Новое гибридное устройство вырабатывает энергию одновременно из света и высокой температуры.

В недалеком будущем батарейное питание, используемое во многих электронных устройствах и гаджетах, станет столь же архаичным, как некоторые виды старинного холодного оружия. На смену устаревающим химических источникам энергии приходят совершенно новые технологии, такие как разработанное в стенах лаборатории компании Fujitsu устройство, которое вырабатывает электричество, используя энергию света и высокую температуру.

Демонстрация этой технологии состоялась на Международной конференции по электронным приборам IEEE 2010 (IEEE International Electron Devices Meeting 2010) в Сан-Франциско. Новая технология нашла свое воплощение в небольшом устройстве, которое закреплялось на руке человека и вырабатывало электричество из падающего света и тепла человеческого тела. Этогибридное устройство компании Fujitsu, состоит в том же классе энергетических устройств, как и пьезоэлектрические приборы, вырабатывающие небольшое количество электричества из энергии механических колебаний. Это означает, что такие генераторы пока еще не могут использоваться в качестве самостоятельных источников питания электроники, а вот с подзарядкой аккумуляторных батарей они справляются без препятствий.

Но основным применением таких гибридных генераторов компания Fujitsu видит в первую очередь использование в беспроводных датчиках и другой медицинской аппаратуре. Апервые коммерческие образцы на основе этой технологии появятся в 2015 году.

Источник

Разработана новая технология, позволяющая дешево выполнить полный анализ генома за считанные минуты.

Анализ ДНК и составление полного генома в настоящее время является весьма сложной, дорогостоящей процедурой, занимающей много времени. ДНК должна быть расколота на сегменты с помощью различных химикатов, затем создаются искусственные копии этих сегментов, которые и подвергаются дальнейшему анализу, при этом исходная ДНК полностью разрушается. Ученые из Имперского Колледжа в Лондоне объявили о разработке опытного образца полупроводникового устройства, реализующего технологию быстрого составления генома, при этом стоимость этой процедуры составляет всего несколько долларов. Для сравнения, первое составление полного генома доктором ДжеймсомУотсоном (Dr. James Watson), выполненное в 2007 году, обошлось в один миллион долларов и заняло два года времени.

В основе нового устройства лежит кремниевый чип с нанопорами, диаметром 50 нанометров, пронизывающими этот чип насквозь. Цепочки ДНК проходят сквозь эти поры на высокой скорости, а специальная электрическая схема в это же время производит считывание генной информации. Считывание информации производится в 2-х нанометровом промежутке между двумя платиновыми электродами, на которые подается сложный электрический сигнал. Каждая генная пара, составляющая цепочку ДНК, по-своему реагирует на этот электрический сигнал, внося изменения в ток, текущий между электродами. Полученные данные преобразуются в цифровую форму и передаются в компьютер, который составляет полную генную карту.

Согласно имеющейся информации изготовленные чипы достаточно надежны, их работоспособность и точность сохраняется при многократном использовании и после проведения процесса очистки. Но, по заявлению ученых, продолжающих работать над совершенствованием этой технологии, первые коммерческие устройства могут появиться еще неранее чем десять лет. Результаты экспериментов и более подробная информация по данной технологии были опубликованы в журнале Nano Letters.

Источник

Электронный нос, сделанный по подобию носа собак, может выявить различные онкологические заболевания.

Еще в 2008 году группа ученых, возглавляема доктором Гиорги Хорвэтом (Gyorgy Horvath), обнаружили в своих исследованиях, что специально дрессированные и обученные собаки могут буквально"вынюхать"некоторые виды раковых заболеваний. После продолжительной натаски собак на рак, некоторые из них смогли по запаху различить даже разновидности одного и того же заболевания, отличающиеся незначительно друг от друга. В настоящее же время, Хорвэт, совместно с профессором Томасом Линблэдом (Thomas Linblad) из Королевского технологического института (KTH Royal Institute of Technology) и Хосе Чило (Jose Chilo) из университета Евле (Gevle University), разработали электронную копию собачьего носа, который так же может справитьсяс задачей обнаружения онкологических заболеваний.

Несмотря на столь успешные исследования с участием живых собак, их нельзя было использовать в клинической практике из-за того, что на точность определения заболевания животным влияет множество факторов, начиная от настроения собаки и заканчивая наличием посторонних запахов в помещении. Взяв за основу электронный"нос",разработанный ранее специалистами института KTH, исследователи добавили к нему несколько новых компонентов и устройств, которые существенно расширили диапазон этого химического датчика и увеличили его чувствительность.

"С помощью электронного"носа"нам удалось четко различить различные виды рака"-рассказывает доктор Хорвэт. -"Это техническое решение позволяет обнаружить наличие ракового заболевания на самой его ранней стадии, когда еще возможно безоперационное лечение, что позволит спасти сотни жизней в год только в одной Швеции".

Детальные результаты этих исследований и описание разработанной технологии были опубликованы в недавнем выпуске журнала Future Oncology.

Источник

Печать сверхтонких схем на банкноты обеспечивает электронную защиту бумажным деньгам.

Американское министерство финансов, выпуская в свет новую стодолларовую купюру, снабдило ее массой высокотехнологичных защит, которые должны были обеспечить невозможность подделки этих купюр. Но, этим они сами себе создали дополнительные проблемы, ибо американский монетный двор не смог обеспечить качественную печать новыхкупюр из-за чего пришлось заморозить около 110 миллиардов долларов в новых банкнотах. Команда немецких и японских ученых разработали технологию, которая может заменить печать сложных голографических полос безопасности, водяные знаки, изменяющие цвет чернила и другие меры, принимаемые для обеспечения безопасности купюр. Всеэто, по их мнению, можно заменить всего лишь печатью крошечной электронной схемы непосредственно на самой банкноте.

Проверяя разработанную технологию на долларах США, швейцарских франках, японской иене и евро, исследователи напечатали крошечные электронные схемы, нанося на поверхность банкноты слои из окиси алюминия, золота и органических материалов. Эти слои формировали схему, состоящую из тонкопленочных транзисторов (Thin-Film Transistors, TFT), которой для работы было достаточно три вольта напряжения, получаемого от беспроводного источника питания. Схемы, напечатанные на банкноты, в среднем содержали по 100 транзисторов и были способны решать несложные вычислительные задачи.

Конечно, эта технология еще не является готовой системой электронной защиты бумажных денег. Но ее разработка явно указывает на то, что нет никаких препятствий для того, что бы печатать новые банкноты, встраивая внутрь их крошечные, гибкие электронные схемы. А устройство, подобное считывателю RFID, обеспечивало бы эти схемы беспроводным питанием и"общалось"бы с электронными схемами, находящимися в поле действия считывателя, облегчая процесс отслеживания и проверки банкнот на подлинность.

Источник

Исследователи IBM достигли терабитных скоростей обмена информации в пределах одного чипа.

Исследователи корпорации IBM разработали новую технологию производства кристаллов полупроводниковых микросхем, которая объединяет электрические и оптические устройства на одной кремниевой подложке, позволяя частям чипа обмениваться информацией с помощью импульсов света. Согласно заявлению представителей IBM, новая технология CMOS Integrated Silicon Nanophotonics позволяет, по сравнению с обычными технологиями производства полупроводников, в десять раз увеличит плотность упаковки полупроводниковыхструктур. Это, в свою очередь, позволит разработать на основе этой технологии новые компьютерные процессоры, более быстрые и потребляющие меньшее количество энергии.

Разработка новой технологии была выполнена в рамках исследовательской программы IBM, названной Exascale computing program. Эта программа нацелена на разработку суперкомпьютера, который сможет выполнить более одного миллиона триллионов операций в секунду, т.е. Exaflop-уровня, приблизительно в тысячу раз более мощного, чем самый мощный существующий суперкомпьютер.

Электронные полупроводниковые структуры на основе кремниевых транзисторов сосуществуют на одном кристалле с кремниевыми нанофотонными устройствами. Один каналоптического приемопередатчика со всем оптическим и электрическим сопровождением занимает на кристалле площадь менее 0.5 квадратных миллиметров. Технология разработана таким образом, что для производства новых чипов может использоваться обычное технологическое оборудование для производства CMOS-полупроводников. При этом нетребуется установка дополнительного специализированного оборудования или перенастройки производственных линий.

Основой новой технологии является разработанный исследователями набор различных активных и пассивных нанофотонных устройств. Размеры этих устройств сокращены до минимально допустимых пределов, определяемых дифракционным пределом, до самого маленького размера, которого может достичь полупроводниковая оптика.

"Наша технология, CMOS Integrated Nanophotonics, станет основой для беспрецедентного увеличения мощности компьютерных процессоров, которые будут использовать малопотребляющиеоптические каналы передачи данных для обмена данными между памятью, вычислительными ядрами другими модулями в пределах одного чипа"-рассказывает доктор Юрий Власов, глава отдела кремниевой нанофотоники в исследовательском подразделении IBM Research. -"Следующим шагом развития этой технологии станет ее адаптация для предоставления возможности производства новых микросхем на производственных мощностях компанииIBM".

Источник