Проголодались? Просто активируйте свой имплант!

Компания EnteroMedics разработала имплантируемое устройство, которое позволяет управлять чувством голода. Пока еще проводятся клинические испытания имплантируемого устройства VBLOC и оно не разрешено для практического применения. Разработчики планируют, что в конце 2011 года, устройство VBLOC впервые будет имплантировано первому человеку, страдающему от излишнего веса, и будут получены первые положительные результаты.

Большое количество продуктов, доступное на прилавках современных магазинов, зачастую способствует тому, что люди начинают потреблять пищу в количествах, значительно превышающих количество, требуемое для обеспечения жизнедеятельности их организма. Лишние калории превращаются в килограммы излишнего веса, а излишний вес, какхорошо известно, вызывает повышенную нагрузку на организм и приводит к возникновению заболеваний сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата человека. Новый имплант позволит побороть проблему лишнего веса людям, которые не обладают достаточной силой воли, что бы самостоятельно перестать потреблять излишнее количество пищи.

Как же работает этот имплант? Само устройство имплантируется в область живота, но его сигналы оказывают воздействие непосредственно на мозг пациента. Анализируя сигналы нервных импульсов, проходящих через нервную систему человека, микропроцессор импланта определяет момент, когда человек собирается начать прием пищи. Затем, во время приема пищи, имплант анализирует степень насыщения организма и в случае, когда человек начинает принимать пищу чрезмерно, имплант начинает вырабатыватьэлектрические импульсы, стимулирующие нервную систему. Форма, частота и другие характеристики электрических импульсов, вырабатываемых имплантом, возбуждают в нервной системе человека нервные импульсы, полностью соответствующие чувству насыщения и удовлетворения, которое испытывает человек после плотного обеда.

Надеюсь, что благодаря таким имплантам в мире станет меньше людей, страдающих ожирением и другими сопутствующими заболеваниями.

Источник

SketchSET -новый вид транзисторов, работающих только с одним электроном.

Исследователи из Питтсбургского университета (University of Pittsburgh) разработали новую технологию, которая может стать одной из основ будущего поколения чрезвычайно мощных квантовых компьютеров, новых материалов и приборов, используемых в электронной технике и новых типов компьютерной памяти. Их транзистор, работающий всего с одним электроном, является первым в своем роде и изготовлен полностью из полупроводниковых материалов на основе оксидов металлов, что позволит ему работать в качествеэнергонезависимой памяти.

Этот транзистор SketchSET (sketch-based single-electron transistor) содержит в своем ядре крошечную площадку диаметром 1.5 нанометра. Такой малый габарит токопроводящего ядра обуславливает то, что транзистор за один раз может работать всего с 1-2 электронами. Способность транзистора работать в таких микроскопических масштабах делает его идеальным вариантом для использования в продвинутых вычислительных приложениях, таких как квантовые процессоры, которые будут обладать производительностью, на порядки превышающей производительность самых сильных современных процессоров.

Помимо этого, благодаря использованию оксидов металлов, эти транзисторы обладают ярко выраженными сегнетоэлектрическими свойствами. Это означает, что даже в обесточенном состоянии количество электронов, находящихся на площадке транзистора, остается постоянным, а число этих электронов легко транслируется в значения логического нуля и единицы из которых состоит на сегодняшний день вся информация. Поэтому крошечные транзисторы SketchSET могут стать основой сверхплотной памяти, которая может хранить большее количество информации на единицу объема, чем существующая память.

Но возможности субатомного уровня этой технологии не ограничиваются только электроникой и вычислительной техникой. Эта крошечная площадка в ядре транзистора может выступать в качестве искусственного атома, который может менять свои свойства в зависимости от приложенного управляющего электрического воздействия. А это, в свою очередь, позволит создать новые виды электронных материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники, обладающие экзотическими свойствами, не встречающимися у материалов естественного происхождения.

Источник

Использование углеродных нанострубок сделало возможным создание синтетического синапса.

Создание искусственного синтетического мозга является в наше время делом сложным и практически невыполнимым. Но, различные группы исследователей интенсивно работают над этой проблемой и это событие должно когда-либо все же произойти. Инженеры из Южно-Калифорнийского университета (University of Southern California) сделали огромный шаг наэтом тернистом пути, создав искусственный синапс на основе углеродных нанотрубок.

В проведенных тестах их искусственный синапс, представляющий собой по сути миниатюрное электронное устройство, функционирует почти как реальный нейрон, который является элементом, из которых состоит головной мозг. Используя уникальные свойства углеродных нанотрубок ученым фактически удалось создать электронный аналог нейрона весьма необычным способом.

Конечно, имитация нервных импульсов в электронной схеме из нанотрубок и создание функционирующего синтетического мозга являются вещами совершенно разного уровня. Человеческий мозг, как известно, разительно отличается от компьютера, внутренняя схема которого не меняется со временем. В мозге, наоборот, с течением времени образуются новые нейронные связи, образуются новые нейроны. Таким образом мозг приспосабливается к большему объему познаваемой информации и изменениям окружающей среды.

Создание работающего синтетического мозга еще находится на рубеже как минимум нескольких десятилетий вперед. Но создание синтетического синапса прямо сейчас позволит ученым исследовать новые коммуникационные модели и начать создание искусственного имитатора того, что по праву считается одной из самых больших загадок биологии.

Источник

Процесс внутреннего горения использован для производства тонкопленочных транзисторов.

Команда ученых разработала технологию, использующую высокую температуру химической реакции горения атомов металла и кислорода для формирования тонкопленочных полупроводниковых покрытий при низких температурах. Это открытие может проложить путь гибкой тонкопленочной электронике следующего поколения. Работа, в которой описывается получение полупроводниковых тонкопленочных покрытий с различными составами, появилась в воскресенье в журнале Nature Materials.

Тонкопленочная электроника, использующаяся в современных плоских дисплеях, основана на использовании аморфного кремния, имеющего хаотическую структуру. Но, в настоящее время аморфный кремний, как полупроводниковый материал, приближается к границам своих физических и электрических возможностей. Поэтому в области тонкопленочной электроники скоро состоится дебют других аморфных полупроводниковых материалов - оксидов различных металлов. Электроны, двигающиеся в среде аморфных оксидов металлов, могут делать свою работу в десятки раз быстрее, чем в среде аморфного кремния, следовательно, электроника на основе новых материалов будет значительно быстрей.

Для получения тонкопленочных полупроводников сейчас используется процесс осаждения на цель выпаренного материала в вакуумной камере. В случае использования в качестве материала кремния проблем не возникает. Но вот для уплотнения пленки из оксидов металлов требуется воздействие высокой температуры выше 300 °C, что на 100 °C превышает допустимое значение температуры, выдерживаемой большинством полимерных материалов. Группа ученых в составе Меркюри Канатазидиса, Тобина Маркса, Антонио Факкетти, и Мюнг-Джила Ким из Северо-Западного университета нашли выход из этого затруднительного положения, заменив внешнее высокотемпературное воздействие высокой температурой внутренней химической реакции.

Полиметаллические оксидные пленки получены с использованием водо- и металлосодержащих солей. Когда температура окружающей среды поднимается достаточно высоко, атомы кислорода связываются с атомами металлов, формируя хаотическую путаницу химических связей. Для повышения энергонасыщенности исходной смеси ученые добавилив нее соединение ацетилацетона и мочевины. Повышение температуры до отметки в 200 °C вызвало возникновение устойчивой реакции горения, которая произвела локальную более высокотемпературную область, внутри которой произошло формирование пленки из оксида металла.

В дальнейших исследованиях ученые должны будут ответить на один главный вопрос, который решить будущее такой технологии. А этим вопросом является устойчивость устройств на основе тонкопленочных полупроводников из оксидов металлов. Пороговое напряжение, открывающее тонкопленочные транзисторы имеет свойство изменяться со временем, пропорционально времени использования устройства. Именно поэтому со временем тускнеют экраны мониторов и мобильных телефонов, а при низкой температуре такие устройства вообще теряют свою работоспособность."если новый процесс синтеза тонкопленочных транзисторов приведет к появлению более устойчивых устройств - это однозначно будет очень важным событием в электронике"-говорит Джон Уоджер из Университета штата Орегон.

Источник

Графеновые нанотранзисторы - путь к реализации самоохлаждающейся, энергосберегающей электронике.

В настоящее время ученые вплотную приблизились к прорыву в области электроники, созданной на основе графеновых транзисторов. Графен, лист углерода, толщиной в одинатом, как уже много раз упоминалось на страницах нашего сайта, обладает рядом замечательных электрических и механических свойств. Используя эти свойства, уже былисозданы транзисторы, обладающие превосходными характеристиками, суперконденсаторы, способные моментально получать и отдавать электрический заряд, которые могутвыступить в качестве замены аккумуляторных батарей для электрических автомобилей. Исследователи из Университета Иллинойса обнаружили в графеновых транзисторахеще один замечательный эффект, эффект самоохлаждения, с помощью которого можно будет понижать температуру всего чипа.

В настоящее время в компьютерах используются активные воздушные или водяные системы охлаждения, отводящие тепло от горячих кристаллов кремниевых микропроцессоров. Это тепло представляет собой энергию, которая тратится совершенно впустую. Графеновый транзистор, который будет сверху покрыт еще одним слоем, являющимся обкладкой суперконденсатора, самостоятельно может преобразовать выделяющееся на нем тепло обратно в электроэнергию, которая будет накапливаться в суперконденсаторе изатем расходоваться снова на работу схемы чипа.

В настоящее время маленькие размеры графеновых транзисторов являются главным препятствие для ученых и инженеров, которые занимаются разработкой процесса производства электроники в промышленных масштабах. Несмотря на уже достигнутые успехи в разработке опытных образцов графеновых транзисторов, ученые испытывают большие проблемы в исследованиях тепрературных режимов работы этого транзистора, ведь нанометровый масштаб является малым масштабом даже для таких инструментов как электронный микроскоп. Но поскольку все-таки ученые получают крупицы данных и знаний в этой области, можно надеяться на благоприятный поворот через несколько ближайшихлет в деле реализации энергосберегающей и высокопроизводительной электроники на основе самоохлаждающихся графеновых транзисторов.

Источник

Галерея - микроскопические изображения, скрытые внутри компьютерных чипов.

Представляя себе сложность, точность и наукоемкость процесса создания компьютерных чипов, многие думают, что инженеры, занимающиеся этим, являются исключительно серьезными и собранными людьми. Но это не так, эти инженеры тоже такие люди, как и мы, и эти микроскопические фотографии доказывают это. Фактически, проектировщики чипов часто скрывают микроскопические картинки и надписи рядом с крошечными элементами и проводниками, составляющими схему электронного чипа.

Компания Chipworks, которая занимается анализом чипов, очищая их кристаллы от внешней оболочки и рассматривая их под микроскопом, обнаружила достаточно большое количество"кремниевого"искусства. Мы отобрали несколько самых интересных, с нашей точки зрения, образцов, а с обширной галереей можно ознакомиться на веб-сайте компании Chipworks.

Изображения, показанные на снимках, увеличены в 200-500 раз. Как объясняют специалисты компании Chipworks, эти рисунки сделаны с помощью тех же самых процессов, с помощью которых производят и остальные части кристалла микрочипа. Проекты будущих чипов наносятся на литографические пластины, которые служат маской для процесса фотолитографии, и с помощью которых печатают, слой за слоем, всю схему микрочипа. Все описанное выше является весьма сложным процессом, который делается в несколько сотен этапов и требует использования производственного оборудования невероятной точности и такой же невероятной стоимости.

Но если на площади чипа остается достаточно неиспользованного места, почему бы не заполнить его чем-нибудь интересным или необычным? Вряд ли кто-нибудь из покупателей этих чипов, а тем более покупателей устройств с этими чипами, смогут обнаружить и оценить эти"художественные произведения",тем более что на функционирование и работоспособность самого чипа эти рисунки совершенно не оказывают никакого влияния.

Источник

Человеческая кровь является жидким мемристором.

Профессор Коста (S.P. Kosta) из университетского городка Changa в Гуджарате, Индия, вместе со своими коллегами опубликовал в журнале International Journal of Medical Engineering and Informatics работу, в которой он указывает, что человеческая кровь может менять свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. И этот эффект"запоминания"сопротивления сохраняется, по крайней мере, пять минут времени. Такое необычное свойство человеческой крови делает ее мемристором, четвертым типом фундаментальных электронных устройств.

Напомним, что мемристоры были открыты в 1971 году, а в 2008 году старший научный сотрудник компании Hewlett-Packard Стэнли Уильямс (Stanley Williams) и его коллеги продемонстрировали первый работающий образец мемристора, изготовленного из диоксида титана. В отличие от других электронных компонентов мемристор способен менять свое сопротивлениепод воздействием электрического тока и помнить его даже когда через мемристор не течет никакого электрического тока. Такое свойство мемристора делает его хорошимкандидатом на устройство хранения информации, которое не теряет информацию при отсутствии напряжения питания.

То, что кровь обладает мемрезистивными свойствами является не первой связью мемристоров с биологическими объектами. Оказывается, что и связи между нервными клетками, нейронами, тоже обладают ярко выраженными подобными свойствами, что позволяет рассматривать мемристоры как основу создания электронных схем, подражающих функционированию нервных систем.

Профессор Коста и его коллеги видят в своем открытии большой потенциал для различных терапевтических методов лечения заболеваний."Это открывает новые перспективы в лечении заболеваний человека"жидкими"электронными схемами, созданными на основе тканей самого организма"-пишут ученые в журнале. Следующими шагами ученых будут попытки создать отдельные малогабаритные мемристорные устройства, распространяющиеся всего по донному кровеносному сосуду. А затем ученые попытаются обхединить несколько таких устройств в схему, которая сможет выполнить логические функции.

Источник