Группа учёных из Пекинского университета сообщила о прорыве в разработке техпроцессов производства чипов с использованием углеродных нанотрубок. Утверждается, что новая разработка позволит Китаю удерживать на этом направлении технологическое преимущество как минимум в течение двух лет.

100-мм кремниевая пластина с массивами упорядоченных углеродных нанотрубок (CCTV)

Учёные смогли воспроизвести на 100-мм кремниевой пластине параллельные массивы углеродных нанотрубок с плотностью 120 шт. на один микрон. Чистота материала составила 99,9999 %. Для массового производства это недостаточное значение. Чтобы приступить к серийному выпуску чипов на углеродных нанотрубках, необходимо достичь чистоты ещё на 2–3 порядка больше.

Китайцы уверены, что за 2–3 года они смогут создать рабочий техпроцесс на углеродных трубках с нормами 90 нм для производства на 200-мм пластинах. И пусть вас не смущают «отсталые» технологические нормы: транзисторы с затворами на углеродных нанотрубках по характеристикам значительно опережают кремниевые транзисторы с аналогичным по размерам затвором. Например, транзисторы с 5-нм затвором на углеродных нанотрубках будут близки по параметрам транзисторам с кремниевыми затворами размером 1,5–2 нм.

Как считают китайские учёные, им не нужно немедленно гнаться за нанометрами. Используя морально устаревшее производственное оборудование, что жизненно важно в условиях международных санкций, китайские производители смогут получать «нанотрубочные» чипы с частотным и энергоэффективным потенциалом не хуже или как минимум не намного хуже, чем самый передовой кремний TSMC, Samsung, Intel и других иностранных компаний. Это как попасть в червоточину для преодоления межзвёздных пространств, пока другие будут столетиями плестись на досветовых скоростях.

Из китайского Уханя приходят не только плохие новости. В этом городе расположено несколько крупнейших в стране исследовательских институтов, которые способны решать сложнейшие научные задачи. Новое открытие учёных из Института технических наук Уханьского университета намекает на возможный прорыв в разработке реактивных двигателей на плазменной тяге для электросамолётов.

Сам по себе плазменный двигатель не является чем-то новым. Такие двигатели активно используются в космических аппаратах. Тяга там небольшая, но достаточная для небольших корректировок орбиты. Солнца и электричества, которое оно вырабатывает в солнечных панелях спутников, в космосе в избытке. Но для Земной атмосферы космические двигатели не подходят по причине использования ксенона (ксеноновая плазма в атмосфере неэффективна). Учёные из Китая смогли воспользоваться для создания плазмы обычным воздухом, а это путь к работе плазменного двигателя в атмосфере и в авиацию на электрической тяге.

Схема опытной установки

Предложенный китайцами двигатель работает на основе ионизации воздуха. Воздух под давлением подаётся компрессором в кварцевую трубу, выход которой можно считать условным соплом реактивного двигателя. Где-то на середине трубы к ней приставлена сужающаяся (для увеличения напряжённости магнитного поля) горловина волновода. На другом конце волновода закреплён магнетрон мощностью 1 кВт с рабочей частотой 2,45 ГГц.

Зависимость длины плазменного факела от подаваемой на магнетрон мощности (линейная регулировка тяги)

Во время запуска двигателя на идущий под давлением в трубе воздух производится почти точечный микроволновый удар и дальнейшее воздействие. Сила микроволнового излучения такова, что происходит сильнейшая ионизация потока воздуха. Возникает факел из плазмы, который вырывается из трубки и создаёт тяговое давление. Интересно отметить, как китайцы измеряли давление плазменного факела. Для этого они положили на отверстие выхлопа полый стальной шар и заполняли его металлическими шариками для подбора точного веса. Данные измерений не самые точные, но примерно дают представление о возможностях двигательной установки.

Графики измерений (обратите внимание на отсутствие результатов на максимальных режимах)

Согласно измерениям и аппроксимации, удельная тяга лабораторного прототипа воздушно-реактивного микроволнового плазменного двигателя составила 28 Н/кВт. Это примерно столько же, сколько у современных керосиновых авиационных двигателей авиалайнеров. Если взять батарею электромобиля Tesla Model S мощностью 310 кВт, то тяга гипотетического плазменного двигателя может достигать 8500 Н. Для сравнения, винтовой электросамолёт Airbus E-Fan использует два электропривода мощностью 30 кВт, которые в совокупности производят 1500 Н тяги. Нетрудно посчитать, что эффективность электросамолёта Airbus E-Fan составляет 25 Н/кВт, что ниже, чем у китайской разработки.

Очевидно, учёным ещё предстоит усовершенствовать прототип воздушно-реактивного двигателя. Впрочем, данное исследование оставляет вопросы. Например, на показанном учёными графике линейной зависимости тяги от мощности микроволнового излучения и давления подаваемого воздуха нет показателей для крайних значений (статья). Учёным есть что скрывать? Но сама идея выглядит заманчивой, этого не отнять.

Однажды носимая электроника может стать одноразовой или с ограниченным сроком службы. Это могут быть светящиеся тату, мониторы сердечной деятельности, приборы спортивного назначения или что-то другое. Делать всё это в пластиковых корпусах означает множить свалки и загрязнять Землю. Но если использовать биоразлагаеые природные материалы, то всё может быть не так плохо.

Листик плёнки на основе материала из рыбьей чешуи

Группа учёных из Нанкинского технологического университета (Китай) опубликовала в журнале ACS Nano статью с исследованием свойств гибкого и прозрачного материала, полученного из возобновляемых источников. Точнее, из рыбьей чешуи, которая после переработки рыбы обычно утилизируется. Полученная учёными плёнка показала довольно высокую стойкость к механическим воздействиям в виде сгибания и полностью разлагалась в земле за неполный месяц.

Для изготовления плёнки учёные получили из чешуи желатин, сделали из него водный раствор и вылили в форму до полного высыхания. Затем на получившуюся плёнку нанесли токопроводящие цепи и светящийся материал. После подачи на контакты питающего напряжения плёнка начала светиться. Эта немудрёная конструкция выдержала 1000 изгибов и продолжила свечение.

Фактически она вела себя так, как если бы она была полимерная и на основе сырья, полученного из нефти. Только вот обычная полимерная плёнка провела бы в земле много десятилетий и не распалась бы, а плёнка из «чешуи» либо моментально растворилась бы в горячей воде, либо стала бы ничем в земле за 24 дня. Воспользуется кто-то этим изобретением или нет, но возможность альтернативы можно только приветствовать.

Фраза «над этой задачей вашему процессору придётся попотеть» может потерять иносказательное выражение и оказаться буквальной в своём высказывании. Представляется шуткой? Отнюдь. Современные знания о нанопористых материалах позволяют создавать пассивные радиаторы с эффективным отводом тепла при испарении воды.

Согласно идее ученых из Шанхайского университета Джао Тонг в Китае, если млекопитающие научились эффективно охлаждать себя в процессе испарения воды кожным покровом, то почему бы не охлаждать испарением электронику? В серии экспериментов с нанопористыми материалами покрытия выяснилось, что предложенный метод отлично проявил себя в небольших формфакторах, где оказался эффективнее активных систем охлаждения с вентиляторами.

За основу материала для «потеющего» покрытия учёные взяли так называемую металл-органическую каркасную структуру (MOF). Это решётчатая структура с порами от нескольких нанометров. Опытный материал на основе хрома получил название MIL-101. В ходе проверки концепции материал MIL-101 нанесли тончайшим слоем на металлическую подложку. Этот пористый слой толщиной всего 1 мкм за 25 минут охладил подложку на 8,6 °C при нагреве мощностью 1,5 Вт.

Важно отметить, что «потеющий» радиатор не требует для своей работы резервуара с запасом воды. Всю необходимую для работы влагу он вбирает в себя из окружающего воздуха во время простоя (при отсутствии нагрева и испарения). И чем больше пор или чем толще покрытие (до разумных пределов), тем интенсивнее происходит испарение и отвод тепла.

Современные системы пассивного отвода тепла от электроники часто используют рассеивание на эффекте фазового перехода состояния вещества. Вещества на основе или подобные воску при нагреве плавятся и поглощают энергию. По сравнению с этой технологией, часто использующейся в аэрокосмической технике, предложенный метод испарения влаги пористым покрытием действует в 10 раз эффективнее.

Другой важной областью применения «потеющих» материалов представляется мягкая или гибкая робототехника. Вместо громоздких систем отвода тепла с помощью вентиляторов, которые в ряде случаев просто невозможно будет установить, потеющая поверхность корпуса станет простым ответом на вопрос, как охладить робота.

Практически неизвестная на Западе китайская компания Toomen New Energy из Шэньчжэня смогла разработать технологию производства силовых конденсаторов, которые могут стать компромиссом между суперконденсаторами и литиево-ионными батареями. Разработка оказалось неожиданно уникальной даже для искушённых европейских инженеров и учёных.

В Европе партнёром компании Toomen New Energy стал небольшой бельгийский стартап Kurt.Energy. Глава стартапа Эрик Ферхульст (Eric Verhulst) обнаружил маленький стенд Toomen New Energy на выставке Hannover Messe в Германии ещё в 2018 году, когда присматривал перспективные батарейные технологии для силовых электромобильных установок. Взятые на пробу силовые конденсаторы Toomen превзошли все самые смелые мечтания инженера. По характеристикам в то время они в 20 раз превосходили возможности аналогичной продукции компании Maxwell. Было чему удивиться!

Конструктивно силовые конденсаторы Toomen представляют собой элемент накопления электрического заряда без химической реакции, как примерно это происходит в суперконденсаторе. Один электрод с «активированным углем» изготовлен из графена, а другой «основан на соединении лития, но по сравнению с литиево-ионными батареями там нет активного лития».

При изготовлении такие источники хранения энергии выходят дороже классических литиево-ионных, но в пересчёте на доллар на киловатт на цикл (заряда) они получаются дешевле. Также за счёт высокой отдаваемой мощности силовые конденсаторы можно использовать в гибридных силовых установках автомобилей как буферное решение, которое позволит сэкономить топливо, а заряжаться будет очень быстро ― за считанные минуты.

Силовые конденсаторы Toomen не имеют электролита. Вместо него в элементах находится некий наполнитель для переноса заряда. Такая конструкция не грозит загрязнением окружающей среде в случае разрыва оболочки и неогнеопасна.

В настоящее время Toomen выпускает два типа силовых конденсаторов. Один из них ориентирован на наивысшую плотность запасаемой энергии, а другой обеспечивает максимальную мощность. Ячейки Toomen повышенной плотности в настоящее время предлагают плотность энергии в диапазоне 200–260 Вт·ч/кг с плотностью мощности в пределах 300–500 Вт/кг. Элементы высокой мощности отдачи представлены образцами с плотностью энергии 80–100 Вт·ч/кг при плотности мощности около 1500 Вт/кг и достигают пика до 5000 Вт/кг.

Для сравнения, современные суперконденсаторы DuraBlue компании Maxwell предлагает гораздо более низкую плотность энергии на уровне 8–10 Вт·ч/кг, но очень высокую плотность мощности около 12 000 – 14 000 Вт/кг. С другой стороны, хорошая литиево-ионная батарея предлагает плотность хранения энергии 150–250 Вт·ч/кг, а плотность мощности в районе 250–350 Вт/кг. Нетрудно заметить, что силовые конденсаторы Toomen обеспечивают высочайшую плотность запасаемой энергии при умеренной плотность мощности для суперконденсаторов и высочайшую плотность мощности при достижении границы плотности хранения энергии в литиево-ионных батареях.

Кроме того, силовые конденсаторы Toomen могут работать при температуре от –50 ºC до 45 ºC без защиты нагревом или охлаждением. Для автомобильных аккумуляторов это важное преимущество, ведь они не потребуют какой-либо температурной защиты или управляющей электроники, а значит, позволят ещё немного сэкономить на стоимости и весе подсистемы питания.

Американский фонд U.S. National Science Foundation (NSF) опубликовал статистику научных и инженерных публикаций в рецензируемых журналах за 2018 год. Общее число статей научной и инженерной направленности, включая материалы конференций, достигло 2 555 975 штук. И это число значительно выше, чем было десять лет назад, когда было опубликовано 1 755 850 статей.

Число статей в журналах, которые редактируются профильными специалистами, в течение последних десяти лет росло в среднем на 4 % в год. Но количество научных и инженерных статей в Китае каждый год увеличивалось примерно с вдвое большей скоростью, тогда как число статей в США и ЕС росло с вдвое меньшей скоростью относительно среднего показателя.

За отчётный год число научных статей в Китае возросло до 528 263 и составило 20,67 % от всех научных и инженерных публикаций в мире. В США за это время вышло 422 808 статьи ― это 16,54 % от мирового объёма исследований в отчётный период. На третьем месте находится Индия с долей научных публикаций 5,31 % или 135 788 статей. За Индией с небольшим отставанием идут Германия, Япония и Англия.

Россия по числу научных публикаций стоит на 7 месте с 81 579 статьями, что соответствует доле 3,19 % от всех проведённых в мире в 2018 году исследований. Если взять страны Европейского Союза вместе, то они были представлены 622 000 научных публикаций или почти четвертью от всех научных статей, опубликованных в 2018 году.

Несмотря на то, что исследовательских работ в США было меньше, чем в Китае по абсолютному количеству, их качество в целом выше, поскольку они оказывают более заметное влияние на мировое научное сообщество. Это следует из ссылок на научные публикации из США, количество которых почти в два раза больше, чем ссылок на все прочие материалы. Это тем более удивительно, что в США производство развито меньше, чем в том же Китае. Тем не менее, китайские статьи по ссылочной массе быстро догоняют американские, что свидетельствует о росте качества и глубины исследований в этой стране.

Следует учитывать, что в научном мире сложилась условная специализация: США, ЕС и Япония более продвинуты в области наук о здоровье, а исследователи в Китае и Индии работают главным образом в области машиностроения. В частности, статьи, выходящие в США и ЕС, чаще посвящены астрономии и астрофизике, биологическим и биомедицинским наукам, наукам о Земле, о здоровье, а также психологии и социальным наукам. Заметное влияние страны ЕС оказывают и на развитие научной мысли, направленной на изучение природных ресурсов и экологии, а также на математику и статистику. Китайские же публикации при этом более ориентированы на сельскохозяйственные науки, химию, компьютерные и информационные науки, машиностроение, материаловедение, природные ресурсы и охрану природы, а также физику.

Продолжает расти международный характер исследований. В 2018 году каждая пятая статья была написана соавторами из разных стран. Это позволило стать заметными поставщиками научных публикаций страны, которые 10–20 лет назад не могли похвастаться большими объёмами научной и исследовательской работы.

На недавно прошедшей в городе Лэшань (провинция Сычуань, Юго-Западный Китай) китайской конференции 2019 года по термоядерной энергии глава Юго-Западного института физики при Китайской национальной корпорации ядерной промышленности Дуань Сюйжу (Duan Xuru) заявил, что, как ожидается, в 2020 году будет введён в эксплуатацию токамак нового поколения HL-2M.

Experimental Advanced Superconducting Tokamak снаружи

Проект HL-2M Tokamak стартовал несколько лет назад. В июне этого года проект вышел на финальный отрезок пути после успешной установки электромагнитных катушек. Китай быстро движется к искусственному термоядерному синтезу ― к этому святому Граалю энергетиков, участвуя как в международных проектах типа европейского ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), так и поддерживая домашние проекты и, в частности, проект Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST, токамак HT-7U).

Новая установка HL-2M обещает в два раза увеличить температуру плазмы в реакторе. Так, если предыдущие эксперименты (установки) разогревали ионы до 50 млн °C, а электроны до 100 млн °C, то новая тороидальная установка для магнитного удержания плазмы обещает разогрев ионов до 100 млн °C, а электронов ― до 200 млн °C. Отметим, температура ядра Солнца составляет 15 млн °C. Считается, что для успешного термоядерного синтеза ионы надо разогреть до температур свыше 100 млн °C или в 7 раз больше, чем нагрето ядро Солнца. Так это или нет, покажут эксперименты с HL-2M, как мы надеемся, до конца следующего года.

Experimental Advanced Superconducting Tokamak внутри

Пока наиболее уверенные шаги в сторону искусственного термоядерного синтеза демонстрирует международное научное сообщество. Возможно, прорывом станет запуск ITER с 2023 по 2025 годы. Отдельные компании тоже сообщают о якобы прорывах, но пока за этим скрывается либо бахвальство, либо желание сохранить разработки в тайне.

Молодая китайская компания Folta Technology из провинции Чжэцзян на днях продемонстрировала легковой электромобиль с 50-кВт·ч литиево-ионным аккумулятором. Утверждается, что в батарее использованы уникальные материалы, разработанные в Китае. Благодаря новым материалам литиево-ионная батарея автомобиля после 10 минут зарядки позволит машине совершить пробег на 300 км. Для популяризации электроавтомобилей это очень важный момент. Мало кто готов тратить много времени на заправках в ожидании, пока аккумуляторы наберут достаточно мощности для перемещения на значительные дистанции.

REUTERS/Hannah McKay

Ключевой особенностью разработанного компанией Folta Technology материала для литиево-ионных аккумуляторов стало снижение сопротивления для перемещения ионов. Материал разработал профессор химии Хуаньского университета (Hunan University) и одновременно генеральный директор Folta Technology Чжоу Сяопин (Zhou Xiaoping). Новый материал не только повышает эффективность литиево-ионных аккумуляторов, но также снижает риск выхода батарей из строя из-за процессов, связанных с осаждением лития в процессе заряда/разряда аккумуляторов.

Если верить источнику, независимая немецкая экспертная компания TUV SUD протестировала аккумуляторы Folta и подтвердила, что новые аккумуляторные ячейки выдержали 5000 циклов заряда током 150 ампер. Разработчики не сомневаются, что аккумуляторы смогут выдержать свыше 6000 циклов заряда. Самое главное, что новый материал и технология готовы для массового производства. В компании сообщили, что ведут переговоры с местными автомобильными компаниями для запуска разработки в серию.

На днях группа учёных из Китайского университета науки и технологии опубликовала в издании Chem статью с рассказом об одном очень перспективном исследовании. Речь идёт о создании теплоизолятора с превосходными характеристиками. Интересно то, что идею создать новый теплоизоляционный материал подсказал мех полярных медведей. Вот кто живёт в условиях экстремально низких температур и повышенной влажности! Если искать оптимальный природный теплоизолятор, то он будет у белых мишек. Лёгкий, эластичный и прочный материал для предотвращения тепловых утечек в будущем обещает найти применение в архитектуре и в космосе.

http://www.bearworld.ru

Под микроскопом волоски шерсти полярных медведей выглядят как длинные нити с цилиндрической полостью внутри. На основе подобной структуры китайские учёные создали аэрогельный блок из миллионов полых углеродных нанотрубок. Каждая углеродная трубка была подобна волоску меха полярного медведя. Внутренний диаметр нанотрубок составил 35 нм. Заключённый в трубках воздух крайне затруднил передачу тепла сквозь изолирующую структуру.

Синтетический мех под микроскопом

Комплексные испытания синтетического меха показали, что он может растягиваться до 30 % и без повреждений выдерживать миллион циклов сжатия/растяжения. Кубический метр такого теплоизоляционного материала будет весить всего 8 кг ― это намного легче, чем существующие теплоизоляционные аналоги. Единственная проблема, которую учёные будут решать на следующем этапе ― это организация массового производства материала. Пока синтетический мех удаётся создавать в мизерных объёмах.

По сообщению китайского издания South China Morning Post, группа китайских исследователей из Института микроэлектроники китайской академии наук разработала транзистор, который можно будет выпускать в рамках 3-нм техпроцесса. В отличие от 3-нм структуры транзистора компании Samsung, предполагающей переход на полностью окружённые затворами каналы в виде наностраниц, «китайский» 3-нм транзистор выполнен в виде каналов из вертикальных FinFET-рёбер, окружённых затворами только с трёх сторон. Другое отличие китайской разработки заключается в материале, из которого изготавливается транзистор. Это ферроэлектрик, и в этом суть изобретения. Кстати, на него уже выдан патент.

Эволюция транзисторов (Samsung)

Проблема при изготовлении 3-нм транзистора даже не в том, что его размеры становятся слишком маленькими (сравнимыми, например, с нитью ДНК). Препятствием для уменьшения размера транзистора является так называемая больцмановская тирания (Boltzmann Tyranny). Это фундаментальное ограничение, которое сопровождается снижением рассеивания мощности в процессе работы электронного прибора. Попросту говоря, после определённого уменьшения размера транзистора он перестаёт рассеивать рабочее тепло и, следовательно, сгорает. Чтобы этого не произошло, необходимо снижать питание, но ниже порогового значения опуститься нельзя. Это противоречит физике процессов в полупроводниках. И тогда на помощь приходят ферроэлектрики. Точнее, такое теоретически известное и парадоксальное явление в ферроэлектриках, как отрицательная ёмкость.

Устойчивый отрицательный конденсатор впервые представлен физически всего лишь два неполных месяца назад. Но это явление предсказывалось давно и даже воспроизводилось экспериментально, но с соблюдением строго заданных условий. Суть явления в том, что по мере роста напряжения ёмкость не увеличивается, а уменьшается. Это позволит снизить напряжение питания ниже порогового значения. Китайские разработчики сумели воплотить эффект отрицательной ёмкости в конструкции 3-нм транзистора. Если верить поставленным экспериментам, напряжение питания транзисторов удалось снизить в два раза по сравнению с теоретическим минимумом.

На следующем этапе китайские учёные намерены создать техпроцессы для коммерческого внедрения разработки. Однако они соглашаются, что на это уйдёт несколько лет. Для поощрения процесса китайские власти готовы освободить компании, желающие заняться внедрением разработки, от уплаты налога сроком на 5 лет. Если всё получится, Китай сократит отставание от мировых лидеров по производству полупроводников.

В фантастических произведениях и сказочных историях встречается тема, когда главный персонаж уменьшается до размеров насекомых и даже меньше. Скорее всего, это так и останется забавной сказкой. Однако это не исключает того, что ростом клеток живого организма можно управлять. Генная инженерия вполне способна решить подобную задачу, что подтверждает свежая публикация китайских генетиков в журнале Cell Press.

В опытах над мышами специалисты научной группы Нанкинского медицинского университета провинции Цзянсу под руководством профессора Сюй Юйцзюня (Xu Yujun) последовательно удалили у зародышей мышей два гена под названиями Pum1 и Pum2. В процессе дальнейшего наблюдения выяснилось, что в течение 13,5 дней слежения за эмбрионами зародыши росли и оставались меньше нормы. Что принципиально, пропорции органов и их целостность не изменились. Мышь оставалась мышью, только она была меньше обычного.

Рождённый без гена Pum1 мышонок прожил и наблюдался в течение 96 дней, что сопоставимо с 70 годами человеческой жизни. Вмешательство в геном не сократило его жизнь и не ухудшило здоровье. Ген Pum2 оказал менее выраженное влияние на рост. Его отсутствие было не так заметно. Учёные предположили, что ген Pum1 регулирует синтез белков с участием рибонуклеиновой кислоты (РНК), и его отсутствие подавляет процесс разрастания клеток (пролиферацию). Клеток становится меньше, как и снижается интенсивность их деления.

Предполагается, что изучение механизмов разрастания клеток поможет в противоопухолевой терапии человека. Опухоли возникают в очагах бесконтрольного роста и размножения клеток. Генная инженерия может помочь найти инструменты и способы для подавления этой активности.

В минувшую пятницу, сообщает информагентство Reuters, Министерство энергетики США распространило среди сотрудников обращение с предостережением об участии в иностранных программах найма для исследовательских работ. Под управлением Министерства находится 17 национальных лабораторий и центров по всему миру. Научный и исследовательский штат Министерства работает по программам ядерных исследований, включая военные, над суперкомпьютерами и другими важными и часто секретными проектами. Открытость к сотрудничеству, уверены в Министерстве, ведёт к нежелательному проникновению в лаборатории и к опасности утечек технологий в другие страны.

Определённые страны, список которых Министерство не пожелало раскрыть, несут, по его словам, угрозу безопасности США. Это не обязательно военная угроза, для принятия мер предосторожности достаточно угрозы подорвать экономическое благосостояние Соединённых Штатов. Следуя курсом нынешней администрации Белого дома, речь, очевидно, идёт об опасности сотрудничества с институтами Китая. Китай не скупится на научные и производственные гранты, создавая благоприятные условия для развития в стране науки и техники.

Как открыто предупреждают в Министерстве энергетики США, те из сотрудников, кто пожелает принять участие в иностранных программах по найму талантов, будут уволены. Необходимо понимать, что либо ты будешь получать деньги от Министерства, либо по программе от другой страны.

Необходимо отметить, что обратный процесс тоже может иметь место. США вынуждены более тщательно проводить отбор научных сотрудников из других стран для допуска в национальные институты. Например, была частично подтверждённая информация о запрете найма на работу китайца в компанию ASML, которая выпускает полупроводниковые литографические сканеры. В ASML подтвердили, что американские филиалы с осторожностью относятся к найму сотрудников из некоторых стран. В то же время наука и передовая промышленность в США без притока иностранных специалистов быстро начнёт проигрывать зарубежным партнёрам, поэтому этот процесс полностью никогда не прекратится.

Буквально на днях произошёл один знаковый инцидент, о котором поспешил доложить китайский интернет-ресурс EXPreview. В микроблогах Weibo один из зарегистрированных участников поделился новостью о небывалом доселе случае отказа в получении работы в высокотехнологической европейской компании. Один из китайских студентов, который заканчивает обучение в Нидерландах, направил запрос об отправке резюме для получения работы по месту в компании ASML или в её дочерних структурах. Ответ представителя ASML обескуражил. Под давлением правительства США компании якобы запрещено принимать на работу китайцев.

Позиция ASML понятна. При сборке сканеров для полупроводникового литографического производства она опирается на поставки комплектующих из многих стран, включая США. Поэтому она уязвима для возможных санкций, если американцы обвинят её даже в непредумышленном пособничестве Китаю по передаче технологий. Подобной позиции можно ожидать от других европейских компаний и более чем вероятно — от американских компаний. Возможно, вопрос смены гражданства облегчит китайцам поиск работы в IT-сфере в США и Европе. Но в случае накала борьбы за чистоту рядов случиться может всякое. Примеры этому можно легко найти в не таком далёком прошлом.

Литографический сканер ASML диапазона EUV

Компания ASML не зря попала в поле зрения служб безопасности США. Она является безусловным лидером по разработке промышленного оборудования для выпуска полупроводников, в чём отчаянно нуждается Китай. Тем самым в ASML фактически в одном месте сосредоточены главные секреты в области работы с кремниевыми пластинами. К такому кого попало не допустишь. Остаётся вопрос, будет ли для Китая намного хуже, если прошедший обучение в Европе студент вернётся на родину и начнёт работать на её благо?

По данным информационного агентства Синьхуа, китайские учёные из Фуданьского университета предложили новый тип электролита для литий-ионных аккумуляторов, расширяющий границы применения таких источников питания. Представленный китайскими химиками образец, в отличие от традиционных литий-ионных батарей, рассчитан на работу даже при экстремально низких температурах. Для сравнения, существующие элементы питания с повышенной морозоустойчивостью уже при температуре свыше −40 °С теряют около 90 % от первоначально заявленной ёмкости. 

Увы, но грандиозная технологическая революция в методах накопления и хранения энергии для нас с вами пока откладывается на неопределённый срок. Китайским учёным безусловно удалось достичь определённых успехов в совершенствовании литий-ионных аккумуляторов, но до выпуска коммерческого образца дело может и вовсе не дойти. Ситуация с морозоустойчивыми батареями сродни проекту высокотехнологичных аккумуляторов на основе графена: недостатки таких систем нивелируют все заявленные преимущества. Основная проблема в данном случае заключается в чрезвычайно низкой энергетической плотности аккумуляторов, предложенных сотрудниками Фуданьского университета.  

dearholtautocare.com

Свинцово-кислотные аккумуляторы также не отличаются морозоустойчивостью, выходя из строя уже при −20 °С

Добиться работы аккумулятора даже при −70 °С удалось благодаря использованию уникального электролита на основе этилацетата, характеризующегося высокой проводимостью в довольно широком температурном диапазоне. В качестве электродов китайские химики выбрали органические полимеры, из которых были выполнены катод и анод. По результатам многократных испытаний выяснилось, что литий-ионные аккумуляторы на основе заявленных органических компонентов теряют при охлаждении до −70 °С около 30 % от первоначальной ёмкости, значение которой было зафиксировано в лабораторных условиях при комнатной температуре. 

Сферой применения таких аккумуляторов могут стать отрасли, нуждающиеся в кратковременной подзарядке электроники за счёт портативного источника энергии. Разумеется, всё это должно происходить в условиях, в которых представленные учёными из КНР литий-ионные батареи превосходят ближайшие аналоги. На ум сразу же приходит космическая отрасль: тут и низкие температуры, и повышенные требования к надёжности систем, и слишком высокая плата за допущенные в ходе проектирования ошибки.  

Исследователи из Юго-Западного транспортного университета в Китае предложили концепцию супермаглева — сверхвысокоскоростного поезда на магнитной подушке.

Маглевы удерживаются над полотном дороги, приводятся в движение и управляются силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса, что позволяет повысить скорость за счёт отсутствия силы трения. К тому же маглевы более комфортны по сравнению с традиционными составами.

На сегодня самый быстрый пассажирский поезд на магнитной подушке — шанхайский маглев — развивает скорость около 430 км/ч. В тестовых заездах он преодолевал отметку в 500 км/ч.

Теперь китайские учёные говорят о теоретической возможности создания маглева, который сможет двигаться на скоростях до 2900 км/ч!

Китайские учёные объясняют, что при движении над полотном единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление. Причём после превышения отметки в 400 км/ч более 80 % тяговой энергии тратится именно на преодоления сопротивления воздуха. Для устранения этого препятствия исследователи из Поднебесной предлагают прокладывать вакуумные тоннели.

Для развития своей идеи учёные сконструировали экспериментальную кольцеобразную линию закрытого типа радиусом шесть метров, внутри которой передвигается небольшая удалённо управляемая тележка. В обычных условиях развиваемая скорость составляет 25 км/ч. При формировании же вакуумной среды показатель сразу возрастает вдвое — до 50 км/ч. Теоретически скорость может быть увеличена в несколько раз. Применительно к полноразмерным составам это означает скорость до 2900 км/ч.

Разумеется, пока речь не идёт о строительстве полноценной вакуумной линии для супермаглевов. Но в перспективе разработки китайских учёных в том или ином виде могут быть задействованы на практике.