Одной из главных проблем солнечных коллекторов является то, что они не могут сосредоточить достаточно много солнечной энергии без перегрева. Если определенный порог будет пройден, устройство буквально будет «жарить само себя» и выйдет из строя.

Компании IBM, кажется, эту проблему решить удалось. Используя наработки, применяемые в суперкомпьютере Aquasar, инженеры IBM планируют увеличить «пропускную способность» солнечных коллекторов в 2000 раз. Сотни фотоэлектрических элементов в центре установки будут охлаждаться  микроканальной водяной системой, которая позволяла работать Aquasar.

Таким образом, каждый фотоэлемент сможет безопасно сосредоточить в 2000 раз больше солнечной энергии, чем раньше. Если все пойдет так, как планируют инженеры, данная разработка может стать большим шагом вперед для всей солнечной энергетики и позволит эффективно использовать солнечные коллекторы, во всяком случае, в тех регионах, где это актуально.

Материалы по теме:

• Главные события прошедшей недели, 15–21 апреля 2013 года;
• Lenovo ведёт переговоры о покупке серверного подразделения IBM?;
• IBM не выполнила план в I квартале;
• Финансовый дайджест: итоги недели, 8–12 апреля 2013 года, в IT-секторе;
• IBM вложит $1 млрд в бизнес флеш-памяти.

В недалеком будущем мы будем пользоваться своими мыслями для доступа к многочисленным аккаунтам вместо традиционных паролей. Исследователи из школы Беркли Университета Калифорнии уже разрабатывают метод использования биосенсоров, чтобы четко дифференцировать мозговые волны, отвечающие за конкретные мысли.

Эти мозговые волны для каждого человека уникальны, так что в будущем их вполне могут использовать в качестве пароля. Исследователи предлагают использовать доступные уже сейчас ЭЭГ-сенсоры от NeuroSky, которые стоят всего 100 долларов. Эти сенсоры можно подключить по Bluetooth к совместимому устройству. Сам сенсор располагается на лбу и может улавливать «доминирующее психическое состояние, что обусловлено коллективной деятельности нейронов». Другими словами, дифференцировать мысли сенсор пока не умеет.

Но ученым из Калифорнийского Университета удалось эту проблему решить, по их словам процент ошибок распознавания конкретных мыслей (испытуемым предлагалось сконцентрироваться на определенных объектах) удалось снизить до 1%. В будущем технология может использоваться в качестве способа защиты личной информации. Впрочем, никто не помещает какому-нибудь одиозному диктатору таким способом буквально «залезть в голову» гражданам целой страны.

Материалы по теме:

• Разработки Гарвардского университета позволяют управлять крысами усилием мысли;
• Wolfram Alpha скоро научится читать мысли;
• Видео дня: учёные отправили на прогулку робота, контролируемого силой мысли;
• CES 2012: стенд Windows Phone наводит на грустные мысли;
• Переключение скоростей силой мысли.

Китайская компания TCL, занимающаяся производством телевизоров, собирается инвестировать в разработку чипов для мобильных устройств. Об этом сообщил Донгшенг Ли (Dongsheng Li) — председатель и главный исполнительный директор компании.

Многие китайские компании, такие как Lenovo, Huawei, ZTE, имеют собственное производство чипов, однако с экономической точки зрения это невыгодно, конечно, если ваша компания называется не Apple или Samsung. Но, несмотря на это, китайцы хотят развивать свое производство у себя дома, так что денежные вливания в отрасль от TCL будут весьма кстати.

В настоящее время на рынке преобладают решения от MediaTek, Qualcomm, Intel, Spreadtrum и Leadcore. Впрочем, TCL это не смущает, и компания планирует занять свое место на рынке, изначально предлагая чипы для бюджетных устройств с перспективой осваивания высокотехнологичных решений.

Материалы по теме:

• CES 2013: TCL показала 110" мультисенсорный ТВ «China Star» с поддержкой UHD 4K и 3D;
• CES 2013: обещаны продукты на базе Google TV от ASUS, Hisense, TCL;
• TCL Communication выпустит в 2011 году 50 млн мобильных устройств;
• Рынок ЖК-телевизоров: взгляд из Китая.

Военно-морские силы США уже давно работают над лазерным оружием, и в 2014 году, на два года раньше срока, первый твердотельный лазер будет установлен на борту боевого корабля.

Судно USS Ponce, дислоцированное в Персидском заливе, станет первым, на которое установят систему лазерного вооружения (Laser Weapon System – LaWS). Лазер сможет не только уничтожать беспилотные самолеты противник и небольшие суда, но также будет способен «ослеплять» датчики, не нанося технике вреда.

Цена одной такой установки составляет около 32 миллионов долларов, однако в будущем, с увеличением количества заказов, цена упадет. По мнению руководителя исследовательской службы ВМФ США адмирала Мэтью Кландера (Matthew Klunder), стоимость одного выстрела из лазерной пушки можно снизить до 1 доллара.

Материалы по теме:

• В России выпустят военный симулятор для призывников;
• Армия США хочет боевой симулятор на CryEngine 3;
• Треть сухопутных войск РФ планируется заменить роботами;
• Армия США ищет беспроводную зарядку дальнего действия;
• Китайцы создали для американских военных чип с неприятным секретом.

Ленты, изготовленные из оксида ванадия с графеновым покрытием, могут резко ускорить развитие литий-ионных элементов питания. Новые батареи можно будет использовать в качестве источников энергии для электромобилей, а также множества других областей применения, в том числе и портативной электронике.

Уже очень длительное время исследователи из крупных мировых лабораторий не оставляют попыток улучшить характеристики литий-ионных батарей за счет применения новейших материалов. На этот раз успехов добился Пуликель Аджайян (Pulickel Ajayan), сотрудник лаборатории Университета Райса. В статье, опубликованной в авторитетном журнале Nano Letters, была описана возможность создания новейших катодов для литий-ионных батарей.

Применение нанолент на основе оксида ванадия, покрытых слоем графена, позволит создавать аккумуляторы с высокой мощностью и высокой плотностью энергии. Произведенные в лаборатории источники энергии способны за очень короткое время накапливать энергию и при необходимости отдавать ее также за очень малый промежуток времени. Процесс заряда/разряда батарей составляет всего двадцать секунд, причем их емкость падает на незначительные 10% после более тысячи циклов.

Итак, свойства аккумуляторных батарей на основе новейших материалов впечатляют. Но для чего исследователям потребовалось использовать гибридную структуру из оксида и графена? Сам по себе оксид ванадия способен запасать достаточно большое количество энергии, но в виду его малой электропроводности процесс ее накопления и отдачи оказывается очень длительным. Графен с его высочайшей проводимостью решает эту проблему, играя роль проводника для электронов и ионов.

Исследователи с оптимизмом смотрят на будущее своей разработки, указывая на великолепные характеристики и возможность создания недорогой технологии изготовления подобных структур. Впрочем, в последнее верится не очень охотно, стоит только вспомнить сложности с получением графена. Истина находится где-то посередине — некоторые идеи и ноу-хау материаловедов наверняка будут использованы для изготовления литий-ионных аккумуляторов нового поколения. Но до этого момента предстоит пройти еще достаточно длительный путь освоения технологии серийного получения гибридных нанолент с графеновым покрытием.

Вода все еще остается главным врагом традиционных мобильных устройств. Производители гаджетов редко утруждают себя выпуском устройств в защищенном корпусе, тем более, что это существенно увеличивает стоимость продукции. Компромиссным решением является представленная на CeBIT 2013 технология DryWired, она защищает любые существующие устройства от воздействия водной среды.

В основе технологии DryWired лежит использование мономерного наноматериала. При нагревании этот материал переходит в газообразное состояние, а при последующем охлаждении он придает всем объектам и поверхностям гидрофобные свойства. Для проведения данной процедуры разработчик использует специальную машину. В результате корпус устройства не становится водонепроницаемым, но этого и не требуется, потому что водоотталкивающие свойства появляются и у внутренностей гаджета. Поэтому он свободно погружается под воду на глубину до одного метра и может пребывать там до 30 минут. Компания DryWired планирует лицензировать свою технологию производителям мобильных устройств и реселлерам, стоимость одиночной процедуры не уточняется.

Материалы по теме:

• Daikin представила водоотталкивающее покрытие для мобильной электроники;
• CES 2012: технология Liquipel сделала iPhone водонепроницаемым;
• Toray показала инновационную плёнку, защищающую смартфоны от отпечатков.

Литий-ионные аккумуляторы устанавливаются практически во все современные смартфоны, планшеты, ноутбуки и даже автомобили. Проблема таких аккумуляторов состоит в том, что при зарядке батарея деградирует, к тому же времени на зарядку может уходить очень много, особенно если речь идет о больших автомобильных аккумуляторах.

Группа исследователей из Университета Южной Калифорнии утверждает, что эти проблемы удалось разрешить. Используя в батареях пористые гибкие кремниевые нанотрубки вместо традиционных анодов графита, удалось продлить срок жизни аккумулятора до 2000 циклов перезарядки, в то время как обычные аккумуляторы рассчитаны на 500-1000 циклов. При этом заряжаться такая батарея будет всего 10 минут.

В современных аккумуляторах используются тонкие пластины из кремния и графита, которые со временем разрушаются, из-за чего падает емкость батареи. Исследователи создали кремниевые нанотрубки, которые благодаря своей пористой структуре могут сжиматься и расширяться при зарядке и разрядке аккумулятора, не разрушаясь. При этом увеличилась и площадь поверхности, в результате батареи заряжаются намного быстрее. В настоящее время исследователи работают над улучшением своей технологии. Когда новая технология будет доступна для производителей батарей — не известно. Возможно, пройдут годы и десятилетия или, что тоже вероятно, новые аккумуляторы станут доступны всем уже в этом году.

Материалы по теме:

• GIGABYTE OTG — резервный ток для мобильных устройств;
• LG PMC-510: автономная зарядка для смартфонов;
• BatteryCare 0.9.13.0: увеличение времени работы ноутбука;
• Взорвался аккумулятор Samsung Galaxy Note;
• Зафиксирован новый случай самовозгорания iPhone;
• В Корее разработан гибкий аккумулятор.

Ожидания к схемотехнике происходят от всех мыслимых отраслей производства, поэтому специалисты IBM разработали наносхему, которая достаточно тонкая, чтобы ее можно было сложить или согнуть и поместить практически в любое устройство. Это изобретение придаст мощный импульс развитию и производству от миниатюрных гаджетов с фигурными формами до медицинских имплантатов.

Стивен Беделл (Stephen Bedell) из исследовательского центра IBM демонстрирует наносхему толщиной в 10 тыс. раз тоньше бумажного листа. Она представляет собой срез силиконовых пластин, помещенных на пластиковую основу. Ее размер означает не только огромный шаг вперед для рынка портативных компьютеров, но также увеличение мощности существующих устройств без увеличения расхода энергии.

Тонкие гибкие наносхемы настолько легкие, что позволяют скомпоновать большое их количество для обеспечения беспрецедентной вычислительной мощности. На этой тончайшей схеме умещается 10 млрд транзисторов, и она потребляет лишь 0,6 вольт. Эти мощные, эффективные, гибкие и легкие наносхемы открывают просто безграничные возможности.

Что касается технологических тенденций, то справедливо будет сказать, что передовые исследования направлены на то, чтобы сделать тонким и гибким всё, от сенсорных экранов до цинковых аккумуляторов и от складных смартфонов до космических аппаратов. Поэтому неудивительно, что IBM посвящает свои исследования, чтобы вывести схемотехнику на новый уровень.

IBM утверждает, что крошечная гибкая наносхема, это ещё не всё. Технология контролируемого расслаивания, которая использовалась для ее создания, может быть применима и для других материалов, таких как твердотельные источники света. Заменив малоэффективную сапфировую подложку, эта технология позволит уменьшить светодиоды и сделать их более экологически чистыми.

И это только начало гибких технологий! Использование этого прорыва в автомобилестроении, медицине и персональной электронике – всего лишь вопрос времени.

Материалы по теме:

• IBM опубликовала список технопрогнозов на ближайшие пять лет;
• IBM: владельцы «яблочных» устройств лидируют по покупкам в интернет-магазинах США;
• IBM снизила выручку в третьем квартале на 5,4%;
• IBM проявила интерес к покупке подразделения RIM.

Британские ученые с немецкими фамилиями Штюрценбаум и Хёкнер (S. R. Stürzenbaum, M. Höckner)  из департамента естественно-научных изысканий и аналитики лондонского «Кингс колледж» опубликовали результаты исследований земляных червей на предмет их привлечения в качестве работников нано-предприятий по изготовлению квантовых точек. Оказывается, если обычным земляным червям скармливать особую смесь, содержащую определенные химические микроэлементы, то их организм на выходе может выдавать на-гора эти самые квантовые точки — нано-частицы со способностью поглощать и излучать свет.

Ученые интересовались в первую очередь квантовыми точками из теллурида кадмия, поскольку именно этот материал применяется в тонкопленочных фотоэлектрических технологиях. Само по себе это химическое соединение достаточно ядовито и живые организмы стараются от него побыстрее избавляться. В кишечном тракте земляных червей есть свой эквивалент печени, который, по мнению ученых, способен нейтрализовывать токсичные соединения, отрывая от них кадмий, и таким образом делать возможным его соединение с теллуром для образования соли теллурида кадмия. Ученые намешали грунт с солями CdCl₂ и Na₂TeO₃ и оставили в нем земляных червей на 11 дней. В конце срока в червях обнаружили частицы, анализ которых показал, что искомый CdTe получен.

Опуская излишние научные описания, следует отметить, что если это и не технологическая революция, то точно прорыв в био- и нано-технологиях, который существенно повлияет, например, на рынок светодиодов, солнечных панелей и экранов для мобильных телефонов. До практического привлечения червей и их желудочно-кишечного тракта в производство электроники пока еще далеко, но Штюрценбаум и Хёкнер уже планируют новые эксперименты.

Материалы по теме:

• Научный дайджест №21;
• Научный дайджест №20;
• Научный дайджест №19.

21,5 млн фунтов стерлингов (почти 35 млн долларов США) решило выделить правительство Великобритании своим научным институтам на дальнейшие исследования так называемого супер-материала графена. По заявлению канцлера казначейства Ее Величества Джорджа Осборна (George Osborne),  данные инвестиции должны проложить дорогу графену из научной лаборатории в производственные помещения. Для этого правительство обратилось к британским университетам с просьбой заняться реализацией коммерческих возможностей применения графена. Ранее казначейство уже выделяло значительные сумма на исследования в этом направлении, в том числе 50 млн фунтов в 2011 году.

Британский совет по исследованиям в области физики и инженерии отобрал наиболее перспективные с их точки зрения проекты, связанные с графеном. В результате львиную долю финансирования, 12 млн фунтов, получит университет Кембриджа на создание гибких графеновых электронных и оптоэлектронных материалов для применения в дисплеях. 4,5 млн фунтов передадут лондонскому имперскому колледжу на разработку материалов для аэрокосмической промышленности. Остальные средства получат университеты Дархэм, Манчестера, Эксетера и Royal Holloway. Среди компаний, с которыми будут сотрудничать университеты по промышленному внедрению графена, будут Nokia, BAE, Procter&Gamble, Qinetiq, Rolls-Royce, Dyson, Sharp и Philips.

Графен называют самым многообещающим из современных материалов. Материал бы открыт в Манчестерском университете, за что в 2010 году академики этого британского ВУЗа Андрей Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию в области физики.

Материалы по теме:

• Научный дайджест №22;
• Научный дайджест №16.