой энергии, выделяемой компьютерами, либо вырабатывающейся при ходьбе или беге.
Другая технология касается устранения необходимости пароля для доступа к компьютерам, снятия наличных средств из банкоматов или других подобных устройств. Вместо этого IBM предложила использовать датчики считывания радужной оболочки глаз или распознавание голоса. Данная многоступенчатая биометрическая технология позволит осуществлять сбор информации и её аутентификацию в режиме реального времени.
Исследователи в IBM также занимаются поиском способов подключения человеческого мозга к компьютерам или смартфонам. Пользователи смогут осуществлять телефонные звонки или управлять курсором силой мысли, полагают в IBM. Биоинформационные головные устройства смогут считывать сигналы головного мозга, что позволит распознавать физиогномические реакции, уровень возбуждения и концентрации. Согласно IBM, через пять лет люди смогут воспользоваться этой технологией для игр и развлечений. Она также поможет докторам анализировать состояние и осуществлять лечение пациентов с нарушением мозговой деятельности.
IBM также полагает, что скоро разница между богатым и бедным населением в плане доступа к мобильным технологиям существенно сократится. По мнению компании, в течение пяти лет 80% нынешнего населения будет иметь мобильное устройство. Население стран третьего мира сможет воспользоваться доступом к Сети и ключевой информации с помощью своих относительно дешёвых устройств без необходимости приобретения компьютера.
Кроме того, IBM предсказала смерть спама, поскольку реклама, как предполагается, станет настолько персонализированной, что она уже не будет считаться спамом. IBM будет собирать информацию из социальных сетей, а также предпочтения пользователей в поисковиках для предоставления персонализированного контента вместо рассылки массовых сообщений.
www.astera.ru/21.12.2011 

IBM опубликовала прогноз технологического развития на ближайшие пять лет


Компания IBM выпустила ежегодный список «Следующие пять через пять» (Five in Five), в котором представлены наиболее ожидаемые пять инноваций в ближайшие пять лет, говорится на сайте IBM.
Как сообщает РИА Новости, первый прогноз связан с «зеленой» энергетикой - по мнению специалистов IBM, в ближайшие пять лет электроэнергию для обеспечения работы гаджетов, дома или целого города станет возможным получать из процесса жизнедеятельности человека. В результате энергоресурсом смогут стать, к примеру, телодвижения человека, вода, используемая в доме и другие возобновляемые источники.
Следующая инновация касается кибербезопасности - IBM утверждает, что к 2016 году человечество сможет обходиться без паролей для доступа к различным ресурсам. На смену вводимым регистрационным данным придет «мультифакторная биометрика». Например, сканирование голоса человека сможет заменить паспорт, а отпечаток пальца - пароль к электронной почте. По мнению экспертов, сканирование уникальных биологических данных человека поможет в решении проблемы кражи идентификационных данных.
«Чтение мыслей» или связь компьютера или смартфона непосредственно с мозгом человека может стать еще одной наиболее ожидаемой инновацией по версии IBM. «Представьте - вам понадобится лишь подумать о звонке кому-либо, и он будет реализован. Либо вы увидите предмет на экране компьютера и подумаете о передвижении его влево - и он будет передвинут», - пишут эксперты.
Кроме очевидной прагматики, разработка подобных приложений позволит решить задачи в таких областях, как психиатрия.
Еще одной прогнозируемой инновацией является, по мнению IBM, является сокращение цифрового разрыва при помощи мобильных устройств. Мобильные решения обеспечат доступ к информации и услугам онлайн-коммерции, электронного правительства и здравоохранения для жителей стран «третьего мира» и удаленных территорий.
Наконец, пятая из самых ожидаемых инноваций ближайших лет связана с оптимизацией аналитических технологий, в результате которой человек будет получать только релевантую и интересную ему информацию.
«Сочетая ваши предпочтения и календарь дел, технология сможет заранее и автоматически забронировать билеты на концерт вашей любимой группы, либо внести изменения в планы путешествия, ориентируясь на погодные условия», - пишет IBM.
В прошлогоднем списке «Следующих пяти через пять» IBM отмечала мобильные устройства с 3D-проекцией, улучшение рециркуляции тепла и энергии, адаптивные транспортные системы, аккумуляторные батареи, заряжаемые воздухом, а также постоянный сбор информации об окружающей среде.
Источник: CyberSecurity
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/57800/20 декабря 2011

Самовосстанавливающиеся проводники поднимут уровень надежности электроники


В число объектов и материалов, обладающих способностью самостоятельно восстанавливать свои свойства или структуру, таких как пластик или краска, недавно добавились проводники. В частности, инженерам удалось сделать так, чтобы контактные дорожки на печатных платах восстанавливались быстрее, чем можно было бы заметить разрыв. Два года назад команда инженеров из Иллинойского университета предложила внедрять в тело проводника капсулы с углеродными нанотрубками, которые бы восстанавливали проводимость дорожки при разрыве.  На сегодняшний день исследователи  усовершенствовали технологию, заменив нанотрубки «жидким металлом» (сплав индия и галлия) и значительно уменьшив размер капсул. Верхний слой такого самовосстанавливающегося проводника содержит множество микроскопических (10 мкм в диаметре) капсул, содержащих ремонтный сплав в жидком состоянии. Разрыв дорожки вызывает разрушение капсул на этом участке и заполнение трещины проводящим материалом.
Авторы технологии утверждают, что при экспериментах им удавалось восстанавливать проводимость в 90% случаях намеренного повреждения дорожек даже при относительно небольшом количестве капсул в теле проводника.
По их мнению, технология в основном найдет применение там, где обычный ремонт дорожек затруднен или невозможен. Кроме этого, есть немало видов техники, где нагрузки на электронику часто бывают запредельные, а выход из строя части схемы весьма критичен. В первую очередь это военные и аэрокосмические сферы деятельности.
www/3d/23.12.


Российские учёные исследуют пористый кремний


Пористый кремний и схожие с ним материалы представляют большой интерес для современной электроники. В наномасштабе все полупроводники проявляют необычные свойства: нарушается подвижность носителей заряда, изменяются электромагнитные поля, действующие на атомы, а большая площадь поверхности облегчает модификацию материала за счёт адсорбции молекул. На основе пористого кремния можно создавать оптоэлектронные приборы, сверхчувствительные сенсоры, микротопливные элементы и другие устройства. Студенты и аспиранты под совместным научным руководством преподавателей кафедры "Приборостроение и наноэлектроника" Сибирского федерального университета и сотрудников института физики СО РАН провели серию исследований, посвящённых получению пористого кремния и новых материалов на его основе. В последнем номере Журнала Сибирского федерального университета вышел обзор, суммирующий полученные результаты. Работа проводилась в рамках ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России».
Пористый кремний получают в электрохимических ячейках. Действие электрического поля в присутствии плавиковой кислоты HF приводит к формированию пористой структуры на поверхности пластины монокристаллического кремния. Исследователи показали, что морфология пористого кремния изменяется при использовании электрохимических ячеек разных типов, а также зависит от структуры монокристаллического кремния, плотности тока, состава электролита и ряда других факторов. В анализируемых работах был получен кремний с порами разных типов – от упорядоченных квадратных полостей до разветвлённых тонких каналов.
Учёные исследовали оптические свойства полученных кремниевых структур. Анализ спектров комбинационного рассеяния позволил доказать, что электрофизические свойства пористого кремния изменяются по сравнению с обычным монокристаллическим материалом. Например, в ряде случаев в пористом кремнии происходит изменение ширины запрещённой зоны. Авторы исследования связывают этот эффект с присутствием наноразмерных кристаллов. В столь малых масштабах начинают проявляться квантово-размерные эффекты – поведение элементарных частиц меняется благодаря тому, что толщина перегородок и пор в материале сопоставима с их размерами. На практике это приводит к появлению таких свойств, как способность кремния к фотолюминесценции, что открывает новые перспективы для создания оптоэлектронных приборов.
В обзоре также рассматриваются работы, посвящённые модификации пористого кремния различными материалами. Например, химическое осаждение сплавов кобальта, никеля и железа на пластину пористого кремния позволяет получить структуры с заданными магнитными свойствами. Для таких материалов характерна магнитная анизотропия, связанная с тем, что металлы осаждаются в порах, ориентированных определённым образом. В другом исследовании кремний модифицировали углеродом, в том числе с помощью ультрадисперсного алмаза. При термической обработке материала, содержащего углерод и кремний, на его поверхности появляется карбид кремния – стойкий материал с повышенной способностью к фотолюминесценции. Ещё одна работа описывает заполнение пор кремния жидким кристаллом (октилцианобифенилом). Взаимодействие со стенками пор приводит к частичному упорядочиванию молекул жидкого кристалла, но в то же время молекулы сохраняют способность изменять ориентацию под влиянием электрического поля. Предполагается, что такие композитные материалы найдут применение в управляемых СВЧ-устройствах.
"Strf.ru" 29 марта 2011 года

 


Десять технологий, которые изменят жизнь человечества к 2100 году


Какие новшества войдут в жизнь землян к 2100 году? Прогнозы на страницах The Times делает профессор теоретической физики City University of New York Мичио Каку.
Сразу несколько важных открытий он ожидает к 2030 году. Так, не позднее этого времени должны появиться контактные линзы с доступом в интернет. Над прототипом такого устройства работает профессор Бабак А. Парвиз из Университета Вашингтона (Сиэтл). В интервью The Times он пояснил, что изображение будет формироваться «перед глазом» с помощью полупрозрачных, не мешающих зрению, светодиодов. Устройство сможет распознавать лица, осуществлять автоматический перевод с иностранных языков и выводить в поле зрения другую информацию.
В тот же срок предполагается появление в свободной продаже различных «запчастей» для человеческого организма. Уже сегодня научные достижения позволяют создавать хрящи, кости, кожу, уши, носы, кровеносные сосуды, сердечные клапаны, мочевые пузыри и трахеи. Делается это следующим образом: на губкообразную пластиковую основу высеваются клетки, взятые из организма пациента. После добавления катализатора роста клетки начинают размножаться, а основа постепенно рассасывается, рассказал изданию доктор Энтони Атала из Университета Уэйк-Форест.
Далее, к 2030 году человечество, возможно, овладеет телепатией. Уже сегодня парализованным вживляют в мозг микросхемы, с помощью которых они обучаются усилием мысли писать электронные письма, играть в видеоигры и путешествовать по интернету; инженеры Honda Corporation создали управляемого по тому же принципу робота. Кендрик Кэй из Калифорнийского университета в Беркли трудится над «словарем мышления».
«Не исключено, что вскоре появится возможность восстанавливать картину зрительного опыта человека при помощи одних только измерений мозговой активности», – говорит он.
«Есть вероятность, что к 2070 году удастся вернуть к жизни вымерших животных», – продолжает Каку. Специалисты смогли клонировать животное по образцам ДНК, взятым из останков через 25 лет после его гибели.
На данный момент уже расшифрован геном неандертальца, и в научной среде ведутся разговоры о перспективах возрождения этого вида.
«Думаю, это будет возможно, когда у нас появятся инструменты для генетических манипуляций. И теоретически такие инструменты у нас рано или поздно появятся. Вопрос в том, нужно ли это делать», – описывает суть дискуссий Роберт Ланза из корпорации Advanced Cell Technology.
К 2070 году ожидается и появление технологий, позволяющих замедлить старение человека. Эксперименты на животных и насекомых показали, что 30-процентное продление жизни можно обеспечить за счет «ограничения в калориях» на те же 30%.
К 2100 году могут сбыться мечты ученых о «программируемой материи», которая позволит предметам менять очертания подобно тому, как это делал робот в фильме «Терминатор-2». На сегодняшний день уже созданы особые микрочипы размером с булавочную головку, так называемые «катомы». Меняя электрический заряд, они могут перегруппировываться, благодаря чему принимают вид то листа бумаги, то чашки, то вилки, то тарелки, утверждает газета. Автор статьи мечтает о временах, когда «целые города будут вставать в пустыне по нажатию кнопки».
В начале XXII века появится космический корабль, пригодный для путешествия к звездам, надеются ученые. Возможно, сначала это будут маленькие, «размером с ноготь», но очень быстрые, способные двигаться с околосветовыми скоростями компьютеры, какие миллионами можно будет рассылать по космосу.
Тогда же земная цивилизация, может быть, одержит победу над раком. Каку связывает эти ожидания с прорывом в области диагностики: встроенные в унитаз ДНК-чипы позволят заметить заболевание на ранних стадиях. На борьбу с раковыми клетками (слово «опухоль» к этому времени исчезнет из английского языка, убежден он) будут брошены выполненные в виде «наночастиц» умные бомбы, испытательные образцы которых имеются уже сегодня. .
Родни Брукс из Массачусетского технологического института ожидает к 2100 году «слияния с роботами».
«Через 50 лет мы станем свидетелями внесения радикальных изменений в человеческое тело с помощью генетических модификаций… Мы больше не будем ограничены эволюцией по Дарвину… К 2100 году в нашу повседневную жизнь повсеместно войдут очень разумные роботы. Но мы не будем отделены от них – скорее мы сами отчасти станем роботами и будем связаны с роботами», – прогнозирует эксперт.
Примерно тогда же должен состояться прорыв в космическом туризме, связанный с созданием космического лифта. Предполагается, что это изобретение в сто раз сократит стоимость доставки грузов на околоземную орбиту, в результате чего космическое путешествие станет доступно среднестатистическому человеку. Кабина будет подниматься в небеса по тросу длиной в тысячи миль, удерживаемому центробежной силой от вращения Земли. Надежду на реализацию этого проекта дало недавнее открытие карбоновых нанотрубок.
«Никаких физических препятствий не существует», – рапортует основатель Carbon Designs Брэдли Эдвардс. Об этом сообщает Inopressa.ru со ссылкой на The Times.
http://www.nanonewsnet.ru/news/2011/desyat-tekhnologii-kotorye-izmenyat-zhizn-chelovechestva-k-2100-godu


Сверхточное травление позволит создать углеродные микропроцессоры


Ученые продемонстрировали метод обработки графена, позволяющий создавать на его основе микронные электрические цепи, состоящие полностью из углерода, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Science.
В перспективе на основе данной технологии можно будет создавать сверхминиатюрные наноразмерные микросхемы и микропроцессоры, обладающие низким энергопотреблением и гораздо большей скоростью работы, нежели современные кремниевые аналоги.
Разработка позволяет удалять с поверхности углеродного материала ровно один атомарный слой в тех участках, где это необходимо с разрешением по площади в несколько микрон. Это позволит размещать на углеродном микрочипе по соседству друг с другом графеновые конструкции из одного слоя материала, двух, трех и так далее.
"Единичный слой графена обладает металлической проводимостью, тогда как двойной слой проявляет полупроводниковые свойства, на основании чего можно создать наноразмерный транзистор. Возможность создавать единичный слой графена по соседству с двухслойной углеродной структурой, рядом с которой можно разместить еще и трехслойную, крайне привлекательна. Вы получаете возможность создать набор электронных устройств, расположить их в каком угодно порядке на одном углеродном микрочипе, и для этого нужно всего лишь аккуратно последовательно удалить несколько слоев гравена", - прокомментировал работу для интернет-издания New Scientist ее ведущий автор Джеймс Тур (James Tour) из Райсовского университета в Техасе, США.
Методика удаления одного слоя графена с углеродной поверхности, образованной несколькими такими слоями, крайне проста - она подразумевает распыление металлического цинка на углеродной поверхности с его дальнейшим удалением с помощью раствора соляной кислоты. В ходе распыления атомы цинка проникают в верхний углеродный слой, нарушая его, однако глубже проникнуть не могут, поэтому их растворение в соляной кислоте приводит к удалению только одного, самого верхнего слоя углеродного материала.
Для того, чтобы удалить не весь верхний слой, а отдельные его фрагменты, ученые предлагают распылять цинк поверх шаблона, маски, наложенной на углеродную поверхность. В работе ученым удалось таким образом вытравить на поверхности графена рисунок в микрометровом разрешении - сову -символ Райсовского университета.
"В своей работе мы предоставили инструмент, гаечный ключ, для многих других научных групп, занятых в данной области. Теперь им предстоит разобраться с этим инструментом и умело воспользоваться", - добавил Тур.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Он обладает уникальными физико-химическими свойствами, что делает графен и его модификации очень привлекательными для использования в различных областях науки и техники.
Нобелевская премия 2010 года по физике была присуждена за создание графена выходцам из России, работающим в Великобритании - Константину Новоселову и Андрею Гейму.
РИА Новости 4 марта 2011 года


Разработан дешевый метод производства сверхтонких материалов


Ирландские инженеры создали новый способ разделения материалов на тончайшие листы, толщина которых составляет всего один атомный слой. Использовать такие материалы можно было бы в новых электронных технологиях, а также в решениях для хранения цифровых данных.
Авторы исследования заявляют, что создаваемые в рамках их способа «нанолисты» из обычных многослойных материалов производятся примерно таким же способом, как и другие сверхтонкие материалы - за счет ультразвуковых импульсов и обычных растворителей. По их мнению, новый метод достаточно прост, быстр, недорог и пригоден для масштабного производства и выпуска тонких материалов в промышленных масштабах.
Джонатан Колман (Jonathan Coleman), автор исследования, говорит, что его команде удалось добиться успеха в создании сверхтонких материалов на основе нитрида бора, дисульфита молибдена, висмута и теллурида, причем большинстве случаев у сверхтонких материалов проявляются необычные электронные и химические свойства, делающие их пригодными для использования в сверхпрочных композитных материалах, а также в качестве физической основы для новейших устройств хранения информации.
«Из возможных применений нанолистов, возможно, самым значительным является создание устройств, который смогут обрабатывать информацию при высокой температуре», - говорит Колман. «Развитие таких термоэлектрических устройств позволит использовать часть генерируемого тепла для дальнейших нужд».
Ирландские специалисты говорят, что до сих пор все методы производства сверхтонких материалов были очень дорогими, но новый подход дешев и обладает большой производственной емкостью - в течение нескольких часов при помощи одного миллиграмма материала можно создать миллиарды нанолистов толщиной в один атом.
http://www.russianelectronics.ru/provider-r/news/9318/doc/54371/ 04.02.2011

Графеновую плёнку можно сделать гидрофобной


Исследователи из Университета Вандербилта(США) нашли способ создания плёнок оксида графена с неровной водоотталкивающей поверхностью.
Листы графена обычно получают «сухим» способом — механическим отделением слоёв графита. Авторы использовали альтернативный «мокрый» метод электрофоретического осаждения, применяемый в промышленности для нанесения покрытий. Искомая плёнка в этом случае образуется на электродах, погружённых в суспензию оксида графена.
В ходе экспериментов учёные обнаружили, что изменение pH жидкой среды и прикладываемого напряжения отражается на микроструктуре плёнки: низкий pH и относительно высокое напряжение, к примеру, позволяют получать «пористую» плёнку с неровной поверхностью. Измеренный краевой угол воды (угол между твердой поверхностью и касательной к поверхности капли воды, проведённой в месте контакта) здесь оказался равен 79?. Другой набор значений pH и напряжения давал ровную поверхность с краевым углом всего в 41?.
Учёные также разработали методику перемещения полученных образцов на произвольную подложку. «Графеновые плёнки прозрачны, и получать их довольно легко, — рекламирует продукцию участник исследования Джеймс Дикерсон (James Dickerson). — Я думаю, нашу технологию можно приспособить для изготовления плёнок в промышленных масштабах».
В своих будущих опытах авторы попробуют заменить оксид графена фторографеном, двумерным вариантом тефлона. Это должно положительно сказаться на водоотталкивающих свойствах плёнки с неровной поверхностью.
www.cjmpulenta.ru/02/92/2011

Предложен новый метод защиты микросхем от подделок


Исследователи из Фраунгоферовского общества (ФРГ) предложили свой вариант устройства для защиты электронных компонентов сразу от нескольких видов копирования.
В прошлом году проблема пиратства обошлась одной только немецкой машиностроительной отрасли в €6,4 млрд.
Инженеры планируют представить разработку на выставке-конференции, которая пройдёт в марте в Нюрнберге. Похожая технология создана также компанией Intrinsic ID, находящейся под крылом корпорации Philips.
«Если внутри устройства у вас хранится некий ключ, — объясняет Доминик Мерли, сотрудник Фраунгоферовского института проблем безопасности информационных технологий, — его можно извлечь и прочитать. Преимущество нашей системы в том, что такого ключа нет. Ключ — сама структура чипа».
Технология под названием «физически неклонируемая функция» (physical unclonable function, PUF) подразумевает сканирование микросхемы и создание цифрового ключа шифрования на основе крошечных уникальных различий в толщине и плотности составных частей. Ключ не хранится в электронном виде, а потому его нельзя скопировать или вытащить из чипа с помощью сканирующего электронного микроскопа или фокусированных ионных пучков. Любое вторжение повредит структуру устройства — а значит, изменит ключ.
Ключ может быть проверен на подлинность по базе данных производителя, а также использован для создания второго (общедоступного) ключа, который тоже заверяет аутентичность оборудования.
Идея PUF была впервые предложена в 2002 году. С тех пор удалось разработать несколько типов устройств. Фраунгоферовское общество поставило на кольцевой генератор ключа, который заставляет электрический сигнал описывать круги вокруг микросхемы. Перебои в скорости и частоте сигнала указывают на изменения толщины и плотности структуры чипа.
Первые коммерческие модели, использующие подобную технологию, уже выпускаются, но они применяются лишь для очень специфических целей в машиностроении. Немецкое устройство направлено на противодействие более широкому спектру атак, а потому может найти спрос на рынке товаров массового потребления.
www.compulenta.ru/09.02.2011

На основе нанопроводов создана программируемая логическая схема


Сотрудники Гарвардского университета и корпорации MITRE создали программируемую логическую схему на основе нанопроводов
Общий диаметр задействованных в эксперименте нанопроводов с сердцевиной из германия и кремниевой оболочкой толщиной в 2 нм составил всего 14 нм. Учёные расположили их параллельно друг другу на подложке из диоксида кремния, закрыв сверху двумя изолирующими слоями оксида алюминия, между которыми находился ещё один слой диэлектрика (оксида циркония). Такая система позволяет проводам захватывать носители заряда и выполнять функции энергонезависимой памяти.
Перпендикулярно нанопроводам были проложены металлические управляющие электроды, и на участках пересечения первых с последними создавались полевые транзисторы. По словам руководителя исследования Чарльза Либера (Charles Lieber), с помощью этой методики можно достичь очень высокой плотности размещения транзисторов, но работать они будут относительно медленно — на частоте в 10–100 МГц, далёкой от гигагерцевых показателей КМОП-технологии. С другой стороны, транзисторы получаются весьма экономичными: если будущим КМОП-схемам понадобится по 10–100 нВт на каждый транзисторный элемент, то новая схема потребует лишь 1 нВт. Следовательно, нанопровода можно будет использовать при создании контроллеров для миниатюрных устройств (скажем, биодатчиков) с жёсткими ограничениями по потребляемой мощности.
В полученный авторами массив входят 496 транзисторов, размещённых на площади в 960 мкм?. Для того чтобы схема выполняла заданные логические функции, её программируют, подавая напряжение разного номинала на электроды; подробное описание процедуры даётся здесь. Опыты показали, что надлежащим образом подготовленная схема может играть роль сумматора, вычитателя, мультиплексора, демультиплексора и защёлки на D-триггере.
Сейчас, как сообщает г-н Либер, учёных занимает вопрос расположения нанопроводов на подложке. Когда этот процесс будет контролироваться чётче, физики изготовят более масштабные образцы, напоминающие реальный наноразмерный процессор.
www.compulenta.ru/10.02.2011

 


Один миллион ядер ARM для моделирования мозга


Ученые из Великобритании пытаются смоделировать 1% человеческого мозга с помощью миллиона ARM-ядер.
Исследователи из Университета Манчестера занимаются созданием архитектуры для большого компьютера под названием SpiNNaker (spiking neural network architecture), которая имитирует функции головного мозга. Эта архитектура позволит нейробиологам, физиологам, психологам и врачам понять происхождение травм и болезней мозга, а также определить наиболее эффективные способы лечения.
Университет Манчестера получил 2,5 млн фунтов стерлингов от Совета EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) на разработку этой архитектуры и еще такую же сумму – на совместное создание компьютера с Университетами Саутгемптона, Кембриджа и Шеффилда. По словам исследователей, главное для них – понять механизм обработки информации мозгом и связь между его клетками. В человеческом мозге около 100 млрд нейронов, между которыми 1 млрд связей.
Нейроны взаимодействуют друг с другом с помощью электрических импульсов, которые SpiNNaker моделирует в виде пакетов данных. Пакеты отправляются всем связанным нейронам. Нейроны представлены в виде простых уравнений, которые решаются в реальном времени с помощью программного обеспечения, выполняющегося на ARM-процессорах. По электронной системе SpiNNaker эти импульсы передаются намного быстрее, чем в тканях мозга, поэтому компьютерная архитектура требует намного меньше соединений. Руководителем группы исследователей является профессор Манчестерского Университета Стив Фербер (Steve Furber), который в свое время возглавил разработку домашнего компьютера BBC Micro и оригинального ARM-ядра.
SpiNNaker будет создана на основе заказных кристаллов с 18-ю ARM-ядрами в каждом. Ядра будут разработаны в Университете Манчестера, а произведены в Тайване. Каждый процессор оснащается памятью в объемной системе в корпусе (СвК) размером 19?19 мм от Unisem Europe. Эта СвК обеспечит вычислительную мощность персонального компьютера при рассеиваемой мощности в 1 Вт.
Фербер надеется, что исследователям удастся смоделировать важные функции человеческого мозга и ухватить основные принципы его работы. Разработка и понимание того, как обрабатывается информация в мозге, является ключом к моделированию. Исследователи тесно работают совместно с нейробиологами и психологами.
По словам Фербера, у психологов уже имеются модели нейронных сетей, на которых воспроизводятся клинические патологии, а также исследуются возможные варианты терапии. Однако в настоящее время психологи ограничены точностью, которую могут получить с помощью имеющихся вычислительных ресурсов. Исследователи надеются, что архитектура SpiNNaker поможет в какой-то мере снять эти ограничения.
ARM стала участвовать в проекте SpiNNaker в мае 2005 г., согласившись предоставить свою интеллектуальную собственность для разрабатываемых процессоров наряду с библиотекой ячеек, что облегчило процесс проектирования и производства. В соответствии с соглашением Университет Манчестера должен создать компьютер с 1 млн ядер.
electronicsweekly.com./ 12.07.2011


Ученые придумали, как сделать чип по технологии 9 нм


Массачусетский технологический университет нашел способ изготовления чипов с топологическим размером элемента 9 нм. Предыдущий рекорд технологии, которая была задействована в эксперименте, составляет 25 нм.
Ученые из Массачусетского технологического университета (MIT) сообщают, что нашли способ добиться разрешения в 9 нм для технологии электронно-лучевой литографии, которая рассматривается как одна из альтернатив фотолитографии, широко применяющейся сейчас для производства чипов. Результаты своего исследования они опубликовали в последнем номере журнала Microelectronic Engineering.
Отмечается, что на протяжении 50 лет транзисторы в компьютерных чипах становятся все меньше, и все это время производители полупроводниковых используют одну и ту же технологию – фотолитографию. Но размер транзисторов, выполненных с помощью этой технологии, ограничен длиной волны видимого света.
«Если чипмейкеры рассчитывают продолжить идти в сторону уменьшения, им, вероятно, придется переключиться на другие производственные методы», - говорится в сообщении университета.
В MIT поясняют, что исследователи уже давно используют технику, которая называется электронно-лучевой литографией, чтобы создавать прототипы чипов. Однако обычная литография этого типа гораздо медленней, чем фотолитография. Повышение ее скорости, как правило, идет в ущерб разрешению. Так, предыдущий самый маленький чип, созданный на базе электронно-лучевой литографии, обладал топологией в 25 нм, что ненамного лучше показателя в 32 нм, достигнутого с использованием экспериментальной фотолитографии – чипы, созданные с использованием такой технологии уже показывали некоторые производители.
Для того чтобы добиться разрешения в 9 нм ученые MIT подобрали фоторезист (светочувствительный материал), реагирующий на малые дозы электронов, который нанесли более тонким, чем обычно, слоем, чтобы минимизировать разброс электронов. После облучения схему «проявили» в растворе поваренной соли, благодаря чему области, получившие разное количество электронов, выровнялись по характеристикам.
Профессор физики Питер Крют (Pieter Kruit) из технологического университета Делфта в Нидерландах и сооснователь компании Mapper, которая занимается изготовлением литографических систем на базе электронно-лучевой технологии, сомневается, что производители впоследствии используют именно тот фоторезист, который задействовали ученые MIT в своих экспериментах.
«Несмотря на то, что целью ученых было найти фоторезист, реагирующий на малые дозы электронов, тот, что они использовали, является слишком чувствительным», - полагает он.
http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2011/07/12/447294.12.08.2011


На пути к милливольтной электронике


Ученые из Университета Калифорнии в Беркли создают на основе нанотехнологий устройства будущего поколения электроники, которые будут потреблять в миллион раз меньше мощности.
Известно, что современные электронные устройства, как правило, работают при номинальном напряжении 1,25–5 В. Ученые из Центра E3S (Energy Efficient Electronics Science) при Университете Калифорнии исследуют технологии создания таких устройств, которые могли бы работать при подаче на них милливольтных напряжений. В результате потребляемая мощность таких устройств может снизиться в миллионы раз.
Ученые под руководством Эли Яблоновича (Eli Yablonovitch) работают в нескольких направлениях (см. рисунок).
Ученые из Центра E3S при Университете Калифорнии работают в нескольких направлениях: наномеханики, нанофотоники, наномагнетики и интеграции систем
Группа по наноэлектронике исследует возможность понизить напряжение питания цепей до милливольтного уровня при достаточно большом запасе устройств по помехоустойчивости.
Эта группа изучает возможность модулирования тока термоионной эмиссии и туннельного тока через барьер. Исследователям предстоит решить задачу моделирования и управления туннелированием, определить и получить материалы с заданной шириной границы энергетической зоны.
Ученые из группы наномеханических исследований пытаются снизить токи утечки в закрытом состоянии в КМОП-ключах, которая определяют нижний уровень потребления устройств. Использование механических ключей дает нулевой ток утечки в закрытом состоянии, однако у них имеются ограничения по скорости достижения насыщения – 340 м/с. Точка насыщения при использовании ключей на основе алмазной архитектуры близка к той, которая достигается в устройствах с КМОП-ключами. Ученые пытаются создать цепи с большей плотностью.
Группа нанофотоники занимается разработкой схемы передачи данных с использованием света. Фотонные устройства потребляют меньше энергии и обеспечивают связь на большие расстояния. Недавно ученые продемонстрировали системы оптической связи, где при обработке 1 бита информации выделяется всего 10?12 Дж. Перед исследователями стоит задача создать фундаментально новые передатчики и детекторы для оптической связи, в которой на 1 бит будет расходоваться 10?17 Дж энергии.
Еще одна группа инженеров занимается исследованием устройств на основе наномагнетиков, которые будут использоваться вместо традиционных материалов устройств памяти. Предполагается, что логические устройства на основе наночастиц, чувствительных к электромагнитному полю, будут рассеивать меньше энергии, чем тот объем, который определен принципом Ландауэра. (Этот принцип устанавливает минимальную энергию, необходимую для обработки бита). Теоретически устройство памяти, функционирующее при комнатной температуре в соответствии с этим принципом, обеспечивает скорость обработки данных до 1 Гбит/с и расходует лишь 2,85 триллионных Вт. Исследователям удалось разработать цепи, потребление которых ниже этого предела.
И, наконец, еще одним направлением деятельности ученых из Центра E3S является разработка систем на основе устройств и методов реализации стандартных функций электронных цепей с помощью нанотехнологий.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/57729/ 9.12.2011


Чип следит за раком


Группа исследователей из технического университета Мюнхена (Technical University in Munich), Германия, разработали микрочип, позволяющий отслеживать состояние опухоли. Это устройство измеряет уровень кислорода для того, чтобы определить, растет ли злокачественное образование. В дальнейшем планируется усовершенствование первоначальной модели: туда добавят механизм, доставляющий лекарства в пораженную зону, сообщает BBC News.
Разработчики надеются, что их изобретение приведет к более нацеленным и менее агрессивным методам лечения рака. «Существуют опухоли, которые трудно удалить, например те, которые находятся близко к спинному мозгу. В таком случае при операции есть огромный риск повредить нерв. Также устройство можно будет использовать в тех случаях, когда образование быстро разрастается, а операция невозможна из-за возраста пациента. Микрочип передает данные на переносной приемник, а оттуда они поступают на компьютер доктора. Изучив полученные данные, доктор принимает решение», —  рассказал Свен Бекер (Sven Becker), глава проекта.
Кроме этого, исследователи надеются, что это устройство понизит число посещений больниц. «Обычно вы должны ходить в больницу для обследования — использовать аппараты вроде МРТ для определения уровня насыщения кислорода. При использовании нашего устройства это можно сделать в любом месте», — пояснил господин Бекер.
Ученые тратят все больше сил на разработку подобных технологий. Так, недавно, группа ученых из США разработала революционное устройство, позволяющее следить за состоянием сердца и мозга. Оно представляет собой чип тоньше человеческого волоса, который выглядит, как временная татуировка и может вместе с кожей перемещаться или собираться в складку. Исследователи надеются, что их изобретение сможет заменить огромное количество громоздкой техники, используемой в современных больницах
«Вокруг света» рассказывал о том, что в прошлом году студенты университета Бен-Гуриона (Ben-Gurion University) в Негеве, Израиль, разработали оптическую радиолокационную систему, которая помогает слепым людям обходить препятствия. Система состоит из компьютера, двух видеокамер и сканирующего источника света. О наличии препятствий на пути система предупреждает незрячего пользователя звуковым сигналом.
http://www.vokrugsveta.ru/news/12928/ 14.09.2011

Электронная кожа против громоздких сенсоров


Ученые-материаловеды из университета Иллиноис создали "Электронную кожу" ('Electronic skin'), сообщает журнал Nature. Ее толщина менее 40 мкм, на поверхности кожи она держится за счет Ван-дер-Ваальсовых сил
Эта группа ученых уже 15 лет работает над созданием гибкой электроники, и совсем недавно занялась вопросом создания устройств, которые "копируют" поведение кожи человека. Образец электронной кожи, созданный Джоном Роджерсом (John Rogers) и его коллегами - это гибкая сетка из пктивных и пассивных компонентов - это тензометрические датчики, датчики температуры, датчики для снятия электрокардиограммы и электромиограммы, LED (AlInGaP, InGaN), транзисторы, кремниевые диоды, резисторы, индуктивности и емкости. В качестве источников питания используют фотоэлементы или специальные устройства беспроводной индуктивной передачи электроэнергии(например, для питания LED). Гибкая сетка помещается на подложку из полиэстера. Считается, что этот материал лучше всего подходит для гибкой электроники. Пока что электронную кожу можно использовать только в течение нескольких дней (или в течение суток для контроля состояния здоровья пациента), дальше этому препятствует процесс естественного отслоения клеток эпителия.
С помощью электронной кожи можно следить за работой сердца, мозга и мышечными сокращениями также, как это можно делать с помощью обычных электродов. Электронная кожа подходит для контроля состояния здоровья как взрослого человека, так и недоношенного ребенка. В перспективе у электронной кожи множество применений. Например, закрепив устройство на гортани и следя за мышечными сокращениями, можно подарить "электронный голос" человеку, у которого проблемы с гортанью и голосовыми связками. Уже сейчас, закрепив электронную кожу на гортани, можно передать наш голос в компьютерную игру. Еще идет плотное сотрудничество с физиотерапевтами. Интересен вопрос, можно ли с помощью электронной кожи вызвать сокращения мышц в атрофированных частях тела.
Ученые работают над модернизацией устройства. В электронную кожу планируется встроить пьезоэлектрические датчики, которые будут работать за счет движения тела человека, а встроенные беспроводные устройства связи позволят передавать и принимать информацию с датчиков электронной кожи на расстоянии. К сожалению, стоимость производства электронной кожи пока еще слишком высока. Однако ученые надеются, что в ближайшем будущем ее можно будет снизить.
По материалам Nature
http://www.nanometer.ru/2011/08/12/13131327232691_260816.html.14.09.2011

Испытан микрочип для быстрой и дешёвой детекции ВИЧ


Капля крови — и биочип поставит диагноз всего за 15-20 минут Миниатюрный чип позволил удешевить и ускорить тесты на присутствие у пациента вируса иммунодефицита и не только. Предназначена разработка для развивающихся стран. В первую очередь на Чёрном континенте
Прибор под названием mChip создал Сэмюэл Сиа (Samuel Sia) из университета Колумбии в кооперации со специалистами компании Claros Diagnostics. Устройство устраняет необходимость в квалифицированных специалистах для взятия крови, а также для её анализа, сообщает Inhabitat
Пластиковая пластинка mChip размером примерно с кредитную карту пронизана несколькими микроскопическими каналами, направляющими кровь к зонам анализа. Эти участки содержат различные антигены, которые связываются с антителами, появляющимися в организме при заражении. В результате такого связывания немного меняется яркость зоны детекции, что фиксируется недорогим оптическим датчиком.
Идея прибора родилась у Сэмюэла Сиа в 2001 году, когда он провёл месяц в маленькой деревне в Того. Там не было электричества и не хватало воды, а жители нередко умирали от болезней. Тогда Сиа подумал, насколько африканцы нуждаются в недорогих средствах диагностики, являющихся зачастую первым шагом к спасению человека. На снимке — прототип ручного прибора, анализирующего тест-чипы (фото Eileen Barroso).
Ранее другие группы биоинженеров уже демонстрировали анализаторы крови на базе микропотоковых чипов, но новичок в их ряду выделяется сочетанием точности диагноза, скорости работы, миниатюрности и низкой цены. Создатель чипа говорит, что в серийном производстве тот будет стоить примерно $1-3.
Учёные напоминают, что во многих удалённых африканских деревнях обычно нет никакой возможности провести анализ крови на ВИЧ. И даже городские больницы нередко отправляют взятые образцы в центральные национальные лаборатории. Ответ приходится ждать неделями. С учётом распространённости в Африке ВИЧ-инфекции и других заболеваний, передающихся половым путём, такая медлительность — большая проблема.
По словам Сиа, mChip может быть настроен не только на одновременное обнаружение ВИЧ и сифилиса, но ещё и гепатитов В и С, герпеса, гонореи и хламидиоза. При этом для выполнения полного анализа пациент должен поделиться с чипом всего несколькими каплями крови (фотографии с сайта inhabitat.com)
Авторы чипа испытали его в Руанде, выполнив анализ сотен образцов, содержавших каждый всего по одному микролитру необработанной цельной крови.
mChip успешно выявил заражённых ВИЧ и сифилисом. Причём чувствительность метода и погрешность диагноза оказались близки к чувствительности и уровню ошибок при анализе крови в стационарной лаборатории
Так ВИЧ-инфицированные среди тестируемых были выявлены на 100% (что проверено другими методами), а ложное срабатывание чипа было зафиксировано одно на 70 образцов. По сифилису же цифры оказались чуть хуже: чипу удалось определить 94% заражённых, а ложных тревог было 4 на 67 образцов, пишет Washington Post.
О результатах тестов создатели прибора отчитались в Nature Medicine.
http://www.membrana.ru/particle/16526.15.09.2011

Импланты для мозга


До сегодняшнего дня чипы-импланты можно было встретить только в фантастических компьютерных играх, книгах и фильмах, но в ближайшем будущем они могут стать реальностью.
Начало нового десятилетия XXI века ознаменовалось первыми шагами в области создания микрочипов-имплантов, предназначенных для восстановления нервных тканей и функций мозга. Задача создания интерфейсов взаимодействия между человеком и техникой весьма важна, ведь они призваны помочь людям с ограниченными возможностями или больным параличом, позволив обладателям врожденной инвалидности и пострадавшим во время каких-либо бедствий жить полной жизнью.
По прогнозам ученых, электронные импланты встанут на поток уже через 10–20 лет и будут доступны каждому. При этом их задача будет заключаться не только в выполнении восстановительных функций, но и расширении возможностей человека. Уже сегодня разработаны первые опытные образцы имплантов, с помощью которых можно оказывать воздействие на группы клеток, подавлять симптомы мозговых дисфункций и создавать действующие системы обратной связи.
Когда такие технологии станут более совершенными, человечество сможет реализовать самые различные фантастические идеи — вплоть до создания виртуальной вселенной наподобие той, которая знакома нам по фильму «Матрица».
Замена поврежденных участков мозга
Оптогенетические импланты заменят травмированные участки мозга и полностью восстановят его функциональность
Американские исследователи из Пентагона еще в прошлом году обратили свое внимание на проблемы протезирования участков головного мозга и занялись разработкой имплантов, которые могли бы восстанавливать его поврежденные зоны. На программу, получившую название REPAIR (Reorganization and Plasticity to Accelerate Injury Recovery), выделен большой объем средств — почти $15 млн.
Планируется, что разрабатываемые импланты смогут управлять нервными клетками мозга и восстанавливать функциональность его поврежденных участков, используя световые импульсы. Для этого будет применяться оптическая аппаратура, стимулирующая клетки световыми импульсами с помощью лазера. Сеть наноэлектродов и оптических волокон позволит контролировать электрические сигналы, вырабатываемые нейронами мозга. Таким образом, используя импульсы света, которые будут передаваться по оптоволокну, такие микрочипы смогут воздействовать на требуемые участки головного мозга и нервных тканей, восстанавливая передачу нервных сигналов в обход поврежденных зон
Программа рассчитана на два года, и в случае ее успешной реализации у ученых и медиков появится возможность замены любых травмированных участков человеческого мозга и полного восстановления его функциональности
Нейрочип со встроенными нейронами
Канадские ученые разработали нейрочип, способный отслеживать взаимодействие между клетками мога. Им удалось поместить компьютерный микрочип-имплант в нейрон мозга. Это дало возможность наблюдать электромеханическую активность, осуществляемую в мозговых синапсах, которые являются каналами электрической и химической связи
Благодаря новому нейрочипу получилось записать на компьютер алгоритм общения клеток. Если в дальнейшем его получится расшифровать и извлечь детальные сведения о том, как общаются клетки и какие именно данные они пересылают друг другу, это станет новым прорывом в области восстановления поврежденных частей мозга. Также это поможет создать импланты, которые будут взаимодействовать с живыми клетками словно настоящие и замещать целые участки мозга
При этом перед учеными открылась возможность создавать на основе собранных данных такие чипы, с помощью которых человек сможет управлять техникой мозговыми импульсами. Ему не понадобится осуществлять каких-либо движений для того, чтобы включить телевизор или воспользоваться компьютером
Мозговой имплант Braingate
Braingate даст возможность управлять техникой на расстоянии — одной только силой мысли
Американские ученые из Университета Брауна еще в 2005 году разработали компьютерный имплант, получивший название Braingate. Он может преобразовывать нервные импульсы в электрические сигналы, которые используются для управления техникой. Таким образом, парализованный пациент может управлять курсором мыши или инвалидным креслом силой мысли. По словам ученых, первый тестовый образец, внедренный пациенту, работает уже 2000 дней с момента установки, что подает большие надежды.
Имплант представляет собой чип размером 4x4 мм и имеет сотню электродов для получения мозговых сигналов. Несмотря на то что за пять лет работы большая часть электродов вышла из строя, оставшиеся продолжают функционировать и обеспечивают довольно высокую точность управления техническими устройствами.
Сегодня одной из приоритетных задач для ученых стал поиск возможностей продлить работу импланта на неограниченный срок.
Глазные импланты вернут 20% зрения
Некоторые решения, призванные вернуть зрение слепым людям, до сих пор довольно громоздки и используют для работы источники питания
Ученые многих стран давно ломают головы над возможностью восстановления зрительных функций у ослепших людей. В настоящее время уже разработаны первые опытные образцы имплантов, которые могут частично вернуть человеку способность видеть. Например, в Стэнфордском университете был создан имплант размером всего 3 мм2. Он примечателен не только своей миниатюрностью, но и тем, что не требует для работы источников питания
Подобная система зрения включает в себя видеокамеру, которая передает изображение на карманный компьютер. Последний производит обработку видеоданных в режиме реального времени, и полученное в видимом диапазоне света изображение с помощью специального LCD-проектора проецируется на чип-имплант в инфракрасном диапазоне. Сам чип, в свою очередь, снабжен массивом фотогальванических ячеек, которые облучаются инфракрасным светом и не только служат для передачи изображения, но и снабжают имплант необходимой энергией
Такой имплант способен вернуть человеку до 20% зрения. По мнению ученых, этого вполне достаточно для распознавания лиц и предметов, а также чтения текста, набранного крупным шрифтом
http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/09/implanty-dlya-mozga.14.09.2011

Внедренная под кожу электроника с помощью беспроводных технологий может контролировать солдат и их состояние


Команда ученых различных направлений, основу которой составляют исследователи из университетов Кента и Манчестера, при поддержке Военной научно-технической лаборатории (Defence Science and Technology Laboratory, DSTL) и госпиталя Грейт Ормонд Стрит (Great Ormond Street Hospital, GOSH), взялась за реализацию новой программы EPSRC. Целью программы EPSRC являются исследования, направленные на создание электронных устройств, внедренных в кожу человека, способных осуществлять обмен данными с помощью технологий беспроводной связи. Стоит отметить, что подобные электронные устройства могут найти широкое применение, как и в военной, так и в медицинской областях.
Некоторые группы ученых и исследователей из других стран не так давно продемонстрировали свои технологии «электронных татуировок», но ни один из образцов таких устройств не продемонстрировал возможности установления надежной радиосвязи на сколь значимой дистанции, которая бы позволила всерьез задуматься о практическом применении устройства.
«Человеческое тело является не самым подходящим "контейнером» для любой радиоэлектроники. Поскольку люди являются своего рода «оболочками» для большого количества соленой воды, их тела имеют очень высокое значение диэлектрической постоянной. Из-за этого тело человека имеет большую электрическую емкость, что обуславливает большие потери мощности и высокий уровень помех при попытках организации радиосвязи« – рассказывает доктор Джон Бэчелор из Кентского университета в интервью издательству "The Engineer»
Военные применения подобных «татуировок» будут заключаться в получении и анализе биометрических данных, получении данных об усталости и нагрузках, текущем положении солдата в режиме реального времени. Более поздние и более совершенные устройства, согласно планам исследователей, смогут помочь командованию контролировать действия солдат и передавать им команды и необходимую информацию прямо в мозг, минуя промежуточные стадии. Тем временем, работа, выполняемая в госпитале GOSH, будет направлена на более мирное использование разрабатываемой технологии в медицинских целях
Первым таким медицинским устройством станет устройство дистанционного считывания сигналов мозговой деятельности у детей, пораженных различными психическими и нервными заболеваниями.
Естественно, что внедренные в кожу электронные устройства смогут выполнять функции радиочастотной идентификации (radio-frequency identification, RFID), что может использоваться как и в военных, так и в мирных целях
Помимо этого, к электронным устройствам, внедряемым в кожу, выдвигается ряд требований.
1.Эти устройства должны изготавливаться из биологически нейтральных материалов, которые не будут наносить никакого вреда организму человека.
2.Эти устройства должны быть гибки и пластичны, что бы изгибаться, сжиматься и растягиваться вместе с кожей человека, не доставляя неудобств и раздражения человеку, которому они были имплантированы.
Все вышеперечисленные проблемы собирается решить команда ученых-химиков из Манчестерского университета, которые помимо этого разрабатывают техпроцесс, с помощью которого «электронные татуировки» будут печататься внутри кожного покрова человека.
http://www.nanonewsnet.ru/news/2011/vnedrennaya-pod-kozhu-elektronika-s-pomoshchyu-besprovodnykh-tekhnologii-mozhet-kontroliro.15.09.2011


Новые транзисторы: молибденит как альтернатива кремнию


Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) обнаруживали, что молибденит (molybdenite) может быть использован вместо кремния при создании полупроводниковых кристаллов.
Используя молибденит, возможно создавать меньшие по размерам и более экономичные электронные чипы. Исследование, выполненое в Лаборатории наноэлектроники и наноструктур (Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures, LANES) показало, что молибденит, или MoS2, весьма эффективный полупроводник. В настоящее время молебдонит применяют как легирующий элемент при производстве стали и как добавку в смазочных материалах.
Однако ученые считают, что молибденит может быть использован в микроэлектронике, поскольку имеет ряд преимуществ перед традиционным кремнием и графеном. Профессор Андрас Кис (Andras Kis) из EPFL объясняет, что молибденит – это двумерный материал, очень тонкий и легкий, в связи с чем он годится для изготовления сверхминиатюрных транзисторов, светодиодов (LED) и солнечных элементов
В пластине из MoS2 толщиной 65 нм электроны перемещаются с той же легкостью, что и 2 нм пластине из кремния, что позволяет и дальше снижать размеры чипов, что при использовании кремния невозможно. На основе молибденита можно также изготавливать транзисторы, потребляющие в 100,000 раз меньше энергии в состоянии покоя, чем современные кремниевые приборы.
Результаты исследования опубликованы в январском номере журнала Nature Nanotechnology. Подробности здесь.
function AddBookmark(url, title) { if (window.sidebar) { // Mozilla Firefox Bookmark window.sidebar.addPanel(title, url, ""); } else if( window.external ) { // IE Favorite window.external.AddFavorite( url, title); } else if(window.opera && window.print) { // Opera Hotlist return true; } } http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/54317/ 31.01.2011


Сверхпроводящие схемы можно рисовать рентгеном


Ученые нашли способ «рисовать» сверхпроводяшие цепи с помощью дешевых «чернил». Исследователи из центра Лондонского центра нанотехнологий и Римского университета Ла Сапиенца разработали технологию создания сверхпроводящих структур с помощью рентгеновского луча, что в перспективе позволит изготавливать крошечные сверхпроводники для совершенно нового поколения электронных устройств.
Сверхпроводимость - это особое состояние, при котором материал проводит электричество без сопротивления, то есть энергия в проводнике впустую совершенно не расходуется. Исследовательская группа продемонстрировала возможность создания сверхпроводящих высокотемпературных проводников с помощью дешевых и распространенных материалов – меди и кислорода, а также более тяжелого редкоземельного лантана.
Новый метод изготовления сверхпроводников представляет собой «рисование» структур в двух измерениях путем перестройки атомов кислорода в материале. Теперь ученые не только в состоянии «нарисовать» сверхпроводники с размерами намного меньшими, чем ширина человеческого волоса, но и стереть эти структуры с помощью термической обработки. При этом процесс записи и стирания происходит с высокой точностью, всего в несколько простых шагов и без традиционного химического травления. Уникальные качества новой технологии будут особенно востребованы в изготовлении топливных элементов и катализаторов, в которых содержатся атомы металлов и кислорода.
Но главное: изобретение открывает путь к созданию на основе сверхпроводников новых электронных устройств, в частности перезаписываемых сверхпроводящих логических схем. Они могут стать ключом к быстрому решению сложных задач, вроде пресловутой «задачи коммивояжера», которые лежат в основе многих современных основных вычислительных проблем.
http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2011/08/26/452839/28.08.2011


Intel будет использовать трехмерные транзисторы в новых процессорах


Крупнейший в мире производитель микропроцессоров корпорация Intel анонсировал принципиально новую технологию изготовления чипов с трехмерной структурой транзисторов, сообщила компания в среду.
Новая разработка, которую Intel именует «прорывом в эволюции транзисторов», позволяет создавать существенно более производительные и энергоэффективные процессоры по сравнению с существующими аналогами. Американская корпорация пока является единственным полупроводниковым производителем, готовым к внедрению этой технологии в массовую продукцию.
Разработка, получившая наименование 3-D Tri-Gate, будет впервые реализована в серийных процессорах в конце этого года. Трехмерные транзисторы дебютируют в чипах семейства Ivy Bridge, изготовляемых по 22-нм технологии и предназначенных для персональных компьютеров. В дальнейшем Intel планирует использовать технологию для создания более экономичных и производительных процессоров Intel Atom для мобильных устройств и встроенных решений.
По заявлению компании, внедрение 3-D Tri-Gate повышает производительность процессора до 37% при одновременном переходе с 32-нм на 22-нм топологические нормы (подобный переход, сам по себе, также позволяет увеличить скорость работы чипа). При сохранении производительности энергопотребление процессора после смены технологии может быть уменьшено более чем вдвое.
Компания пока не раскрывает детали новой технологии, отмечая лишь, что переход от традиционной планарной к трехмерной структуре транзистора позволяет снизить сопротивление открытого логического элемента, увеличить сопротивление в закрытом состоянии и помогает быстрее переключаться между этими режимами.
Соответственно, применение трехмерных транзисторов снижает рабочее напряжение чипа и уменьшает токи утечки.
О начале разработке технологии трехмерных транзисторов Intel совместно с компанией Texas Instruments объявила еще в 2006 году. Тогда предполагалось, что новация найдет применение в серийной продукции к 2010 году.
Хотя Intel сохраняет лидерство на рынке полупроводниковых производителей, разрыв между ним и «игроком номер два» - Samsung Electronics по итогам 2010 года существенно сократился. Intel доминирует на рынке процессоров для персональных компьютеров и серверов, но имеет слабые позиции в активно развивающемся сегменте смартфонов и планшетных компьютеров.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/55596/ 05.05.2011

Сконструированы надёжные переключатели на основе фазового перехода


Инженеры из сингапурского Агентства по науке, технологии и исследованиям и Университета Карнеги — Меллона (США) сконструировали переключатели на основе фазового перехода.
Интересовавший учёных переход характерен для так называемых халькогенидных материалов, способных при нагреве электрическим током «переключаться» между двумя состояниями — кристаллическим и аморфным. Первое обладает низким сопротивлением, второе — высоким. На базе этих материалов можно построить энергонезависимую память, один из вариантов которой мы обсуждали два месяца назад. Известны и образцы такого рода переключателей, но у них есть существенный недостаток — не слишком высокое отношение сопротивлений, измеренных в состояниях «включено» и «выключено».
Решить эту проблему помогли эксперименты со сплавом германия и теллура. Варьируя параметры изготовления образцов, авторы сумели получить тонкую плёнку, для которой сопротивление в аморфном состоянии более чем в 10 миллионов раз превосходило «кристаллическое» сопротивление. У готовых переключателей с медными электродами отношение снизилось до 1,6 млн, но даже эта величина на порядки превосходит показатели разработанных ранее аналогичных устройств. Отметим, что в состоянии «включено» сопротивление равнялось 180 Ом.
Сингапурские исследователи рассчитывают на то, что такие переключатели будут использоваться в электронике средств связи. Но думать о промышленном производстве пока рано: сначала необходимо выяснить, как можно избавиться от постепенного ухудшения характеристик (отношения сопротивлений) переключателя при его использовании. Причиной этого, вероятно, служит неполная рекристаллизация GeTe.
Развёрнутое описание нового устройства дано в статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters.
www.compulenta.ru\05.05.2011


Qualcomm приобретает технологию распознания жестов


Компания Qualcomm приобрела некоторые активы у GestureTek – разработчика технологии распознания жестов. Qualcomm планирует оснастить этой технологией процессоры Snapdragon нынешнего и следующего поколений.
Помимо неназванной интеллектуальной собственности Qualcomm приобрела технические ресурсы у GestureTek, которая была учреждена в 1986 г. GestureTek и в дальнейшем будет заниматься разработкой технологии распознания жестов для электронных табло. Финансовые условия сделки не разглашаются.
До этой сделки GestureTek владела восемью патентами на видеослежение, которые были выданы в 1996 г. и использовались в 37-ми других патентах. Компания разработала технологию распознания жестов для дисплеев и экранов мобильных телефонов, цифровых табло и портативной медицинской техники.
Впервые программное обеспечение GestureTek было установлено в сотовые телефоны в 2007 г. после сделки с японской компанией DoCoMo. Оно используется также в сотовых телефонах HTC, Motorola, Nokia, NEC, Sony Ericsson, Samsung и LG. Лицензиями на другую продукцию GestureTek пользуются Panasonic, Microsoft (Xbox 360), Sanyo, Sony, IBM и Intel.
В прошлом году GestureTek продемонстрировала, как работает ее программное обеспечение в средах Android и Symbian. Кроме того, оно поддерживает такие операционные системы для смартфонов как Linux, Nucleus, Windows Mobile и Brew (от Qualcomm).
Технология распознания жестов будет интегрирована в процессоры Snapdragon нынешнего и следующего поколений, что позволит ОЕМ-производителям выпускать смартфоны, планшеты и бытовую технику с интерфейсами, которые реагируют на обычные жесты пользователя.
Появление на рынке Nintendo Wii и Apple iPhone подогрело интерес к сенсорным технологиям в 2008 г. Hitachi и другие компании продемонстрировали такие интерфейсы с поддержкой кристаллов Canesta и др. на выставке CES в 2009 г. Microsoft Kinect, одно из самых быстро раскупаемых изделий на рынке потребительской электроники, подстегнуло работу в направлении совершествования технологии распознания жестов с помощью вышедшего в июне пакета программиста.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/56594/29.07.2011

Институт физики НАН признан лучшим по числу и качеству патентов


Патент — совсем не самоцель. Так считают физики, получившие престижную награду.
Этот приз называется бесхитростно и скромно: "Награда Всемирной организации интеллектуальной собственности инновационному предприятию". Но ценится заветный стеклянный многогранник высоко, и получать его вдвойне приятно, так как он всегда "падает с неба". Будущие лауреаты не ведут за него борьбу, не подают соответствующие документы и даже не подозревают, что Национальный центр интеллектуальной собственности готовит представление к награде, а обретают статус триумфаторов почти автоматически, по сумме объективных показателей.
Таким "виновником торжества" оказался в нынешнем году Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси, что стало для коллектива приятной неожиданностью. Ведь этот научный центр известен в основном фундаментальными разработками, тогда как изобретательская деятельность должна быть более характерна для институтов прикладного профиля. Тем не менее факты оказались именно такими. Как было сказано в сопроводительных документах к награде, институт признан "лидером среди научных учреждений страны по количеству действующих охранных документов, зарегистрированных в республике и за рубежом, в том числе в странах потенциальных торговых партнеров, активным пользователем системы интеллектуальной собственности в своей инновационной и коммерческой деятельности… Применение новейших разработок института в области лазерных технологий позволило не только повысить качество белорусской продукции, но и создать принципиально новую технику и технологии, что способствует усилению конкурентоспособности экономики страны в целом".
— Мы ежегодно подаем примерно 80 заявок на патенты и столько же охранных документов получаем, — комментирует новость директор института доктор физико-математических наук Владимир Кабанов. — В основном это белорусские патенты, но есть и евразийские, российские, европейские. Хотя это и обходится дорого, примерно 120 патентов мы постоянно поддерживаем, чему способствует и государственная помощь при оплате таких услуг. Фундаментальная направленность наших исследований, как оказалось, нисколько не помешала развитию изобретательства и даже помогла создавать инновационную продукцию, не имеющую аналогов в мире.
Среди таких разработок можно отметить, например, уникальную лазерную систему видения в плохих погодных условиях, которая сейчас патентуется в Европе. Она позволяет без проблем управлять автомобилем, например карьерным самосвалом, даже тогда, когда видимость из-за тумана ограничена несколькими метрами. Итальянский концерн "Finmek-kanica" — один из лидеров в области создания и производства оптических приборов — заинтересовался новинкой, провел сравнительные испытания различных систем, признал неоспоримое превосходство белорусского изобретения и намерен наладить с обладателем патента самое тесное сотрудничество. При этом белорусские ученые видят перспективы дальнейшей модификации своей системы, которая вполне может сделать "прозрачными" даже плотные облака и пылевые тучи.
К приоритетам белорусских физиков относятся и исследования в области медицинских лазерных технологий. Их творческие находки защищены десятками патентов. Аппаратура, методики лечения и диагностики самых разных заболеваний используются в большинстве белорусских клиник и медиками многих стран. Например, не имеет аналогов разрабатываемая в Институте физики технология лазерной фотодинамической терапии рака кожи и некоторых других онкологических заболеваний, которая позволяет избирательно уничтожать пораженные клетки с помощью активных форм кислорода. В основе этой технологии лежит терапевтический комплекс, включающий не только лазерную установку и созданный отечественный медикаментозный препарат фотолон, но еще и прибор для контроля концентрации активного кислорода в клетках организма непосредственно во время лазерного воздействия. Используя такие средства, врач может точно дозировать излучение и добиваться высокого лечебного эффекта, который ранее был невозможен.
На континенте уже давно утвердился и авторитет белорусских разработчиков лидаров — лазерных локаторов для исследования атмосферы, в том числе на высотах, недоступных для авиации и метеорологических зондов. Созданные физиками лидарные станции, использующие сразу несколько длин волн, признаны в Европе эталонными, используются в европейской сети наблюдения за содержанием в атмосфере аэрозолей, пыли, вулканического пепла и промышленных выбросов. Отдельными блоками и целиком они поставляются в некоторые страны, и число таких заказчиков растет.
Многое из разработанного ученые изготавливают собственными силами или размещают заказы на предприятиях.
Особенно тесные партнерские связи при этом установились, например, с предприя-тием "Люзар", которое заключило с институтом лицензионное соглашение и не только производит создаваемую физиками лазерную медицинскую аппаратуру, но и занимается ее сервисным обслуживанием. Более того, "Люзар" вкладывает свои средства в научные исследования и разработки, и это значительно ускоряет традиционно долгий для нашей науки путь от возникновения идеи до ее реализации. Неплохо в последнее время развивается также взаимодействие с предприятиями "ЛЭМПТ", "Пеленг", "Планар", "Солар ЛС", где реализуются интересные разработки и есть перспективы взаимовыгодного сотрудничества. Тем не менее потенциал сотрудничества, считают физики, в полной мере еще не раскрыт.
— К сожалению, традиционная особенность взаимоотношений всей нашей науки и производства — недостаточная инновационная инициатива как со стороны ученых, так и со стороны реального сектора экономики. Каждый занимается своей привычной работой: ученые выполняют научные исследования, производственники решают свои повседневные проблемы, — говорит Владимир Кабанов. — Отсутствует взаимовыгодное взаимодействие по доведению научных результатов до практического использования и коммерциализации. Но, если говорить о проблемах, связанных с защитой интеллектуальной собственности, то хотелось бы заострить внимание и на другом. Нам нужно вообще менять подход к патенту. Этот документ не самоцель. Он должен защищать производителя от того, чтобы кто-то другой не мог безвозмездно воспользоваться полученными результатами. Поэтому и интеллектуальная собственность, и продукция, произведенная на ее основе, являются предметом купли-продажи. И, если вы производитель, вам есть что продавать. А вот академический институт, не имеющий серьезной производственной базы, может чаще всего предложить купить у него только идею, зафиксированную в патенте. Однако при нашей традиции, закрепленной соответствующими правилами, по-детски наивно раскрывать в охранном документе все ключевые детали, никто покупать такой патент не будет, так как, немного видоизменив авторский замысел, легко реализовать его и без помощи автора. Поэтому в первую очередь следует устранить излишнюю открытость патентов, как это делается в других странах. И, кроме того, как уже говорилось, необходимо развивать производственные структуры науки, в том числе и занимающейся фундаментальными проблемами. Это жизненно необходимо, если мы всерьез намерены стать на путь инновационного развития.
http://news.tut.by/world/243864.html / 29.07.2011  


В поисках замены транзистору


Научно-исследовательский консорциум Semiconductor Research Corp. (SRC) и агентство National Science Foundation при правительстве США вкладывают 20 млн долл. в фундаментальные 12-летние исследования в области наноэлектроники.
Перед 12-ю междисциплинарными научно-исследовательскими коллективами из 24-х участвующих в этой программе университетов США стоит задача найти наноэлектронный механизм переключения в качестве замены транзистору. В программе NEB (Nanoelectronics for 2020 and Beyond – «Развитие наноэлектроники до 2020 г. и далее») участвуют также ведущие производители полупроводников – компании Globalfoundries, IBM, Intel, Micron Technology и Texas Instruments, которые назначили своих представителей для сотрудничества с университетскими коллективами.
Целью программы Nanoelectronics Research Initiative консорциума SRC является установление возможности создания новых вычислительных устройств в ближайшие 5–10 лет.
На сайте независимого федерального агентства National Science Foundation перечислены проекты в области наноэлектроники, с которыми можно подробнее ознакомиться, пройдя по соответствующим ссылкам.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/57112/ 20.09.2011


В Вирджинии начнется разработка принципиально новой технологии обработки данных


Начальным проектом Центра наноэлектроники в Вирджинии станет нанометод обработки данных с помощью диоксида ванадия вместо традиционных КМОП-технологий.
Университет Вирджинии при поддержке компаний Micron Technology и Semiconductor Research, а также в сотрудничестве с Колледжем Вильгельма и Марии и Университета Олд Доминион образовали Центр наноэлектроники в Вирджинии (ViNC), главной целью которого станет поиск и создание материалов для разработки передовых информационных технологий. Центр ViNC будет создавать наноэлектронные устройства на базе технологий, отличных от КМОП-процессов.
Стартовый проект центра ViNC предусматривает создание устройств обработки данных на основе диоксида ванадия. По мнению представителей университета, применение такого метода позволит снизить размеры устройств и ускорить обработку данных при меньшем энергопотреблении.
Новый центр будет работать под покровительством компании nanoSTAR. Партнеры университета уже тесно сотрудничают с компанией Micron, которая владеет производством микросхем памяти в Манасассе.
Создание центра ViNC подчеркивает то внимание компании Micron, которое уделяется ею долгосрочному сотрудничеству с Университетом Вирджинии в области исследований. Это учебное заведение имеет внушительный послужной список исследовательских работ в области устройств памяти следующего поколения, а также разработки технологий логических выключателей.
Центр ViNC получит поддержку в рамках инициативы Nanoelectronics Research Initiative – одной из трех научно-исследовательских программ консорциума Semiconductor Research Corp., а также консорциума Virginia Microelectronics Consortium. Совокупный размер финансирования этого центра составит в течение ближайших двух лет около 1,7 млн долл.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/56049/27.05.2011


«Универсальная» память вместо флэш-памяти и DRAM


В Университете Северой Каролины разработана технология «универсальной» памяти, сочетающей быстродействие DRAM с энергонезависимостью и плотностью флэш-памяти.
Новая технология на основе полевых транзисторов с двойным плавающим затвором позволит снизить энергопотребление памяти в компьютерах всех типов, начиная от мобильных до настольных устройств, а также от серверных систем до центров обработки данных.
«Память, созданная на основе новой структуры с двойным плавающим затвором (см. рис.), будет такой же быстрой, как и DRAM, и столь же часто обновляться, но ее плотность сравнима с плотностью флэш-памяти», – заявил профессор Пол Францон (Paul Franzon) из Университета Северной Каролины.
Если в нынешней энергонезависимой памяти используются одиночные плавающие затворы, сохраняющие заряды в соответствии с логическими состояниями 0 или 1, то в технологии двойных плавающих затворов один из них используется для хранения разряда в энергонезависимой памяти, а второй – в энергозависимой. Таким образом, происходит переключение между статическим и динамическим режимами работы компьютерной памяти в одном цикле, причем данные не исчезают в промежуточном состоянии.
В двойных плавающих затворах происходит прямое туннелирование при сохранении заряда, представляющего собой биты информации. Этот механизм используется вместо горячей инжекции электронов, которая реализована во флэш-памяти. Первый плавающий затвор требует обновления заряда с той же частотой, что и в ячейке DRAM-памяти (каждые 16 мс). При увеличении напряжения значение заряда передается на второй плавающий затвор, который работает, как флэш-память, обеспечивающая долгосрочное энергонезависимое хранение.
В процессе работы компьютера полевые транзисторы с двойным плавающим затвором функционируют как обычная оперативная память. Но в моменты бездействия вычислительной системы значения зарядов, а, следовательно, и сами данные, передаются на второй плавающий затвор, чтобы прекратить подачу электропитания на кристаллы памяти. Как только требуется получить доступ к данным, второй плавающий затвор передает хранящийся заряд на первый затвор, и нормальная работа компьютера восстанавливается.
В настоящее время проходят испытания новой универсальной памяти на усталость, которая может возникнуть при повторяющихся циклах сохранения и получения данных из плавающих затворов и привести к исчезновению информации. Так, например, флэш-память работает в условиях таких высоких напряжениях при горячей инжекции электронов, что может выдержать лишь около 10 тыс. циклов чтения/записи данных. Полевые транзисторы с двойным плавающим затвором работают при более низких напряжениях, но лишь продолжительное циклическое тестирование способно подтвердить работоспособность прототипов.
Если опытные образцы пройдут все испытания, исследователи приступят к изготовлению полупроводниковой памяти нового типа. Эту задачу они надеются осуществить к следующему году.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/54252/ 20.01.2011

IBM изо всех сил пытается наладить производство FRAM


Корпорация IBM прикладывает все силы, чтобы, наконец, запустить фаундри-производство для компании Ramtron International.
В 2009 г. компания Ramtron, поставщик энергонезависимых сегнетоэлектрических ОЗУ (FRAM) и встраиваемых полупроводниковых устройств, заключила соглашение о фаундри-услугах с IBM. Обе компании договорились о внедрении техпроцесса FRAM, разработке Ramtron, в производство пластин IBM в Берлингтоне, шт. Вермонт.
В то время ожидалось, что в 2010 г. Ramtron начнет выпуск пластин по 0,18-мкм технологии IBM, которая станет вторым фаундри-поставщиком FRAM наряду с Texas Instruments.
К настоящему моменту IBM не удалось наладить поставки этой продукции.
В заявлении Билла Стонтона (Bill Staunton), главы Ramtron, говорится о том, что к середине этого года ожидается запуск линии IBM, после чего начнутся поставки продукции заказчикам, которые смогут оценить ее качество.
«Как уже отмечалось в отчете о прибылях и убытках за III кв., высокий спрос на нашу продукцию в условиях опережения графика перехода на новую производственную технологию создал определенные трудности в запуске мощностей компании. Чтобы выполнить заказы в срок, мы поставляем изделия-заменители, дополненные продукцией компаний Texas Instruments и IBM», – сказано в заявлении Стонтона.
В соответствии с отчетом о предварительных результатах, руководство Ramtron ожидает, что совокупный доход за 2010 г. и чистый доход ГААП достигнут самых низких значений диапазона, указанного в отчете о прибылях и убытках за III кв.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/54082/ 13.01.2011

Белорусские ученные и инженеры создали свехточный микроскоп


Б Специалисты института тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова НАН Беларуси и УП "Конструкторское бюро точного электронного машиностроения - Инженерно-технический центр" создали сверхточный сканирующий зондовый микроскоп. Об этом сообщил сегодня журналистам главный ученый секретарь НАН Беларуси Сергей Чижик, передает корреспондент БЕЛТА.
"Точность микроскопа составляет до 10 нанометров в плоскости микросхемы и до 1 нанометра по высоте ступеньки", - отметил Сергей Чижик. Особенность созданного микроскопа заключается в соединении возможности контроля субмикронных элементов в микроэлектронике с оптическим и атомно-силовым разрешением. Микроскоп будет применяться для контроля качества интегральных схем в микроэлектронике.
Главный ученый секретарь подчеркнул, что созданный микроскоп - это яркий пример высокотехнологичной продукции с высокой добавленной стоимостью. Новинка не имеет аналогов в странах СНГ, производство подобной продукции доступно лишь немногим высокоразвитым странам (США, Япония, Германия). Такого типа приборы стоят за рубежом миллионы долларов.
В Беларуси микроскопом заинтересовался "Интеграл", куда прибор и будет доставлен в первую очередь. Сергей Чижик отметил, что белорусские ученые рассчитывают с этой новинкой занять свою нишу и на мировом рынке.
Директор УП "КБТЭМ - ИТЦ" Александр Рогожник отметил, что за рубежом к микроскопу проявили интерес специалисты из России и Германии. Созданный микроскоп является примером импортозамещающей и экспортоориентированной продукции.
Микроскоп позволяет выявлять дефекты в интегральных микросхемах в плоскости, а также осуществлять их трехмерный контроль. Традиционные методы контроля в микроэклектронике, основанные на возможности оптической микроскопии, неприменимы при контроле сверхбольших интегральных схем в условиях серийного производства. Для решения этих проблем разработчики предложили использовать атомно-силовую микроскопию, основанную на сканировании изделий зондами, имеющими нанометровый радиус закругления острия.
Александр Рогожник добавил, что недавно в Беларуси разработан новый медико-биологический микроскоп, а также подобный прибор для Института генетики и цитологии НАН Беларуси.
Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова существует с 1952 года. К основным направлениям его научной деятельности относятся процессы тепло- и массообмена в капиллярно-пористых телах, дисперсных системах, неравновесных и реологических средах, турбулентных неоднородных потоках, низкотемпературной плазме и при взаимодействии излучения с веществом.
Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "Конструкторское бюро точного электронного машиностроения - Инженерно-технический центр" входит в состав ГНПО "Планар". Специализируется на разработке и производстве микроскопов, инспекционных комплексов и постов микроконтроля на их основе. Продукция предприятия широко используется в микроэлектронике, материаловедении, машиностроении, медицине и других областях науки и техники. В 2008-2010 годах УП "КБТЭМ - ИТЦ" выполнило все основные доведенные показатели прогноза социально-экономического развития. Экспорт продукции предприятия в 2010 году возрос почти в полтора раза к уровню 2009 года при одновременном снижении импорта. Обеспечено положительное внешнеторговое сальдо. Инвестиции в основной капитал возросли более чем в два раза. Выручка от реализации продукции увеличилась примерно в 1,7 раза. Показатель по энергосбережению составил около -80% при задании -9%.-
"БелТА" 25 января 2011 года


Обнаружено новое полезное свойство графена


Обнаружено новое полезное свойство графена – двухмерный углеродный материал способен намагничиваться при пропускании через него электрического тока, что может быть использовано в спинтронике, которая идет на смену нынешней электронике
Говоря кратко, спинтроника, наряду с зарядом электрона, будет оперировать также и его спином, т.е. собственным механическим моментом частицы. В нынешних вычислительных устройствах кремниевые чипы работают на двоичном коде, который представляет данные комбинацией двух знаков, 1 или 0, обозначающих или заряд электрона или его отсутствие. При этом тенденция к уменьшению размеров электронного чипа ограничивается его нежелательным нагревом при прохождении электрического тока. Идея спинтроники, использующей не только заряд, но и собственный угловой момент электрона, его спин, также основана на двоичном коде, но здесь 1 и 0 обозначают противоположные направления спина электрона. Спинтронные устройства будут меньше, а работать они должны быстрее благодаря тому, что спин электрона меняется гораздо быстрее, чем заряд проходит по цепи. Иными словами, спинтроника, являющаяся областью квантовой электроники, энергетически более эффективна, чем современная электроника.
Открытие намагничивания графена при прохождении через него электрического тока – это шаг на пути создания спинтронных устройств, в которых предполагается управление именно спиновыми эффектами. Графен, который, как известно, представляет собой монослой атомов углерода и по структуре напоминает шестиугольные пчелиные соты, обнаружил потенциал «чудо-материала» сразу же после того, как он был открыт в 2004 году. Этот материал со свойствами полуметалла обладает не только высокой прочностью, но также уникальными тепло- и электропроводностью. Новый эффект графена открыли его создатели, лауреаты Нобелевской премии 2010 года из Университета Манчестера (University of Manchester) Андре Гейм (Andre Geim) и Константин Новоселов (Konstantin Novoselov), а также их коллеги из Нидерландов, России, США и Японии
Статья об этом опубликована в Science (15 April, 2011) на прошлой неделе. Авторы пропускали электрический ток через кусочек графена, находящийся в слабом магнитном поле, и выявили, что противоположно направленные – вверх и вниз – спиновые токи в нем перпендикулярны направлению пропускаемого электрического тока. Так и происходит намагничивание графена, и это явление открывает перспективу управления спиновыми эффектами посредством электрического тока. Практическое применение этих результатов может иметь ограничение, поскольку наблюдаемые спиновые эффекты требуют внешнего магнитного поля. Однако авторы уверены: графен сможет обеспечивать настолько сильные и продолжительные спиновые токи по сравнению с другими материалами, что со временем внешнее магнитное поле может и не понадобиться.
http://echo.msk.ru/programs/granit/774562-echo/?25.05.2011


Новая технология защитит электронные устройства от воды


Компания HzO разработала технологию защиты электронных устройств и материалов от вредного воздействия воды.
На недавнем мероприятии для прессы New York Press Preview, посвященном январской выставке International CES-2012 в Лас-Вегасе, Пол Клэйсон (Paul Clayson), президент компании HzO, показал, что извлеченный из чаши с водой смартфон продолжает работать как ни в чем ни бывало (см. видео).
Компания HzO создала такую нанотехнологию, которая защищает электронные устройства, даже если они были полностью погружены в воду. Эта технология заключается в нанесении на внутренние компоненты устройств особого покрытия. Пленка не позволяет воде соприкасаться с электронной начинкой устройств, позволяя ей находиться в рабочем состоянии. Таким образом, попавшая внутрь устройства вода не наносит ему вред.
Такую пленку можно нанести на любые водоотталкивающие материалы, в т.ч. бумагу.
Состав покрытия держится в тайне, но компания обещает предоставить информацию о новой технологии на выставке CES-2012.
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/snabworldmarket/doc/57575/18.11.2011

Томские ученые изобрели первый в мире нанотранзистор


Ноу-хау от обычного транзистора отличается лучшими техническими характеристиками и экономичной ценой
Ещё одно изобретение в области "нано" сделали томичи - команда ТУСУР разработала нанотранзистор, применяемый в СВЧ-электронике. Специальная экспертиза показала, что устройство не имеет мировых аналогов. Руководит проектом, реализуемым в научно-образовательном центре университета "Нанотехнологии", аспирант вуза Евгений Ерофеев.
- Главное отличие нашего изобретения от подобных устройств заключается в следующем: современные транзисторы выпускаются с металлизацией на основе платины, палладия, золота. Мы же отказались от драгоценных металлов. Вначале сделали транзистор на основе меди, но он показал низкую надежность. Команда пошла дальше и разработала транзистор с металлизацией на основе сплава меди и германия. По параметрам он такой же, как и медный, но по надежности – превосходит в разы.
Аспирант уверен, что отказ от драгоценных металлов не только уменьшит себестоимость производства транзисторов, но и повысит их технические характеристики.
Как сообщила пресс-служба ТУСУР, в следующем году разработчики намерены создать технологию изготовления монолитной интегральной схемы и подать заявку на патент США. А выводить на рынок нанотранзистор планируется при помощи компании "Микран", которая  будет создавать в особой экономической зоне Томска производство базовых станций 4G вместе с Nokia Siemens.
http://kp.ru/online/news/1021572/22.11.2011

 



Консультации

Отдел перспективного маркетинга:
Тел.                       + 375 17 398 1054
Email: markov@bms.by
ICQ: 623636020
Бюро рекламы научно-технического отдела
Тел.                       + 375 17 212 3230
Факс:                     + 375 17 398 2181


Home Map

Back

Contact

Engl Russ

© Reseach & Design Center 2014