Новости Hardware → нанотехнологии
Главная новость

Коллайдер вновь установил рекорд

Исследователи Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) в ночь с пятницы на субботу установили новый рекорд. Им удалось довести энергию в Большом адронном коллайдере до 7 ТэВ. Энергия одного пучка протонов таким образом достигла 3,5 Тэв. Такие показатели более чем в три раза превосходят рекорд, достигнутый в ноябре 2009 года - 1,18 ТэВ. Рекордные показатели достигнуты пучками протонов в обоих направлениях 27-километрового туннеля Большого адронного коллайдера. CERN заявляет, что достигнута лишь половина расчетной мощности коллайдера, но тем не менее, уже сейчас можно начинать исследования, ради которых создавался проект. Ученные ожидают получить ответы на многие оставшиеся вопросы по физике элементарных частиц, например, о существовании темной энергии и материи. Исследования должны дать приблизительное представление о том, что же случилось в первые секунды после большого взрыва, который в теории произошел около 14 миллиардов лет назад. Европейская организация по ядерным исследованиям сообщает об успехах после 14-месячного простоя на ремонте. После первого серьезного отказа были проведены работы по усовершенствованию коллайдера. За 2,5 зимних месяца велась подготовка к работе на более высоких энергиях. Директор CERN по технологиям и ускорителям Стив Майерс сообщил: "Получение лучей в 3,5 ТэВ является доказательством разумности дизайна коллайдера в целом, а также усовершенствований, которые мы сделали начиная с момента остановки в сентябре 2008 года."

Быстрый переход

США сдает позиции в нанотехнологиях

Если США не сделает ничего с текущим положением дел, касающихся нанотехнологий, то мировое лидерство выскользнет из их рук. Именно к такому выводу ведет отчет, попавший в четверг к президенту Соединенных Штатов Бараку Обаме.
Nanotech
Согласно отчету, с 2003 по 2008 год объем инвестиций - государственных и частных - увеличивался в среднем на 18% в год, за рубежом - на 27%. Составители отчета рекомендуют увеличивать финансирование, переманивать зарубежных специалистов в Америку и коммерциализировать индустрию нанотехнологий - словом, ничего оригинального не посоветовали. Надо отметить, что отчет охватывает весь спектр применения нанотехнологий, куда, среди прочего, входит производство новых видов материалов, медицина, электроника. Пока США остаются крупнейшим игроком на рынке нанотехнологий, несмотря на отставание в темпах развития. В 2008 году было инвестировано $5,7 млрд - больше, чем смогло вложить любое другое государство. На пятки стране "звездно-полосатого флага" наступают Япония, Китай, Южная Корея и Европейский Союз. Максин Савитц (Maxine Savitz), возглавляющая группу National Nanotechnology Initiative, комментирует: "Несмотря на наше лидирующее положение, уровень экономического соперничества со стороны других стран очень сильно возрос". Предполагается, что NNI, уже вложившая в нанотехнологии США $12 млрд, увеличит инвестиции на 100% в течение ближайших пяти лет. Дело не только в самом факте, какая страна "нанотехнологичней". Потеря лидерства для Соединенных Штатов может означать, что деньги на инвестирование уплывут за океан, а американским производителям придется лицензировать технологии других стран и использовать материалы, произведенные за рубежом. Материалы по теме:

Источник:

Печатные RFID-метки заменят штрих-код

Уже сейчас RFID-метки активно используются в некоторых областях жизнедеятельности человека как средство идентификации. Главными препятствиями, сдерживающими дальнейшее распространение RFID-меток, называют дороговизну и относительно большие размеры. Вызывает также нарекания недостаточная защищенность существующей RFID-технологии от хакерского взлома, позволяющего подделывать документы и банковские платежные карты. Благодаря совместным усилиям исследователей Университета Райса (Rice University) и группы ученых из корейского национального университета Sunchon National University, возглавляемой профессором Гуо-джин Чо (Gyou-jin Cho), в разработке новых технологий изготовления RFID-меток наметились значительные позитивные сдвиги. Ученые предложили новая методику, основанную на использовании специальных чернил, содержащих углеродные нанотрубки. Эти нанотрубки были впервые созданы в лаборатории Университета Райса Джеймсом Туром (James Tour). Из чернил изготавливаются тонкопленочные транзисторы, являющиеся основным элементом RFID-меток, распечатываемых на бумаге или пластике.
Печатные RFID-метки_1
Замена кремния – исходного материала нынешних RFID-меток, на бумагу или пластик позволит значительно снизить их стоимость. Идея профессора Чо заключалась в том, чтобы отказаться от струйных принтеров в пользу рулонной печати, что также положительно повлияло на снижение себестоимости продукции.
Печатные RFID-метки_2
Изготавливаемые учеными RFID-чипы являются пассивными. Они не требуют источника энергии и активируются при подаче радиосигнала на обозначенной частоте.
Печатные RFID-метки_3
В настоящее время учеными разработан трехэтапный процесс печатания однобитной RFID-метки, содержащей антенну, электроды и слои диэлектрика на рулоне полимерной пленки. В перспективе предстоит создание изготавливаемой печатным способом 16-битной RFID-метки, способной хранить значительно более крупный объем полезной информации. Материалы по теме:

Источник:

Создан материал, делающий объект невидимым в трех измерениях

Физики из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology) под руководством Толга Эргина (Tolga Ergin) создали метаматериал, способный скрыть объект от наблюдения в трех измерениях. Исследователи продемонстрировали сокрытие от глаз наблюдателя дефекта (вмятины) на золотой пластине, расположенной за полученным метаматериалом. Вмятина размером несколько микрометров на 150-нм пластине из золота полностью незаметна в пределах угла обзора не более 30º от вертикали по всем трем измерениям.
Пластина с дефектом за метаматериалом
Предыдущие достижения в области создания материалов-невидимок были ограничены либо одной плоскостью наблюдения, либо объект был невидим в очень узком диапазоне света. Метаматериалы в общем случае обладают свойством, демонстрирующим отрицательную проницаемость – диэлектрическую, магнитную или оптическую. Полученный командой Эргина метаматериал представляет собой сложную структуру из полимерных стержней, толщиной несколько сотен нанометров. Полимер (фоторезист) специальным образом обрабатывали лазером для придания необходимого коэффициента преломления и определенной структуры. Эргин говорит, что нет никаких ограничений по размерам скрываемого объекта, однако на создание экспериментального образца микронного размера (90х30х10 мкм) у исследователей ушло более трех часов, и невидимость обеспечивается в диапазоне света с длиной волны 1,4 мкм и выше.
Сравнение спектров
Для создания невидимости в оптическом диапазоне (380-780 нм) толщина стержней метаматериала не должна превышать 10 нм, что при существующей технологии лазерной обработки это пока не доступно. Если будет найден способ придания необходимой формы стержням такой толщины, то массовый выпуск плащей-невидимок окажется не за горами. Материалы по теме: Источник:

Кремниевые «яблоки» на углеродных «ветвях» увеличат емкость батарей в 5 раз

Основное направление увеличения емкости литий-ионных аккумуляторов – повышение эффективной площади поверхности электродов. Группа исследователей из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) под руководством Глеба Юшина предложила изготавливать электроды из нанокомпозитных кремний-углеродных материалов. Современные аноды литий-ионных батарей изготавливают из графита. Для повышения активной площади электрод «спекают» из частиц размером 15-20 микрон. Использование кремния вместо углерода теоретически может увеличить емкость литий-ионных батарей в 10 раз за счет способности кремния более эффективно «впитывать» ионы лития. Однако простая замена частиц графита на кремний мало что дает – анод разрушается после нескольких циклов заряда-разряда. Панацею нашли в создании нанопроводников из углерода, покрытых кремнием. Команда Юшина разработала технологию изготовления аналогичных композитных анодов древовидной структуры. Исследователи применили метод bottom-up, при котором синтез наноструктур происходит в результате самоорганизации атомов и молекул вещества. В начале при высокой температуре формируется сферическая структура из углеродных нанотрубок напоминающая ветви дерева. Затем, методом осаждения из паров на «ветвях» образуются наночастицы кремния размером менее 30 нм в диаметре – своеобразные «яблоки» на ветках.
кремний-углеродный нанокомпозит
В результате получаются довольно прочные сферические частицы размерами от 10 до 30 микрон из которых и формируют анод для батареи.
нанояблоки на нанодереве
Размеры частиц полученного нанокомпозита и его свойства позволяют использовать уже существующий техпроцесс для изготовления анодов без каких либо доработок. Как заявляют исследователи, такие аноды пятикратно увеличивают емкость литий-ионных аккумуляторов. Кроме этого, относительно большой размер «шариков» снимает проблему вредных факторов при работе с наноматериалами. Материалы по теме: Источник:

GlobalFoundries раскрыла планы по освоению 22-нм техпроцесса

Один из крупнейших контрактных производителей микросхем, компания GlobalFoundries, продолжает осваивать все более тонкие техпроцессы. В соответствии с намеченным графиком, фирма планирует прийти к 22-нм производству к 2012 году. Ранее предполагалось, что выпуск подобных микросхем будет налажен после запуска фабрики Fab 8, строительство которой ведется в данный момент в Нью-Йорке, однако, если верить главному менеджеру Fab 1 Юдо Нотелферу (Udo Nothelfer), первые 22-нм продукты от GlobalFoundries могут появиться и раньше.
GlobalFoundries
Представитель компании заявил, что Fab 1 не только перейдет на использование 32-нм и 28-нм технологий до конца этого года, но и займется активным освоением 22-нм техпроцесса. Связано это в первую очередь с желанием «обкатать» тонкую технологию до начала массового производства микросхем на Fab 8. Кроме того, GlobalFoundries уверена, что 22-нм чипы будут востребованы заказчикам раньше, чем будет завершено строительство новой фабрики. Словом, миниатюризация приходит в нашу жизнь даже быстрее, чем мы рассчитывали. Материалы по теме: Источник:

Новые красители ускорят передачу данных в пять раз

Ученые создали новый материал, который может быть использован для направления световых волн. Благодаря этому открытию, человечество еще на шаг приблизилось к созданию ультра-быстрых компьютеров. В лаборатории Georgia Tech исследователи использовали специально разработанные органические красители, которые могут перенаправлять свет, не требуя преобразования его в электричество.
Georgia Tech Scientists
Традиционное компьютерное оборудование, например, маршрутизаторы, способно получать световые сигналы от оптических кабелей, но все данные обрабатываются с использованием традиционных электронных чипов. Создание оптического маршрутизатора позволит передавать данные на скоростях до 200 Гбит/c, что в пять раз быстрее по сравнению с нынешними технологиями. «Наше открытие позволит создавать материалы, которые значительно ускорят передачу данных. Это поможет решить проблемы со скоростью и мы вплотную подойдем к созданию нового типа компьютеров», - говорит Сет Мардер (Seth Marder), профессор в Georgia Tech School of Chemistry. Материалы по теме: Источник:

A4 и A8: некоторые особенности начинки iPad

Многие компании, тратящие огромные средства на разработку собственных чипов, предпочитают рассказывать широкой общественности о ходе работ. Даже такие компании, как Sun и IBM, чипы которых используются только в составе собственных решений, раскрывают информацию по поводу разработок еще задолго до того, как устройства на основе чипа выходит на рынок. Такая практика широко распространена в сфере производства игровых консолей, ПК и других устройств, но ее никогда не поддерживала Apple.
Apple iPad во всей красе
С момента анонса Apple iPad общественность знала о процессоре устройства лишь информацию, которая заключается в двух символах – A4. Теперь же имеются необходимые для приоткрытия завесы тайны сведения. Оказалось, что процессор A4 – это SoC-система с тактовой частотой 1 ГГц, основанная на одном ядре Cortex A8 с интегрированным графическим ускорителем PowerVR SGX. Тот факт, что A4 есть одноядерная модификация A8, компания Apple предпочла не придавать огласке, но многие вполне компетентные источники указывают на то, что это именно так. По своим характеристикам A4 не имеет существенных отличий от других A8 SoC-систем. Разница заключается в том, что в чипе A4 в большей степени реализована поддержка ввода/вывода, что вполне логично, учитывая отличия между iPad и смартфонами. Кроме того, чип имеет инфракрасный блок, три модуля UART, четыре модуля USB, контроллер клавиатуры. 30-контактный выход может быть ТВ-выходом, но такая возможность не была анонсирована Apple. Материалы по теме:

Источник:

Intel работает над созданием ультраконденсаторов

Исследователи из Intel изучают наноматериалы, которые могут быть использованы при создании ультраконденсаторов с большей энергетической плотностью чем литий-ионные батареи. В случае успеха новые материалы будут использоваться во всех энергосистемах – начиная от мобильных устройств и заканчивая электромобилями. Работы над проектом начались в мае прошлого года. Особое внимание ученых привлекают так называемые «микросетки». Руководитель проекта Том Олдридж (Tomm Aldridge) считает, что в скором времени они представят миру будущее электрических сетей. «Пока слишком рано анонсировать какие-либо результаты, но уже сейчас мы достаточно далеко продвинулись в создании ультраконденсаторов на базе наноматериалов. Цель исследования – увеличить энергоемкость батарей и показать, насколько полезными могут быть нанотехнологии». Олдридж с коллегами также исследуют вопросы архитектуры микросеток, включая энергетическое зондирование. Команда Олдриджа в скором времени пополнится десятком новых исследователей, которые будут работать в лаборатории Intel в Нью-Мексико. Материалы по теме:

Источник:

Наночастицы золота превращают свет в электрический ток

Группа исследователей из Университета Пенсильвании под руководством профессора материаловедения Дона Боннела (Dawn Bonnell) предложила оригинальный вариант преобразования солнечного света в электрический ток. По задумке изобретателей, разработанная ими технология может применяться скорее не в составе солнечных батарей, а как компонент, обеспечивающий автономное питание электрических схем, или даже в качестве запоминающей ячейки оптоэлектронного запоминающего устройства.
фотовольтаический элемент из наночастиц золота
Представленный фотовольтаический элемент образован светочувствительными наночастицами золота, помещенными на стеклянную подложку на минимальном расстоянии друг от друга. При стимуляции электронов посредством оптического излучения они начинают перемещаться по поверхности наночастиц золота, образуя так называемые «поверхностные плазмоны», что вызывает протекание электрического тока сквозь молекулы. По словам Боннела, если при масштабировании подобной схемы не встретятся некие неизвестные на сегодняшний день факторы, можно будет создать структуру толщиной с человеческий волос и длиной в один дюйм, способную обеспечивать электрический ток силой 1 А при напряжении 1 В. Кроме того, исследователи полагают, что предложенные ими фотовольтаические цепи можно использовать для кодирования битов, используя для записи не электрический заряд, а световое излучение. Материалы по теме: Источник:

Soft
Hard
Тренды 🔥