Теги → материалы
Быстрый переход

Showa Denko повысит цены на высокочистые газы для производства электроники

Японская компания Showa Denko сообщила, что она больше не может справляться с высокими ценами на энергоносители и возросшими расходами на транспортировку, а потому с 1 января 2022 года повышает на 20 % или больше цены на высокочистые газы для производства электроники.

Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

«Хотя мы упорно работали над снижением затрат путем повышения эффективности производства, оптимизацией транспортировки и другими способами, мы пришли к выводу, что у нас нет другого выбора, кроме как попросить наших клиентов взять на себя часть увеличившихся затрат, чтобы обеспечить стабильное производство и поставки высокочистых газов для электроники», — отмечено в пресс-релизе компании.

Производство полупроводников, ЖК-панелей и многого другого почти на всех этапах сопровождается использованием высокочистых газов. Такие газы используются как непосредственно для обработки кремниевых подложек (травление и очистка), так и для очистки промышленного оборудования, например, внутри камер с осаждением в вакууме. И чем тоньше техпроцесс, тем выше степень очистки газов, что бьёт, в первую очередь, по самым передовым техпроцессам.

Некоторое время назад Showa Denko начала строить заводы по выработке высокочистых газов для производства электроники в Китае. Это значительно снижает затраты на транспортировку и позволяет обходить санкции. В какой-то мере это сдержит рост цен на продукцию, но радикально ничего не изменит. Китай также оказался в тисках энергетического кризиса. Также следует ожидать, что «демарш» Showa Denko вряд ли будет единичным событием. Остальные производители высокочистых газов наверняка последуют по пути увеличения цен на продукцию, если ещё не сделали этого.

Производители чипов столкнулись с резким ростом цен на кремниевые пластины

О неизбежном подорожании кремниевых подложек (пластин) — круглых пластин из кремния для изготовления полупроводников — стало понятно уже весной этого года. Цена на поликристаллический кремний начала стремительно расти. От массового роста цен на подложки пока спасают долговременные контракты с производителями, но бесконечно это продолжаться не будет. Новый финансовый год принесёт новые контракты и новые более высокие цены. И с этим придётся смириться.

Источник изображения: Nikkei Asian Review, Sumco

Источник изображения: Nikkei Asian Review, Sumco

Напомним, один из крупнейших производителей кремниевых подложек — японская компания Shin-Etsu — в апреле этого года сообщил о повышении стоимости пластин на 20 %. Почти сразу за этим второй по величине в мире производитель подложек — тоже японская компания Sumco — сообщил о планах расширить выпуск продукции и инициировал строительство нового завода. Это поможет в отдалённой перспективе, но в ближайшие два–три года от недостаточного предложения пластин уберечься будет нельзя.

Компании Samsung Electronics, DB HiTek, SK Hynix System IC и Key Foundry подтвердили южнокорейским источникам, что закупочная цена 200-мм кремниевых пластин выросла на 20 %. Единственный поставщик подложек в Республике Корея — компания SK Siltron — пока не повысил цену на свою продукцию, что в ряде случаев нивелирует рост цены. Но старые цены действительны до завершения контрактов и с нового года будут пересмотрены в сторону увеличения.

Рост цен на подложки не единственный фактор ожидаемого подорожания полупроводниковой продукции. Цены будут расти также за счёт увеличения периода окупаемости промышленного оборудования (оно становится намного дороже по мере усложнения техпроцессов), растут в цене фотомаски (за этот год подорожание достигло 20 %) и увеличивается стоимость других работ и услуг. Как результат, себестоимость изготовления чипов с начала года выросла на величину до 30 %. Это дополнительные расходы, которые лягут на плечи производителей продукции и, в конечном итоге, на плечи покупателей.

Геологи обнаружили в алмазе минерал, который не надеялись найти в природе на Земле

В руки геологов из Университета Невады в Лас-Вегасе попал алмаз из Ботсваны, в котором обнаружились вкрапления минерала, который прежде в естественных условиях не находили. Более того, учёные даже не надеялись его найти, поскольку этот конкретный минерал образуется при очень высоких температурах и давлении глубоко в мантии Земли. Все попытки поднять минерал на поверхность закончились бы его распадом. Но это произошло и стало маленьким чудом.

Источник изображения: Aaron Celestian, Natural History Museum of Los Angeles County

Источник изображения: Aaron Celestian, Natural History Museum of Los Angeles County

Выдержать подъём с глубин от 660 км и больших может только алмаз. Алмаз и стал своеобразным сейфом, который вынес в себе на поверхность неожиданную находку — силикат кальция (CaSiO3) с уникальной кубической кристаллической решёткой. Силикат кальция с другими формами кристаллической структуры в лице волластонита и брейита в природе встречаются довольно часто, но версия с высшей (кубической) сингонией была получена только в лаборатории под давлением 20 ГПа и исчезла, как только давление снималось.

Алмаз помог изучить природный силикат кальция в лаборатории. Вкрапления минерала, которому присвоили название «дейвмаоит» (Davemaoite) по имени учёного минералога Хо-Кванга «Дейва» Мао, были представлены тремя крупинками размерами от пяти до десяти мкм. Сначала вкрапления изучили с помощью рентгеновской установки, а потом просверлили в алмазе дыру лазером и испарили минерал с участием масс-спектрометра. Прибор показал значительное присутствие калия в минерале небольшое присутствие радиоактивных элементов тория и урана.

Обнаружение дейвмаоита позволяет уточнить происходящие в мантии Земли процессы. В частности, его связь с радиоактивными элементами и их влияние на разогрев внутренних слоёв нашей планеты. Ожидается, что глубоко в недрах Земли в нижней мантии слоями или скоплениями залегает от 5 % до 7 % дейвмаоита. Теперь учёные знают, как и где его искать. Значит, последуют новые открытия.

Немцы изучают металлополимеры для повышения безопасности литиевых аккумуляторов

Одно из самых опасных свойств литиевых аккумуляторов заключается в возможности возгорания от короткого замыкания в батареях. Устранить или просто уменьшить вероятность возгорания аккумуляторов означает расширить сферу применения литиевых батарей, не говоря о сохранении имущества, здоровья и даже жизни пользователей. Помочь в этом может новый проект немецких учёных по изучению металлополимеров как безопасной альтернативы металлическим токоприёмникам.

Источник изображения: Alexei_other / Pixabay

Источник изображения: Alexei_other / Pixabay

Сегодня при изготовлении токоприёмников для передачи тока от расположенных внутри аккумуляторов электродов используется металлическая фольга. Повышение токов выше критического уровня или тепловой нагрев фольги из металла вызывает её воспламенение и провоцирует воспламенение батареи. Поэтому возникла идея создать токопроводящий слой из алюминия или меди на полимерной основе, которая могла бы служить изолятором для распространения огня или, в общем случае, повышенной температуры.

Финансируемый властями Германии проект PolySafe предусматривает разработку полного цикла создания металлополимерных токоприёмников от материалов до изготовления методом рулонной печати, чтобы это было не дороже или сопоставимо по стоимости с изготовлением обычной металлической фольги для контактов аккумуляторов. Ожидается, что напыление металлов будет происходить в виде осаждения из паровой фазы в вакууме, что позволит равномерно и предсказуемо осаждать тонкий (порядка 1 мкм) слой металла на 8-мкм полимерную подложку.

Исследованиями металлополимеров заняты VON ARDENNE GmbH, Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, Фраунгоферовский институт органической электроники, электронно-лучевой и плазменной технологии (FEP), Фраунгоферовский институт инженерии поверхности и тонких плёнок (IST), аккумуляторная лаборатория Брауншвейгского технического университета и компания Varta Microbattery GmbH. Сборкой и испытанием прототипов аккумуляторов в виде цилиндрических ячеек и мешочков с использованием металлополимерных токоприёмников будет компания Varta Microbattery.

Toyota разработает материалы для аккумуляторов с помощью квантового компьютера

У квантовых компьютеров с программированием пока всё плохо, но к симуляции физических и химических процессов особенных нареканий нет — они возможны и это работает в достаточном для серьёзных исследований масштабе, хотя ограничений тоже хватает. Воспользоваться этой особенностью квантовых систем для поиска наиболее эффективных материалов для аккумуляторов решила Toyota и привлекла для работы местный стартап.

Источник изображения: IBM

Источник изображения: IBM

С квантовой системой для исследований тоже не было проблем. Летом этого года в Токио компания IBM совместно с Токийским университетом и рядом японских научных организаций ввела в строй свой 27-кубитовый квантовый компьютер Q System One на сверхпроводящих кубитах. Тем самым японские компании, научные и учебные учреждения получили возможность на практике работать с настоящим квантовым компьютером. Для IBM крайне важно, чтобы подобным системам нашлось практическое применение. Поэтому компания всеми силами содействовала приобретению.

В поисках новых материалов для аккумуляторов компании Toyota будет помогать местный стартап — компания QunaSys. Утверждается, что QunaSys обладает опытом в области квантовых вычислений для проведения моделирования с целью определения свойств широкого спектра материалов. Исследования используют элементы теории функционала плотности, когда твёрдое тело рассматривается как система, состоящая из большого числа одинаково взаимодействующих между собой электронов, удерживаемых вместе решёткой из атомных ядер. Фактически это распределение электронной плотности, описываемое квантовыми уравнениями Шрёдингера. Такие вещи хорошо симулируются на квантовых компьютерах сегодняшнего дня.

На обычных суперкомпьютерах подобная симуляция требует месяцы моделирования, тогда как квантовая система с высокой точностью воспроизведёт результат расчётов (симуляцию) намного быстрее. Весь мир нуждается в более совершенных аккумуляторах и чем быстрее их создадут, тем лучше будет всем.

Для каркасов солнечных панелей LG Chem начала выпускать пластиковый материал с прочностью алюминия

В третьем квартале компания LG Chem начала поставки пластикового материала для замены алюминия при изготовлении каркасов солнечных панелей. Тем самым компания намерена выйти на новый для себя рынок и обещает решить массу проблем в солнечной энергетике. Например, облегчённые панели снизят стоимость транспортировки и монтажа, а также позволят разворачивать солнечные фермы на крышах, у которых нет запаса прочности, чтобы выдержать современные панели.

Источник изображения: LG Chem

Источник изображения: LG Chem

В основе пластикового материала LG Chem LUPOY EU5201 для каркасов фотопанелей лежит поликарбонат. Примечательно, что для изготовления материала для каркасов можно использовать поликарбонатную крошку, полученную после утилизации соответствующих строительных материалов.

Более того, компания обещает разработать технологию сбора и переработки пластиковых каркасов солнечных панелей для повторной переработки. Это известная проблема возобновляемой энергетики — невозможность или экономическая нецелесообразность переработки фотопанелей и лопастей ветрогенераторов. Если в LG Chem решат эту проблему для предложенного материала, то «зелёная» энергетика ещё немного приблизится к своему идеалу — быть полностью экологически чистой.

Источник изображения: LG Chem

Источник изображения: LG Chem

Кроме высокой прочности — как у алюминия, — новый пластиковый материал в два раза легче алюминия, имеет низкий коэффициент теплового расширения, огнеупорный и устойчив к ультрафиолетовому, температурному и иным климатическим воздействиям, что гарантирует длительный срок эксплуатации пластиковых рам без изменения формы и качества материала. Компания LG Chem настолько уверена в превосходных свойствах нового пластика, что рассчитывает проложить ему путь в область машиностроения, для изготовления частей кузова автомобилей.

Российские учёные превратили отходы древесины в ценный полупроводник

Необходимость расширения частотного диапазона для новых стандартов беспроводной связи и тотальная электрификация выдвинули вперёд полупроводники с широкой запрещённой зоной, работа которых сопровождается низкими энергетическими потерями. Один из таких материалов — это карбид кремния (SiC), но его производство сопряжено с рядом трудностей, что делает материал дорогим. Ответ нашли российские учёные, предложившие получать SiC из отходов древесины.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

В журнале Materials Chemistry and Physics группа учёных из НИТУ «МИСиС» и Томского политехнического университета сообщила об исследовании, в ходе которого был разработан быстрый метод производства высококачественного карбида кремния из дешёвых во всех смыслах отходов деревообрабатывающей промышленности.

Исследователи установили, что тройная обработка исходного материала в плазме электрической дуги на протяжении 25–30 секунд током в 220 ампер позволяет добиться полной трансформации кремния в его карбид. Дальнейшее очищение материала ведётся путем отжига в атмосферной печи при температуре 800 °C. Ни вакуум, ни инертные газы для процесса не нужны. Процесс синтеза занимает от нескольких секунд до пары минут, что намного быстрее традиционных методов получения сырья.

«Не всегда ученым удается получить полезный, дорогой продукт из дешевого вторичного сырья. В данном случае нам удалось синтезировать дорогостоящий, ценный карбид кремния из бросовых древесных отходов. Предложенный нами метод позволит не только снабжать промышленность высококачественным карбидом кремния с меньшими временными и финансовыми затратами, но и утилизировать отходы деревообрабатывающей промышленности», — отмечает один из авторов исследования д.т.н., профессор Александр Громов, заведующий лабораторией «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС».

Volvo представила автономный электрический карьерный самосвал из стали, которая произведена без ископаемого топлива

Сегодня Volvo представила первый в мире автономный грузовик, изготовленный из стали, при производстве которой не используется ископаемое топливо. При создании данного продукта Volvo сотрудничала со сталелитейными компаниями SSAB и Ovako.

forbes.com

forbes.com

Генеральный директор SSAB Мартин Линдквист (Martin Lindqvist) сказал на презентации новинки, что создание автомобиля, полностью изготовленного из стали, при производстве которой не использовалось ископаемое топливо, является важной вехой в борьбе за экологию, а сотрудничество компании с Volvo Group показывает, что переход на «зелёные» материалы возможен и приносит результаты.

Сообщается, что в процессе производства стали для данного автомобиля вместо угля или кокса используется водород, полученный в результате электролиза. Правда, стоит отметить, что в то время как шасси и кузов выполнены из стали, изготовленной без сжигания угля, такие детали, как электродвигатель и элементы ходовой части, были изготовлены из обычных материалов.

Представленный самосвал предназначен для использования в карьерах и горных выработках, и способен работать в составе конвоя с другими автономными транспортными средствами для сбора и транспортировки материалов по заранее запрограммированному маршруту. Приводимый в движение электродвигателем автомобиль, помимо того, что выполнен из экологически чистых материалов, не производит вредных выбросов.

LG представила твёрдое как стекло покрытие для гибких дисплеев

Одна из крупнейших химических компаний Южной Кореи LG Chem представила новую технологию, которая должна значительно улучшить складные смартфоны. Речь идёт о совершенно новом покрытии для гибких дисплеев, в составе которого нет пластика. Несмотря на то, что LG ушла с рынка смартфонов, новая разработка наверняка пригодится другим производителям, клиентам корейской компании.

phonearena.com

phonearena.com

Новый материал позволяет создавать смартфоны, экран которых складывается как внутрь, так и наружу. LG назвала его Rear Folding Window. Самым большим преимуществом нового типа покрытия станет его высокая твёрдость. При этом, по словам LG, новый материал можно будет формировать в панели, которые будут тоньше закалённых стёкол, использующихся в современных смартфонах. Несмотря на всю прочность нового покрытия, оно будет таким же гибким, как и пластик. Ещё одним его преимуществом станет уменьшение складок между половинами экрана, которые сейчас являются одним из важных недостатков устройств с гибкими экранами.

phonearena.com

phonearena.com

По заявлению LG Chem, новое покрытие также будет крайне надёжным. После испытаний, которые включали 200 тысяч циклов сгибания-разгибания панели, оно сохранило свои эксплуатационные свойства и не продемонстрировало следов износа. К сожалению, массовое производство нового материала начнётся не ранее 2023 года, так что смартфоны с ним мы увидим не скоро.

Учёные вырастили «графен» из бора, что открывает новые горизонты для электроники и аккумуляторов

Теоретики давно предсказали существование плёночных форм бора атомарной толщины — борофенов. Но на практике вырастить однослойный борофен оказалось на порядки сложнее, чем получить графен. Мечты создать многослойный борофен с возможностью межслойного накопления энергии и вовсе казались фантастикой.

Однако учёные смогли получить условия выращивания двухслойного борофена, хотя это произошло совершенно случайно. В опубликованной на днях в издании Nature Materials статье группа учёных из американского Северо-Западного университета сообщила о выращивании образцов двухслойного борофена. Секрет крылся в выборе правильной подложки для процесса.

Два слоя борофена, соединённых межслойными связями (атомы связи показаны пурпурным цветом).Источник изображения: Northwestern

Два слоя борофена, соединённые межслойными связями (атомы связи показаны пурпурным цветом). Источник изображения: Northwestern

Для производства графена можно использовать простейшие способы, включая атомарно тонкое отслоение с помощью плёнки с липким слоем. Борофен таким образом отделить нельзя. Его структура более прочная и атомарно тонкий слой можно лишь вырастить на специальной подложке. Более того, все попытки вырастить двухслойный борофен заканчивались провалом — вместо второго слоя образовывались объёмные скопления бора в виде монокристаллической структуры.

В одном из своих экспериментов с подложками для выращивания борофена учёные из Северо-Западного университета использовали серебро, которое подвергли нагреву до определённой температуры. Получившаяся подложка выглядела как каскад террас с относительно большой площадью каждая. В ходе опыта выяснилось, что на такой подложке борофен сформировался в виде двух аккуратных слоёв. Этого никто не ожидал, но все были приятно удивлены — нашлось то, о чём давно мечтали.

Двухслойный борофен в теории лучше подходит для аккумуляторов будущего, чем графен. Он более прочный, гибкий и лёгкий. Расстояние между двумя слоями борофена хорошо подходит для удержания ионов и накопления энергии. Этот материал обещает упростить структуру батарей и снизить их вес. Учёные рассчитывают, что смогут изучить открывшиеся возможности для получения борофена в объёмах, которые позволят выявить его свойства и, в итоге, приблизить возможность практического применения.

Китайские учёные создали стекло, превосходящее алмаз по твёрдости

Китайские учёные представили новую форму стекла, достаточно прочную, чтобы поцарапать поверхность алмаза. Но самое удивительное, что новый материал сохранил полупроводниковые свойства аморфного стекла. Это открывает путь к предельно прочным фотоэлектрическим панелям и к электронике, выдерживающей экстремальные температуры и давление.

Новый материал оставил царапины на алмазе. Источник изображения: National Science Review

Новый материал оставил царапины на алмазе. Источник изображения: National Science Review

Прочность алмаза, как известно, обусловлена его идеальной кристаллической структурой. Стекло не имеет упорядоченной структуры и особенной прочностью похвастаться не может. Китайские исследователи смогли подобрать такие режимы нагрева и давления, которые придали стеклу необычайную прочность с сохранением свойств полупроводника.

В основе нового высокопрочного стекла лежат фуллерены — это что-то типа графена, свёрнутого в подобие футбольного мяча. Сами по себе фуллерены не обладают рекордной твёрдостью, но спечённые вместе они оказались прочнее алмаза. В процессе обычного нагрева до высоких температур под давлением фуллерены расплавляются, и на выходе получается обычный искусственный алмаз — диэлектрик, а вовсе не полупроводник.

Учёные растянули процесс нагрева и охлаждения образцов на 12 часов каждый, а температурные режимы годами подбирали шаг за шагом, чтобы сохранить фуллерены в материале целыми. При нагреве до 1200 °C под давлением 25 ГПа фуллерены удалось сохранить в материале целыми. Новый материал получил название AM-III. Под микроскопом такой материал выглядит как кристаллическая структура, но при дальнейшем увеличении представляется неупорядоченным скоплением фуллеренов. Подобное сочетание сделало его прочнее алмаза.

При измерении твёрдости методом Виккерса материал AM-III показал твёрдость 113 ГПа. Для сравнения, алмазы природного происхождения имеют твёрдость от 70 до 100 ГПа, а сталь всего 9 ГПа. Статья об исследовании была опубликована в издании National Science Review. Эта работа появилась благодаря консультациям с профильными специалистами из Швеции, США, Германии и России.

Также было обнаружено, что материал AM-III является полупроводником с диапазоном запрещенной зоны от 1,5 до 2,2 эВ, что аналогично обычному аморфному кремнию. Такое сочетание электронных и механических свойств делает AM-III привлекательным решением для фотоэлектрических датчиков и солнечных батарей. Наконец, микросхемы из такого материала будут выдерживать чудовищные рабочие температуры и давления, что пригодится для космоса и авиации.

Создан самый прочный в мире самовосстанавливающийся материал — он идеально подойдёт для стёкол в смартфонах

Несмотря на постоянное совершенствование стёкол для экранов смартфонов, они по-прежнему весьма хрупкие и бьются при ударах. Однако учёные из Индийского института научного образования и исследований (IISER) в Калькутте, по всей видимости, близки к решению этой проблемы. Они создали твёрдый прозрачный материал, который самовосстанавливается при растрескивании.

interestingengineering.com

interestingengineering.com

Учёные десятилетиями работают над созданием самовосстанавливающихся материалов и механизмов. Например, американские специалисты смогли создать небольших роботов, способных исцелять себя при помощи магнетизма. Однако подобным продуктам едва ли можно найти практическое применение. Они скорее служат для демонстрации новейших научных разработок. А вот учёные из IISER создали продукт, который лучше подходит для реальной эксплуатации.

Согласно результатам исследования, опубликованным в научном журнале, учёные использовали пьезоэлектрический органический материал, который преобразует механическую энергию в электрическую и наоборот, чтобы создать кристаллы игольчатой ​​формы, длина которых не превышает 2 мм в длину и 0,2 мм в ширину. Из-за уникальной молекулярной конструкции материала, при каждом разломе силы притяжения снова соединяют его части, не нуждаясь в дополнительных внешних факторах, таких как тепло, которые необходимы большинству самовосстанавливающихся материалов.

Учёные заявляют, что их разработка идеально подходит для экранов смартфонов. По их словам, новый материал в десять раз твёрже аналогов. К сожалению, пока неизвестно, когда его начнут применять производители электронных устройств, и начнут ли вообще.

Учёные создали ткань для эпохи глобального потепления — она не только отражает ИК- и УФ-лучи, но и отводит тепло от тела

По новым оценкам, количество смертей от жары стремительно обходит количество смертей от холода, что связывают с глобальным изменением климата. И если от холода можно защититься обычной одеждой, то с жарой всё намного сложнее. Воздушные и светлые ткани позволяют легче перенести жару, но охладить тело они не могут. К счастью, учёные находят перспективные материалы, которые могут стать основой для охлаждающей тело человека одежды.

Слева тело под хлопоковой тканью, справа — под охлаждающей. Источник изображения:  S. Zheng, et. al., Science (2021) 10.1126

Слева тело под хлопковой тканью, справа — под охлаждающей (снято ИК-камерой). Источник изображения: S. Zheng, et. al., Science (2021) 10.1126

Учёные из Хуачжунского университета науки и технологии и Чжэцзянского университета опубликовали в издании Science статью, в которой рассказали о создании уникальной ткани, способной отводить тепло непосредственно от тела человека. Новая ткань использует смесь полимолочной кислоты с синтетическими волокнами, по поверхности которых нанесены наночастицы диоксида титана. Диоксид титана, широко применяющийся при производстве красок и красителей, дополнительно защищает от перегрева — он просто-напросто отражает падающее на ткань ультрафиолетовое и длинноволновое инфракрасное излучение.

Состав ткани на молекулярном уровне поглощает тепло от тела человека в ближнем инфракрасном диапазоне и излучает его в пространство уже в среднем инфракрасном диапазоне. Главной проблемой было забрать тепло от тела человека в таком диапазоне излучения (в ближнем ИК), которое само по себе плохо рассеивается в окружающем пространстве.

В ходе эксперимента подопытный в плотно облегающей футболке из двух разных тканей — из обычного хлопка и теплоотводящей — час провёл под палящим солнцем. Температура тела под нанотканью оказалась на 5 °C ниже, чем под хлопком. Это позволяет надеяться, что вскоре может появиться летняя одежда с функцией охлаждения. Впрочем, пока непонятно как ткань поведёт себя при свободном покрое, ведь тогда не будет плотного контакта с телом. Также нет данных об охлаждении тканью во время движения. С другой стороны, все новые открытия в данной области следует встречать с энтузиазмом. Градусник за окном не даст соврать — всё чаще летом хочется всё больше и больше прохлады.

Разработана роботизированная рука, которая может самовосстанавливаться и ощущать объекты

Сингапурские исследователи разработали умную пену, позволяющую машинам «ощущать» ближайшие объекты и автоматически «лечить» повреждения поверхности. Технология очень пригодится при создании роботизированных рук и протезов.

reuters.com

reuters.com

Искусственно «иннервированная» пена AiFoam представляет собой высокоэластичный полимер, созданный путём смешивания фторополимера и добавки, уменьшающей поверхностное натяжение материала. По данным специалистов Национального университета Сингапура, это позволяет искусственной «коже» вновь восстанавливаться в случае разрезов и иных повреждений — почти как настоящей человеческой.

«Существует множество способов использования такого материала, особенно в робототехнике и в создании протезов — там, где роботы должны быть намного умнее, работая среди людей», — рассказывает ведущий исследователь Бенджамин Ти (Benjamin Tee).

Для того чтобы имитировать осязание, исследователи смешали материал с микроскопическими металлическими частицами и добавили крошечные электроды под поверхность пены.

Когда на пену надавливают, частицы сдвигаются в полимерной матрице, при этом меняются их электрические свойства. Эти изменения регистрируются электродами, подключёнными к компьютеру, который потом может подсказать роботизированному механизму необходимую реакцию на воздействие. Более того, даже простое движение пальца около сенсора позволяет измерить изменения электрических полей и отреагировать необходимым образом. В результате технология позволяет регистрировать не только степень нажатия, но и его направление, что потенциально позволяет создавать более «умных» и интерактивных роботов.

reuters.com

reuters.com

По данным разработчиков, AiFoam является первым в своём роде материалом, объединяющим свойства самозаживления и чувствительности к нажатиям и даже определение близости объектов. На разработку ушло более двух лет, команда учёных рассчитывает, что практическое применение разработке найдётся в течение ещё пяти. Например, считается, что обладатели протезов смогут более «интуитивно» использовать свои роботизированные руки при захвате предметов.

В России разработали технологию производства магнитного порошка для жёстких дисков невообразимой плотности и смартфонов 6G

Группа учёных из МГУ и МФТИ разработала быстрый метод получения уникального соединения железа, которое в чистом виде в природе не встречается. Впечатляющие магнитные свойства этого материала обещают как значительно повысить плотность магнитной записи, так и помочь с разработкой и эксплуатацией сотовой связи 6G и последующих.

Кристаллические структуры оксидов железа (III). Источник изображения: Евгений Горбачёв

Кристаллические структуры оксидов железа (III). Источник изображения: Евгений Горбачёв

Речь идёт об эпсилон-оксид железе (ε-Fe2O3). Эта модификация обладает экстремально высокой коэрцитивной силой на уровне 20 кЭ при комнатной температуре, а это уже свойства магнитов из весьма недешёвых редкоземельных элементов. Также эпсилон-оксид железа отлично поглощает электромагнитное излучение в субтерагерцовом диапазоне частот (100–300 ГГц). Это тот диапазон, в котором будет работать сотовая связь 6G. За счет эффекта естественного ферромагнитного резонанса эпсилон-оксид железа может поглощать излучение в этом диапазоне, что делает его удобным для предотвращения утечек — для экранирования, а также определяет материалы, которые могут помочь в приёме сигналов в этом диапазоне.

Авторы эксперимента Людмила Алябьева и Евгений Горбачев в лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ. Источник изображения: МФТИ

Авторы эксперимента Людмила Алябьева и Евгений Горбачев в лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ. Источник изображения: МФТИ

В чистом виде эпсилон-оксид железа был получен в 2004 году. По предложенным технологиям синтез материала занимает около 30 дней. Для промышленного производства это не подходит. Команда российских учёных смогла разработать технологию для 30-кратного ускорения синтеза ε-Fe2O3. Предложенная методика, разработке которой посвящена статья в издании Journal of Materials Chemistry C, открывает возможность синтезировать эпсилон-оксид железа за одни сутки.

Новый материал может послужить основой для высокоплотной магнитной записи на лентах и дисках, а также для решений сотовой связи следующего поколения. «Теперь дело за инженерами, мы с удовольствием делимся с ними полученной информацией и с нетерпением ждем возможности подержать в руках свой 6G-телефон», — отмечает Людмила Алябьева, старший научный сотрудник лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ, где проводились терагерцовые исследования.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥