Питающиеся неосязаемым способом бытовые приборы, освобождённые от электрических проводов, не первый раз будоражат умы изобретателей. Но именно теперь специалисты подошли к тому, чтобы научить серийные пылесосы, торшеры, телевизоры, автомобили, имплантаты, мобильные роботы и лэптопы эффективно и безопасно получать ток из беспроводного источника.
Различным способам беспроводной передачи электроэнергии насчитывается вот уже лет сто, однако до сих пор ни один не продемонстрировал качеств, необходимых для появления его в быту. Технология WiTricity (передающие и приёмные устройства изображены на картинке) тоже не является идеалом, но на днях она всё же повысила свой шанс на коммерческий (и исторический) успех (иллюстрация ankitgogia.wordpress.com). Недавно команда учёных из Массачусетского технологического института (MIT), возглавляемая Марином Солячичем (Marin Soljačic), совершила очередной шаг на пути превращения технологии беспроводного электричества из лабораторного «фокуса» в пригодную для тиражирования технологию. Совершенно неожиданно они обнаружили эффект, позволяющий поднять КПД передачи. Но прежде чем рассказать о новом эксперименте, стоит сделать отступление.
Совершенно бесшумный, способный к вертикальному взлету и посадке, одноместный, революционный – это лишь некоторые из характеристик и эпитетов, которыми может похвастаться прототип нового экспериментального самолета NASA Puffin. По сути, это не больше, чем «костюм для полета»: в нем ничего лишнего, только то, что требуется человеку для передвижения по воздуху.
Находясь на земле, аппарат стоит вертикально: хвост Puffin устроен разделяется на 4 «отростка», на которые и опускается. При этом угол крыльев меняется, они поднимаются вверх вместе с установленными на них 2,3-метровыми роторами пропеллеров. Соответственно и поднимается в воздух он вертикально, на манер вертолета, и постепенно переходит к горизонтальному полету. Интересно, что какого-либо потолка высоты для Puffin, по проекту, не существует: он вполне способен подняться выше 9 км, когда попросту выработает ресурс аккумуляторов.
У нас уже есть печатаемые солнечные батареи, преобразовывающие свет в электричество, теперь же у нас появились печатаемые гибкие световые панели, преобразовывающие электричество обратно в свет!
После четырех лет упорной работы Дженерал Электрик наконец удалось создать печатаемые на пленке органические светодиоды (OLED).
Вот несколько причин, почему это интересно: Органические светодиоды эффективны с точки зрения потребления энергии, что содействует энергосбережению. Рулонная печать, которой добилась Дженерал Электрик, значительно удешевляет производство OLED дисплеев. Огранические светодиоды могут использоваться в различных осетительных устройствах, оставляя классические лампочки далеко позади. Мы писали о подобных разработках от компании Phillips.
Несмотря на все преимущества остаются некоторые недостатки: OLED пока не столь эффективны как обычные диодные лампы или компактные люминесцентные лампы. Органические диодные лампы в настоящее время излучают не самый приятный для глаз свет, и понадобится еще не менее трех лет, чтобы это исправить.
General Electric заявляет, что уже в 2010 году они выведут OLED на рынок, хотя скорее всего этот прогноз чересчур оптимистичен. Можно предположить, что в этом году данная разработка могла бы использоваться в электронных устройствах, но как источник освещения для помещений вряд ли.
Группа ученых из нескольких университетов создала первый транзистор, состоящий всего из одной молекулы. В разработке были заняты специалисты из Йельского университета в США и инженеры из Корейского технологического университета города Ганжу. Результаты своих исследований они опубликовали в последнем номере журнала Nature.
Ученые показали, что молекула бензола, помещенная на золотой контакт, может вести себя в точности как кремниевый транзистор. В рамках опыта ученым удалось манипулировать различными энергетическими состояниями единой молекулы за счет изменения объемов электрического напряжения, подаваемого на золотой контакт. В зависимости от того, какой объем тока проходил через молекулу, менялись и ее состояния.
«Это как поднимать шар в гору и спускать с нее. Только в нашем случае шар представляет собой электрическое состояние, а сама молекула — гору. В процессе опытов нам удалось установить идеальные размеры «горы», а также установить минимально необходимые параметры электрического тока, проходящего через молекулу-транзистор», — говорит Марк Рид, профессор из Института прикладных наук при Йельском университете.
Новая работа ученых базируется на разработках профессора Рида 19-летней давности, когда ему одному из первых в мире удалось управлять при помощи различных манипуляторов одной единственной молекулой. После этого, местным ученым и их корейским коллегам-физикам удалось не только управлять молекулами, но и «видеть», что происходит внутри них.
«Тот факт, что нам удалось управлять электрическими контактами в таких крошечных масштабах, вплоть до индивидуальной молекулы вещества, говорит о том, что подобные разработки в будущем будут востребованы в промышленности и электронике. Сфер применения у молекулярных транзисторов великое множество — от использования в нанолекарствах, до применения в микропроцессорах будущего», — говорит Рид.
Ученые отмечают, что работа с молекулярными транзисторами значительно отличается от работы с обычными транзисторами, так как даже современные транзисторы в десятки или даже сотни раз больше молекул. Тем не менее, все современные инженеры сходятся во мнении, что будущее электроники именно в «молекулярном компьютинге».
«Мы сейчас работаем над новым поколением интегральных схем, в которых будут задействованы молекулярные транзисторы. Возможно, такие работы займут несколько лет, но они уже ведутся», — рассказывает профессор Рид.
Инженеры из Университета города Токио разработали новый вид устойчивой памяти, организация которой подобна флеш-памяти, но состоит новая память из органических материалов. «Флеш-память хранит данные в электронном виде в кремниевых транзисторах. В данном случае информация может быть быстро записана и прочитана, кроме того, данные сохраняются когда модуль обесточен. Такими же свойствами обладает и органическая память», — говорит Такео Сомея, один из разработчиков новой технологии.
Одним из основных преимуществ новой памяти на органической базе является ее гибкость, модуль памяти можно в буквальном смысле согнуть, сложить пополам или свернуть в трубочку, говорит он. Такая технология позволит создавать очень большие по размерам модули, которые можно интегрировать в самый широкий спектр устройств.
Сейчас исследователи создали экспериментальный модуль, площадью 26х26 ячеек на базе пластикового полиэтилен-нафталата. Площадь созданного модуля всего 6 мм, однако ученые уже работают над более крупными модулями. По словам профессора Сомеи, главная задача при создании больших модулей заключается в том, чтобы создать такие модули, которые даже при своих внушительных размерах не имели бы электрических или механических проблем.
Свою разработку японские ученые назвали органической флеш-памятью, так как здесь из органических материалов полностью воссозданы транзисторы, тонкие изоляторы и проводники. Более того, даже диэлектрические створки здесь были также созданы из органической основы. «Структура новой памяти ничуть не уступает кремниевой, так как без доступа к электричеству способна сохранять данные годами», — говорит он.
Ученые говорят, что органическая память может быть многослойной, а индивидуальные слои разделяются тонким 2-нанометровым монослоем. Сообщается, что для записи и удаления данных на модуль требуется подать напряжение в 6 вольт, тогда как для чтения — всего 1 вольт. Стирать и записывать данные можно несколько тысяч раз, что несколько хуже показателя кремниевой памяти, поддерживающей до 100 000 циклов перезаписи.
До недавнего времени при совершении покупки через Интернет продавцу фактически приходилось принимать на веру, что у покупателя действительно есть карточка, а не только случайно сделанная фотография кода на обратной стороне чужой кредитки. Теперь ситуация изменилась.
Немецкие автомобильные инженеры из компании Audi и робототехники из Массачусетского института технологий готовят для будущих водителей автомобилей необычную новинку — робота Aida или Affective Intelligent Driving Agent. В задачи этого робота войдет не только обеспечение более комфортной и безопасной езды, но «установление символических отношений» между машиной и водителем.
В Голландии разработан новый уникальный флеш-накопитель, который весит не более 2 грамм и сделан из бумаги. К такому решению инженеров подтолкнула мысль о чрезвычайно быстром развитии запоминающих устройств – в таких условиях бессмысленно создавать дорогие устройства, которые устареют буквально через месяц.
А бумажную флешку и выкинуть не жалко и какого-либо ущерба для окружающей природы она не создает.
Кроме того бумажная флешка крайне транспортабельна, её можно сложить в конверт с письмом и отправить по почте не переживая за её созранность.
Ученые обнаружили необычное и неприятное средство наночастиц — частицы металлов могут быть очень опасны для ДНК человека и могут повредить его структуру, даже не вступая в контакт с самой ДНК. Ранее считалось, что нанолекартства можно доставлять в клетки человеческого организма при помощи «нанотранспорта» на базе металлических структур. Теперь ученые уверены в необходимости пересмотра концепции и необходимости поиска новых методов доставки лекарств.
Микробиологи из Университета Бристоля замечают, что их работа носит предварительный характер, но тем не менее факт остается фактом. Для дальнейших исследований специалисты надеются экстраполировать свои выводы на более крупные масштабы, чтобы лучше понять опасные металлические свойства.
В серии опытов исследователи вырастили новый слой живых клеток и подвергли одну из них воздействию наночастиц на базе кобальта и хрома. С одной стороны клетки имели биологический барьер в виде клеток, называемых фибропластами, с другой такого барьера не было. Несмотря на то, что наночастицы по факту в структуру клетки не вторгались, они оказали воздействие на ДНК и даже на фибропласты через каскад магнитных и биологических сигналов в рассматриваемых клетках.
Патрик Кейс, руководитель исследования, говорит, что их опыт — это лишь проба пера. В случае воздействия наночастиц металлов на организм человека последствия могут быть более негативными и разрушительными. Исследователи выяснили, что наночастицы не только способствуют повреждению связей между нуклеотидами ДНК, но и оказывают влияние на общее состояние ядра клетки.
По словам ученых, прежде чем проводить реальные испытания нанопрепаратов с металлической составляющей на людях, необходимо провести еще не одну серию таких опытов. Сейчас исследователи высказывают точку зрения, согласно которой повреждения фибропласт, вызываемые наночастицами, делают первые более подверженными раковым образованиям.
Исследователи говорят, что они использовали довольно большие дозы наночастиц, которые вряд ли будут использованы в реальной клинической практике будущего для доставки лекарств, однако побочные и довольно сильные эффекты все же настораживают.
