IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
> НАНОТЕХНОЛОГИИ МОГУТ ИЗМЕНИТЬ МИР!
шрути
сообщение 9.8.2007, 7:07
Сообщение #1


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



"НАНОМЕТР-одна миллиардная часть метра.

НАНОТЕХНОЛОГИЯ ПОЗВОЛЯЕТ СОЗДАВАТЬ НАНОМАШИНЫ, СПОСОБНЫЕ ПРОИЗВОДИТЬ ВЕСЬ НАШ МАТЕРИАЛЬНЫЙ МИР.

Сейчас это не новогодняя сказка, как считалось ранее, а целая наука.
Так что в не далеком будущем мы сможем получать , к примеру, мясо и молоко из сена!"

Так каким образом это станет возможным и кто является пророком нанотехнологий?
.......................
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
магистр
сообщение 9.8.2007, 11:44
Сообщение #2


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 269
Регистрация: 5.8.2007
Пользователь №: 26



Если рассматривать вобщем нанотехнологии как искусство манипуляции материей...то первыми,изначальными нано-технологами были древние риши,сиддхи и боги.В ведической цивилизации,в учении тантризма это учение именовалось"таттва-видья"-знание о сущностях элементов вселенной.
Школа, делающая акцент на изучение элементов,частиц и категорий существование именуется "Вайшешика-даршана,ее основателем считается мудрец Канада.(ок. 300г. до н.э.)",в тантризме акцент на манипуляцию с первоэлементами делается в школах -"Шри-видья".
Но вот и к людям начали приходить эти знания в форме общепринятой науки и это весьма радует....
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 9.8.2007, 17:55
Сообщение #3


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



В продолжение темы
Так каким образом это станет возможным и кто является пророком нанотехнологий?

"....О возможности создания наномашин впервые в 1959 г. заговорил
крупнейший физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии
Ричард П. Фейман.
Истинным же пророком нанотехнологии стал, как писал журнал «Тайм», менее известный инженер Эрик Дрекслер,
автор книги «Машины сотворения мира: грядущая эра' нанотехнологии».

Еще студентом последнего курса Массачусетского технологического института, в середине 70-х, Дрекслер при изучении генной инженерии обратил внимание на возможность свободной манипуляции молекулами при достраивании или перестраивании ДНК в биологических экспериментах. А почему бы не создать микроскопические машины, подумал Дрекслер, которые могли бы так же оперировать атомами? Тогда молодой студент еще не знал, что знаменитый Фейман высказал подобное предположение почти два десятилетия н!зад.
Для инженера-мечтателя нано-машины становятся навязчивой идеей. Эрик считает, что вполне возможно построить машины, способные копировать и воспроизводить самих себя. Они получили название - ассемблеры (сборщики). Если к этому добавить возможность делать с помощью таких машин какие-либо предметы или продукты из самых простых исходных материалов (песка или мусора - практически любого сырья!), то в нашем мире может наступить изобилие. Человечество наконец-то сможет немного расслабиться. Свалки мусора, радиоактивные и химические отходы будут разбираться на атомы и служить исходным сырьем для производства всего необходимого.
Чепуха! Бредовые фантазии! -такой была реакция многих ученых. Однако возможность манипулирования атомами уже через десятилетие показалась не такой уж и фантастичной.

Атомами можно манипулировать!

В 1982 г. был создан первый растровый туннельный микроскоп, что позволило манипулировать мельчайшими частичками материи. Изобретатели получили Нобелевскую премию.
А в 1989 г. произошло событие, которое выдвинуло нанотех-нологию на передовые позиции в научном мире: ученым из «IBM» с помощью сверхмощного микроскопа и аналога крошечных щипчиков удалось передвинуть в определенное положение атомы ксенона. Таким образом была доказана возможность манипулирования «кирпичиками», из которых состоят все вещества.
В начале 90-х сотрудники компании «Xerox» создали робота, манипулирующего отдельными атомами, располагая их в произвольном порядке. После первых успехов исследованиями в области нанотехнологий занялись во многих странах мира. К примеру, американским правительством на эти цели в последние два года было выделено более миллиарда долларов.
А сравнительно недавно американские ученые во главе с Джеймсом Туром (Техасский университет) из трех сотен атомов создали действующий автомобиль, который можно разглядеть лишь в мощный микроскоп. Это крошечная машинка шириной всего 4 нанометра, однако у нее есть рама и оси, а каждое колесо представляет собой сферу из 60 атомов углерода.
Хотя до этого уже удавалось собрать из атомов объекты, внешне напоминающие автомобили, Тур и его коллеги добились того, что их машина, представляющая собой сложную молекулу, способна катиться по поверхности как настоящий автомобиль. А теперь группа Тура собирается работать над наногрузовиком, который смог бы перевозить молекулы.

Нанотехнологий уже используются в наукоемких производствах, но настоящий прорыв произойдет, когда ученые научатся создавать нанороботов.

Крошечные роботы, которые изменят мир

Крошечные нанороботы должны обладать способностью самостоятельно захватывать атомы, перемещать их и производить сборку по заданной схеме. Роботы-ассемблеры будут создавать из атомов другие наномашины. Предполагается, что менее чем за 15 минут ассемблер сможет произвести свою копию. Можно запрограммировать ассемблеров на производство необходимого количества копий, а когда это будет выполнено, нанороботы начнут, например, перерабатывать мусор, изготавливая из него микросхемы для компьютеров.
Применение нанороботов в медицине - настоящая революция! Миниатюрные устройства будут устранять тромбы в кровеносных сосудах, поглощать больные клетки, достраивать утраченные органы, информировать медиков о всех неполадках в организме.
Американский экономист Дэвид Фридман в конце XX в. всерьез говорил о «пищевых ассемблерах», которые накормят весь мир за счет -производства продуктов из самого незамысловатого сырья, освоение которого практически не потребует капиталовложений. Котлеты из мусора... За такой «рецепт» десятилетия назад, пожалуй, можно было угодить в сумасшедший дом. Однако сейчас приверженцы нанотехнологий утверждают: вкусные «мясные» котлеты в недалеком будущем можно будет и в самом деле изготовить из любого мусора...
Итак, нанороботы накормят человечество, обеспечат любого из нас крышей над головой, одеждой и предметами первой необходимо-ти. У людей появится время для самосовершенствования, творчества и путешествий, возможно даже на другие планеты.
Ведь и в космических исследованиях эти технологии также позволят воплотить в жизнь самые фантастические идеи.

Например, нанороботы, отправленные на Марс, смогут полностью преобразовать эту планету и сделать ее пригодной для жизни.

Уже сейчас с помощью нанотехнологии создаются новые материалы, все более мощные компьютеры при значительном уменьшении их размера и т.п.

Однако говорить о нанотехно-логиях лишь в розовых тонах было бы ошибкой. Даже при самом благоприятном развитии событий их внедрение может сильно изменить наш мир. К примеру, страны-экспортеры нефти потеряют свое влияние и немалые прибыли (нанороботы будут работать на энергии солнца). Это касается и стран, экспортирующих другие виды сырья. В будущем прогнозируется даже распад многих государств, ведь у всех народов появится возможность автономного существования, без опоры на государство.
Есть, впрочем, и другой прогноз: нанотехнологии приведут в объединению человечества и образованию мирового правительства.
А выдержат ли люди испытание изобилием и отсутствие необходимости в поте лица зарабатывать свой хлеб?

Не все же бросятся заниматься йогой, перечитывать Льва Толстого или штурмовать вершины гор.
Многие наверняка будут использовать освободившееся время с негативными для общества последствиями. Поэтому возникнет масса политических, финансовых, этических и других проблем, ибо привычное мироустройство рухнет. Сам Дрекслер опасается:
«Очень многих людей, и меня в том числе, весьма беспокоит влияние этих технологий на будущее. Мы говорим о столь глобальных изменениях, что наше общество может не совладать с их последствиями, и вероятность этого велика».

Страшнее атомной бомбы?

А теперь представьте себе, что по полю движется колонна танков и вдруг грозные боевые машины начинают напоминать ледяные скульптуры, попавшие в сорокаградусную жару: сначала плавятся и рвутся гусеницы, потом истончаются орудийные стволы и рытвинами покрывается броня. Проходит не более часа, и бронированные махины исчезают прямо на глазах... Фантастика! И всему виной - нанооружие, предназначенное для растворения вражеских танков. В качестве такого оружия предусмотрены нанороботы, расщепляющие молекулы металла на отдельные атомы. Можно еще и подшутить над противником: дать задание ассемблерам соорудить из разобранных на атомы танков гигантские совочки для песка...
Увы, так уж устроен наш мир: самые передовые изобретения науки прежде всего попадают в руки военных. Американские военные с Массачусетским технологическим институтом начали работать над проектом по созданию на основе нанотехнологии нового обмундирования для солдат. В специальном институте армейских нанотехнологии будут трудиться ведущие специалисты.
Нанооружие по силе воздействия может составить конкуренцию атомной бомбе. Подумайте только, что будет, если произойдет «утечка» ассемблеров, которые могут разбирать металлы на атомы, но еще не снабжены кнопками для прекращения их деятельности. Или роботы по какой-то причине выйдут из-под контроля. Тогда они смогут разобрать на атомы все металлические сооружения...
Обнаружить нанороботов можно будет только по следам их разрушительной деятельности. Даже если нанести по ним атомный удар, какая-то часть нанороботов уцелеет. Разбросанные ударной волной на значительные расстояния, они создадут вместо одного очага поражения много других.
Наиболее пессимистично настроенные ученые уже поговаривают о «серой слизи», в которую может превратиться все живое на Земле, разобранное на молекулы и атомы.вышедшими из-под контроля нанороботами.
Чтобы не допустить неконтролируемое размножение нанороботов, планируется создание антинанороботов, которых называют «червями». Каждый «червь» должен будет разбирать одного наноробота на атомы ияи повреждать его ключевые части, лишая возможности к воспроизводству. Множество «червей» будет составлять так называемого «суперчервя», который возьмет под контроль практически всю земную поверхность.
Есть ряд тонкостей как в создании «суперчервя», так и в управлении этим глобальным «органом» контроля, но не будем углубляться в подробности. Главное, самого «суперчервя» нельзя считать абсолютно безобидным. Не исключено, что и он может быть опасен для человечества, ведь по своей сути он будет состоять из тех же нанороботов..."
ИЗ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ, "МИР ЗАЗЕРКАЛЬЯ".
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
демиург
сообщение 20.8.2007, 18:16
Сообщение #4


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 139
Регистрация: 24.7.2007
Пользователь №: 17



Для инженера-мечтателя нано-машины становятся навязчивой идеей. Эрик считает, что вполне возможно построить машины, способные копировать и воспроизводить самих себя. Они получили название - ассемблеры (сборщики). Если к этому добавить возможность делать с помощью таких машин какие-либо предметы или продукты из самых простых исходных материалов (песка или мусора - практически любого сырья!), то в нашем мире может наступить изобилие. Человечество наконец-то сможет немного расслабиться. Свалки мусора, радиоактивные и химические отходы будут разбираться на атомы и служить исходным сырьем для производства всего необходимого.
Чепуха! Бредовые фантазии! -такой была реакция многих ученых. Однако возможность манипулирования атомами уже через десятилетие показалась не такой уж и фантастичной.


Действительно, это не фантазии.Нано -фабрики уже давно успешно существуют в живой природе,например, росток клубники, манипулируя атомами чернозема,воды,навоза,микроэлементов,собирает превосходные сьедобные ягоды!
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
магистр
сообщение 24.8.2007, 7:45
Сообщение #5


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 269
Регистрация: 5.8.2007
Пользователь №: 26



Создан первый наноджип
(апрель 2006 )

Ученые из университета Райса сконструировали первую автономную мобильную наносистему - молекулярную машину, которая ездит по атомам золотой подложки с помощью световой энергии. Правда, у молекулярного автомобиля пока что нет заднего хода и рулевого управления.


Ученые прикрепили к ранее созданному молекулярному наноавтомобилю мотор-лопасти из молекулы р-карборана.Ранее эта же команда ученых создала наименьшую в мире движущуюся наномашину, которая ездит как настоящие легковые машины. До сих пор ученым не удавалось сделать что-то сложнее простого актуатора или сенсора.


Каркас, или "рама машины", представляет собой большую молекулу-наносистему, состоящую из трехсот атомов. Она похожа на настоящий автомобиль только наличием четырех "колес" и способом передвижения. В качестве колес наносистеме служат фуллерены (молекулы С60), связанные химическими связями с "каркасом" машины. Ширина рамы наноавтомобиля - 4 нанометра - чуть больше, чем толщина ДНК. Помимо рамы, имеются аналоги осей, к которым и присоединены химическими связями колеса-фуллерены.

Ученые и раньше создавали структуры нанометрового масштаба, напоминающие внешне автомобили, однако лишь теперь молекулярная конструкция сначала действительно катилась (именно катилась, а не скользила) по поверхности так же, как катятся на колёсах автомобили.

Первоначально ученые придумали оригинальный метод приведения в движение наномашины: они нагрели ее до 200 градусов Цельсия, что вызвало вращение фуллеренов на химических связях, соединяющих их с "рамой машины". От вращения четырех молекул наносистема пришла в движение и смогла катиться по плоской золотой поверхности. Однако такой метод не позволял осуществлять управление каждой из микромашин в отдельности, что необходимо при организации молекулярных конвейеров и транспортных линий, осуществляющих перемещение промежуточных продуктов в нанофабриках будущего.

Чтобы поставить на каждую машину индивидуальный "мотор", питающийся световой энергией, потребовалось заменить фуллерены-колеса базовой рамы на молекулы карборанов, содержащие углерод, водород и бор. Такая альтернативная конструкция позволила ученым "навесить мотор". Он представляет собой крестообразную лопасть, установленную в центре рамы, которая, вращаясь, отталкивает ее от субстрата (все той же золотой подложки). Похоже это на принцип действия древних колесных пароходов, однако, несмотря на архаичность принципа действия, он довольно эффективен в наноразмерном диапазоне.

"Лопастной нанодвигатель", правда, нереверсивен - он может вращаться только в одну сторону, поэтому машинка будет ехать только вперед. Наномашины настолько малы (как упоминалось выше, их размер составляет 3-4 нанометра), что 20000 устройств можно поместить на торце человеческого волоса.

Руководил исследовательской группой профессор из Райса Джеймс Тур (James M. Tour). Детальное описание наномашины и исследование ее характеристик появилось впервые в выпуске Organic Letters от 13 апреля. Молекулярная конструкция ротора была разработана доктором Бен Ферингой (Ben L. Feringa) из нидерландского университета. Этот ученый долгое время работал с командой профессора Тура, поэтому исследователям удалось создать столь сложное устройство.

Принцип работы узлов наноавтомобиля



Не отстает в развитии нанотехнологий и российская наука. Недавно был проведен конкурс на лучший проект по использованию высокопроизводительной кластерной системы, проводившийся компаниями Sun Microsystems и "Т-Платформы".

Первое место и самый мощный призовой 10-узловой кластер T-Fire20 от компании "Т-Платформы" и корпорации Sun Microsystems достались Химическому факультету МГУ за проект "Прототипы наномобилей на основе высокопроизводительных расчетов методами молекулярного моделирования. Нашим ученым удалось смоделировать на кластерных системах тот самый наноавтомобиль профессора Тура. Только вот синтезировать его "вживую" им пока не удается. Для его синтеза необходимо финансирование, которое пока не открыто. Сейчас же химфак МГУ намерен моделировать различные комбинации из молекул-"осей" и "колес", чтобы получать более скоростные или грузоподъемные модели наномобилей.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 30.8.2007, 0:03
Сообщение #6


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



"Американские военные планируют заменить солдат роями нанороботов.
«Умная пыль» собирается в стаи.
Проблема использования роботов постепенно перерастает из чисто технической в этическую".

Шотландскому профессору удалось смоделировать процесс возникновения распределенного кибернетического мозга. Пока в состав этого «коллективного» разума входит 50 микроустройств.

Исследователи из университета Глазго в Шотландии к очередному собранию Национальной ассоциации астрономов подготовили на первый взгляд не совсем обычный доклад. Как сообщает агентство Би-би-си, они предлагают использовать для изучения других планет так называемую «умную пыль» – компьютерные микрочипы в пластиковой оболочке, которая сможет менять свою форму при подаче электрического импульса и таким образом двигаться в заданном направлении.

Доктор Джон Баркер, профессор Центра исследований в области наноэлектроники в Глазго, поясняет, что при помощи беспроводных сетей из таких микроустройств радиусом в миллиметр можно будет в случае необходимости формировать рои. Заметим, что в перспективе речь может идти даже о наноустройствах, то есть объектах, характерный размер которых 10—9–10—7 м.

Пока же Баркер с коллегами уже создали математическую модель этого процесса – собирания кибернетических микроустройств в стаи. «Большинство частиц могут «разговаривать» только с ближайшими соседями, но когда их много, они могут общаться на куда больших расстояниях, – поясняет ученый. – В ходе моделирования мы добились объединения 50 устройств в единый рой – и сумели это сделать, несмотря на сильный ветер».

Другими словами, шотландскому профессору
удалось инициировать (или по крайней мере смоделировать) процесс возникновения некоего распределенного кибернетического мозга.
Пока в состав этого «коллективного разума» входит 50 микроустройств. Но лиха беда начало! Неизвестно, когда кибернетические рои начнут «опылять» другие планеты, но, как всегда, первыми положили глаз на научные разработки военные.

Понятное дело, что один отдельно взятый микро- или, еще лучше, наноробот (нанобот), как и один муравей или вирус, не представляет никакой силы. Однако когда в одном месте и в одно время их, допустим, собраны миллиарды и действуют они, как хорошо вымуштрованные легионы Юлия Цезаря, ситуация принципиально меняется. Одно из возможных применений, которое придумали американские стратеги, – поражение танков вероятного противника: облако наноботов, несущих заряд, окутывает бронированную машину и взрывается.

При этом, правда, возникает одна очень нетривиальная задачка: как управлять этой ордой «электрифицированных» членистоногих? Заслуга группы Джона Баркера как раз в том и состоит, что ей удалось сделать один из первых реальных шагов для решения этой проблемы.

Впрочем, в Национальной лаборатории США Сандиа еще в середине 1990-х годов была создана модель автономного робота MARV (Miniature Autonomous Robotic Vehicle), объем которого составлял около 1 кубического дюйма. К 2000 году его размеры удалось уменьшить более чем в четыре раза. Эта крошечная машина имела процессор с 8 Кбайт памяти, датчик температуры, микрофон, видеокамеру, химический сенсор. В дальнейшем планировалось оборудовать MARV системой беспроводной связи, после чего группа микроботов сможет объединяться для совместного решения задач под управлением центрального компьютера.

По замыслу разработчиков, основной областью применения таких роботов может стать поиск и обезвреживание бомб и мин, опасных биологических и химических материалов. Главная и принципиальная проблема – незапланированные ситуации, в которые могут попасть боевые роботы. К примеру, если одна из машин лишится контакта с основной группой, она может превратиться в абсолютно неуправляемый объект. В точности так же, как муравей начинает бегать по кругу, когда находится в изоляции от членов своего сообщества…

И тут возникает еще одна коллизия, уже не технического, а этического характера.

Политкорректный Запад сейчас озабочен тем,
как превратить роботов поля боя не просто в терминаторов, а в «гуманных» терминаторов. Исследовательский центр ВМФ США (Naval Surface Warfare Center) только что опубликовал концепцию использования боевых роботов. Кстати, документы такого рода готовятся с 1960-х годов! В нынешнем, который называется Концепция операций вооруженных автономных систем, подчеркивается, что
сейчас главная задача армий – не «выигрыш войны», а «выигрыш мира».

Между прочим, проблема не выглядит, что называется, высосанной из пальца. Американская армия уже объявила о своих планах массовой замены солдат роботами.

Ожидается, что к 2015 году около трети военной техники США сможет работать в полуавтономном режиме. В этих условиях крайне опасно использовать боевых роботов-автоматов, которые априори опасны для мирного населения.

Поэтому авторы концепции, сообщает агентство WPF, предлагают изначально настраивать роботов на борьбу не с носителями оружия, а с самим оружием. Если при этом все-таки будет убит или ранен вражеский солдат или инсургент, подобные огрехи можно будет расценивать как извинительную ошибку.

Другое дело, захочет ли «коллективный» разум роботов, организованных в мобильные стаи, следовать этой очень гуманной, то есть очень человечной, концепции.

Андрей Ваганов,
С САЙТА NNN нанотехнологий №1 в России.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
маг
сообщение 30.8.2007, 14:54
Сообщение #7


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 239
Регистрация: 4.8.2007
Пользователь №: 25



удалось инициировать (или по крайней мере смоделировать) процесс возникновения некоего распределенного кибернетического мозга.
Пока в состав этого «коллективного разума» входит 50 микроустройств.

Соединяем весь этот рой с пси-интерфейсом и получаем плотное тело-носитель из нанороботов,способное менять конфигурацию,просачиваться сквозь стеныи т.д.Это не то что неуклюжие киборги ...в представлениях нынешних фантастов.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 1.9.2007, 8:34
Сообщение #8


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



"IBM открыла молекулярным компьютерам зеленый свет".

Наномеханизмы - основа молекулярных
компьютеров.

"Сегодня компания IBM объявила о двух важных достижениях в области нанотехнологий, касающихся молекулярного хранения данных.

В первом отчете специалисты IBM сообщили об успехах в области считывания магнитной анизотропии отдельных атомов. Фундаментальные исследования в области магнитной диагностики наносистем просто необходимы для дальнейших разработок устройств хранения данных, в которых ячейками для хранения битов информации послужат отдельные атомы.

Причина магнитной анизотропии заключается в анизотропном характере магнитного взаимодействия между атомными носителями магнитного момента в различных веществах.

До сегодняшнего дня никто не мог измерить магнитную анизотропию отдельного атома.

Сначала ученые с помощью специального сканирующего туннельного микроскопа «выстроили» отдельные атомы железа на медной подложке, рассказывает Жан-Лука Бона (Gian-Luca Bona) специалист из IBM Almaden Research Center в Калифорнии. Далее исследователям удалось измерить магнитную анизотропию каждого атома в отдельности.


Дальнейшие работы IBM будут направлены на создание маленьких кластеров атомов, в которых можно будет надежно хранить магнитную информацию. За этим исследованием IBM планирует создание систем 1-битных ячеек магнитной памяти на основе всего одного атома.

Нет нужды говорить о том, насколько важно это направление работ в области хранения данных. Фактически, исследователи из IBM вплотную приблизились к «граничной» плотности записи и чтения данных, в которой каждый атом вещества-носителя сможет нести один бит информации.

Для того, чтобы проиллюстрировать, насколько велико это достижение, стоит сказать, что устройство атомарного хранения данных размером с плеер iPod сможет хранить, например, ВЕСЬ видеоконтент такого популярного ресурса YouTube. А это миллионы видеороликов общим объемом около 1000 миллиардов бит!


Другое достижение специалистов IBM состоит в том, что им
удалось создать первый в мире молекулярный ключ, состоящий из одной молекулы, переключающийся без нарушения внешней структуры молекулы-ключа. Таким образом, ключ может работать множество циклов без нарушений молекулярной структуры. Нужно сказать, что добиться этого было достаточно трудно, так как молекулы-ключи зачастую после переключений деформируются, из-за чего (и также из-за других причин) до сих пор невозможно сконструировать по-настоящему работоспособный молекулярный компьютер.

Более того, на основе молекулярного ключа ученые смогли сконструировать простую логическую ячейку.

Ключ представляет собой молекулу нафталоцианина и два атома водорода, в составе этой органической молекулы.

Однако не стоит ждать скорого появления полностью «молекулярных» компьютеров, так как даже эти отдельные молекулярные ключи необходимо располагать отдельно в составе модулей. Более сложные системы, состоящие из большого количества молекул-ключей, достаточно тяжело создать, но, как показали ученые, это возможно.

Естественно, по сравнению с традиционной CMOS-логикой,
компьютерный чип, сконструированный на основе молекулярных ключей будет меньше по размерам и быстрее, поэтому ученые смотрят оптимистично на дальнейшее развитие микроэлектроники и молекулярных компьютеров в целом.

Немудрено, что
эти два достижения могут в корне преобразить современную электронную инфраструктуру. Трудно представить, какие устройства могут появиться в ближайшем будущем благодаря открытию IBM.
.........."

Свидиненко Юрий
С САЙТА NNN нанотехнологий №1 в России.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 12.9.2007, 18:48
Сообщение #9


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



"Инспекторы из трубок находят трещины в мостах".

Ещё один мост рухнул. Теперь в Китае. Незадолго до этого мост обрушился в Штатах. Вообще же выясняется, что проблемные мосты в отдельных странах исчисляются десятками тысяч. Стало быть, на этом трагическом фоне
полезно обратить внимание на перспективную разработку американских учёных.

В инженерном колледже университета Мичигана (College of Engineering) придумана новая "краска" для самолётов, мостов и различных зданий. Группа учёных под руководством профессора Джерома Линча (Jerome Lynch) разработала покрытие, которым можно "покрасить" поверхность, требующую контроля на предмет внутренних, а также поверхностных, но невидимых глазу дефектов, трещин и ржавчины.


В пресс-релизе университета отмечено, что подобное изобретение не только облегчит жизнь инспекторов, проверяющих строения и летательные аппараты визуально, но и поможет предотвратить катастрофу.
Сегодня большинство мостов в мире внимательно изучается лишь раз в два года (а в нашей стране, пожалуй, и того реже), и тщательная проверка проводится лишь в том случае, если инспектор (на глаз) заметит некие "сигналы опасности". Самолёты и ракеты проверяются чаще, но в ходе планового осмотра сложно заметить все потенциальные проблемы.


Чтобы решить эту проблему, учёные использовали устойчивый к механическому воздействию композитный материал, который представляет собой сети углеродных нанотрубок, расположенные между слоями полимерного материала. Каждый такой слой нанотрубок способен реагировать на изменение различных параметров, например, pH, механическое напряжение проверяемой поверхности, влажность или свет.
Таким образом, данный материал обладает сенсорными свойствами и может применяться в разных областях.


Линч в сотрудничестве с профессором химического машиностроения Николасом Котовым (Nicholas Kotov) и его командой придумал, как заставить различные слои проявлять разные сенсорные свойства. Например, один слой нанотрубок стал чувствителен к изменению кислотности металла (что сигнализирует о начале коррозийного процесса), другой – к изменению напряжений внутри него.


По периметру "окрашенной" поверхности специалисты расположили электрические контакты, которые соединены с микропроцессором или крошечным компьютером. Чтобы считать информацию о том, что происходит на поверхности, а также под ней, учёный (или инспектор) посылает электрический ток через слой нанотрубок. Коррозия (так же, как и различные трещины) изменяет поведение электронов, проходящих через слой, что, в свою очередь, вызывает изменение объёмной электропроводности этих слоёв.Затем микропроцессор строит двумерную визуальную картину распределения электропроводности, на которой сразу становятся заметны любые изменения. И благодаря высокой чувствительности новинки даже те, что не видны человеческому глазу.
Однако картину мало построить, её ещё надо передать. Для этого учёные предлагают систему беспроводных "узлов связи", помещённых вдоль всего моста.


Каждый такой узел также будет иметь микропроцессор, анализирующий поступающую информацию и периодически пересылающий её через беспроводную сеть на ближайший сервер. Серверный компьютер будет выделять те участки, которые требуют пристального осмотра. Кроме того, он может подавать сигналы тревоги: от предположения о необходимом ремонте до экстренного закрытия моста.
Кстати, такая система узлов разработана Линчем и его командой уже достаточно давно и даже испытывалась на мосту Geumdang в Южной Корее (смотрите PDF-документ) и на Alamosa Canyon Bridge в Нью-Мехико, США (ещё один PDF).



"Подобная система будет давать вам полное представление о "состоянии здоровья" моста или здания", — полагает Джером Линч.


Учёный надеется, что его изобретение найдёт своё применение и во внеземном пространстве, где визуальная проверка различных поверхностей на предмет повреждений порой связана с рискованным выходом в открытый космос. В случае же оснащения некоторых из них изобретением Линча риска в работе космонавтов стало бы значительно меньше.
........

ИНФОРМАЦИЯ С САЙТА MEMBRANA.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
интересующийся
сообщение 16.9.2007, 14:28
Сообщение #10


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 31
Регистрация: 4.9.2007
Пользователь №: 37



Научные достижения IBM обещают возможность создания чипов размером с пылинку

В четверг IBM анонсировала два важных достижения в области нанотехнологии, которые могут привести к тысячекратному увеличению емкости памяти компьютеров и такому же уменьшению размеров микросхем.
По оценкам IBM, основанное на новой технологии устройство сможет вместить в себя все содержимое сайта YouTube – около 1000 трлн битов данных. Сегодня плотность записи данных составляет порядка 200-300 Гбит на кв. дюйм.

В первой работе сотрудников IBM описывается способ использования специального сканирующего туннельного микроскопа для измерения ориентации и величины магнитной анизотропии одного атома железа при температуре в полградуса выше абсолютного нуля. Раньше такие измерения удавалось производить только над миллионами атомов.

«Одна из задач нашей группы — научиться хранить информацию в атоме, — сказал участник исследований Андреас Генрих. — Первый шаг в этом направлении мы уже сделали».

Второе научное открытие IBM совершено в исследовательской лаборатории компании в Цюрихе, где ученые разработали молекулярный ключ, способный изменять состояние без разрушения внешней оболочки молекулы. Теоретически это позволит соединять такие молекулярные ключи с другими молекулами, образуя сети. Это открытие открывает путь к созданию молекулярных логических компонентов, которые со временем могут заменить кремниевую технологию КМОП.

Свое открытие цюрихская группа сделала случайно, изучая вибрацию молекул. «Прелесть научных исследований заключается в том, что изучая одну область, иногда натыкаешься на другие важные вещи, — говорится в заявлении старшего научного сотрудника группы нанотехнологии лаборатории IBM в Цюрихе Герхарда Мейера. — Хотя это открытие сделано случайно, оно может оказать значительное влияние на создание будущих компьютеров».

Обе научные работы опубликованы в последнем номере журнала Science.

Источник: http://algonet.ru/?ID=633788
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
марчелла
сообщение 27.10.2007, 23:03
Сообщение #11


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 62
Регистрация: 7.9.2007
Пользователь №: 38



Транзистор из шпината
С приставкой «нано»


7.09.2006 14:15
Самый сложный в мире биотранзистор работает на основе молекулы хлорофиллового комплекса клеток шпината. Подразумевая 4 разных режима переключения, он может найти применение в медицине, электронике и энергетике.

Молекулу хлорофилла А можно заставить принимать 4 разных конфигурации
Благодаря сканирующему электронному микроскопу группе ученых из Университета Огайо под руководством профессора Хла (Hla) удалось отслеживать изменение структуры молекулы хлорофилла А, выделенного из растений шпината. А внеся в нее дополнительный электрон, они смогли создать биологический переключатель, способный принимать четыре различных положения – от полностью вытянутого до скрученного. В прошлом уже удавалось создать биотранзистор, однако значительно более простой, с 2-мя положениями.
Использование таких модифицируемых молекул в качестве ключей поможет приблизиться к созданию логических наноцепочек, а значит – и к биологическим нанокомпьютерам будущего.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 16.7.2008, 10:59
Сообщение #12


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



Нанотрубки ведут к фотосинтезу

Вместо того, чтобы без конца сжигать нефть и газ, можно создавать новые углеводороды, используя искусственный фотосинтез. Учёные преодолели серьёзное препятствие на этом пути, научившись запасать в углеродных нанотрубках сразу несколько электронов для химической реакции.

Топливная энергетика, ежедневно сжигающая тонны органических материалов, разрушает то, что природа создавала годами. В основе и того и другого процесса лежит превращение энергии. В первом случае – химических связей в тепло, а потом и в электричество. Альтернативные методы позволяют «пускать по проводам» силу ветра, волнение мирового океана и даже тепло гейзеров и вулканов.

Уже миллиарды лет назад природа достигла гораздо большего, создав зелёные растения. И хотя с помощью многочисленных уловок человечество научилось достаточно эффективно использовать силу солнечного света, до фотосинтеза нам ещё далеко. Сяньфу Чжан и его коллеги сделали еще один шаг на пути к искусственному фотосинтезу. Как водится в альтернативной энергетике последних лет, без нановещества не обошлось.

В отличие от своих предшественников, использовавших наноструктуры для катализа или запасания водорода,

Чжан предложил углеродные нанотрубки для сохранения электронов.


Дело в том, что в ходе фотосинтеза хлорофилл, каротиноиды и фикобилины поглощают фотоны света разной длины волны. В результате молекулы переходят в возбужденное состояние, заканчивающееся отдачей электрона. Проблема в том, что одновременно необходимы 4 кванта света, за счёт чего окисляются 2 молекулы воды.

Для искусственного фотосинтеза необходима система, способная поглощать кванты видимого света и одновременно высвобождать несколько электронов, а кроме того содержащая приемник, способный сохранять упомянутую элементарную частицу. Именно поэтому проблему было тяжело решить до сегодняшнего дня – существовали системы, способные выделять и сохранять только один электрон единовременно.

Углеродная нанотрубка запасает один электрон на каждые 32 атома углерода. Хотя это число кажется не таким большим, даже короткая нанотрубка обладает достаточными возможностями для хранения. В качестве молекул, поглощающих свет и выделяющих электрон, учёные выбрали фталоцианины – пигменты, хорошо образующие комплексы с другими веществами.

Каждая молекула пигмента способна выделить только один электрон, зато длина нанотрубки в 1 микрометр позволила ковалентно присоединить целых 120 фталоцианинов.

«Запасник» оказался слабей «приемника» – только 25% электронов поместились в углеродном скелете.

«Пока мы использовали эту систему для эффективной трансформации солнечной энергии в электричество», — отметил Чжан в интервью New Scientist. Но уже скоро они планируют использовать свою наноразработку в качестве ключевого компонента для искусственного фотосинтеза.

По крайней мере первый шаг уже сделан – энергия Солнца запасена.
Осталось только научиться превращать её в органические вещества – например, углеводороды. А то, что при этом связывается углекислый газ, безусловно, делает эти исследования весьма актуальными: создав такую систему, человечество получит шанс повернуть историю, последние столетия которой были наполнены безудержными выбросами CO2 в атмосферу, вспять. И хотя о восстановлении запасов нефти, газа и каменного угля пока никто не говорит, утилизация углекислого газа из атмосферы станет достойным дополнением экологически чистому электричеству.

Коллеги уже успели высоко оценить находку Чжана. «Многие исследователи, работающие в этой области, не уделяют внимания основной проблеме – тому, что для фотосинтеза одновременно необходимо много электронов… Я думаю, что учёные поступили очень правильно, сделав это своей основной задачей», — подытожил один из ведущих специалистов по фотосинтезу, Джеймс Барбер из Имперского колледжа Лондона.

Источник:
http://www.gazeta.ru
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 5.8.2008, 18:02
Сообщение #13


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



ЭТО ИНТЕРЕСНО, хотя.....И НЕ НОВО!

Проект нанофабрики.

Нанофабрика

обзор проекта нанофабрики Криса Феникса, директора CRN по разработкам

Одна из целей молекулярной нанотехнологии — массовое производство объектов с наперед заданной атомарной структурой.
Это могут быть как биомолекулы, НЭМС, компоненты наноэлектроники, нанороботы, продукты питания, вторая такая же нанофабрика и вообще все что угодно. Необходимо только иметь поатомное описание (оно должно включать как взаимное расположение атомов и их типы, так и химические связи между атомами) вещи, которую надо собрать. Нанофабрика затем, имея описание продукта и сырье (набор атомов и молекул разных типов), соберет готовый объект с атомарной точностью. Для того, чтобы продукт выпускался в больших количествах, производство должно быть автоматизировано и поставлено на поток. Если на сегодняшний день НЭМС-системы изготавливаются с большим трудом и за большое количество времени, то нанофабрика значительно облегчит их производство и тиражирование. Также нанофабрика, предложенная Крисом Фениксом, позволяет делать свои копии, т.е. реплицироваться.

Сборка и устройство нанофабрики

Одно из ключевых устройств нанофабрики — фабрикатор. Фабрикатор — это управляемое устройство, способное комбинировать атомы друг с другом, создавая различные химические связи между ними. Фактически, фабрикатор — это наноманипулятор, связанный с компьютером и линией доставки сырья. В отличие от ассемблера он привязан к какой-либо основе и неподвижен. Крис считает, что одним из разумных инженерных решений в постройке фабрикатора будет использование «двойного трипода» Ральфа Меркле. Здесь http://www.zyvex.com/…l/tripod.wrl можно посмотреть VRML-модель трипода. Наноманипулятор на этой платформе будет характеризоваться высокой степенью свободы и мобильностью, достаточной для механосинтеза (механосинтез — это построение химических связей путем механического приближения друг к другу различных атомов). Для сборки первой нанофабрики потребуется большое количество таких устройств.

Нанофабрика будет состоять из триллионов отдельных фабрикаторов. Поэтому построить нанофабрику с помощью одного фабрикатора будет сложно. Скорее всего, несколько фабрикаторов объединят в блоки мини-фабрик, которые соберут фабрику побольше, и так до тех пор, пока это производство не достигнет макроскопического уровня. Результатом этого «производственного роста» и будет искомая нанофабрика


Нанофабрика будет иметь блочную конструкцию для того, чтобы можно было легко сделать ее копию с помощью другой нанофабрики. Блочная система также будет удобна для производства различных компонентов НЭМС-систем, нанокомпьютеров и нанороботов. Каждый фабрикатор должен быть способен произвести наноблок размерами 200х200х200 нанометров. Эта структура принимается Крисом как элементарный «кирпичик» нанофабрики. Подобный наноблок может содержать нанокомпьютер (механический или квантовый) или системы привода нанофабрики, генераторы, части конвейеров и наноманипуляторов крупноузловой сборки. Для изготовления этого наноблока фабрикатору понадобится несколько часов. Опять-таки, скорость производства не будет зависеть от того, насколько сложно описание объекта, а будет зависеть только от размера наноблока.

Как только будут произведены несколько наноблоков, наноманипуляторы крупноузловой сборки соединят их в наноблок побольше. В принципе, эта операция по соединению наноблоков друг с другом будет продолжаться до тех пор, пока нанофабрика не будет из них сконструирована.

В каждом производственном блоке есть манипулятор наподобие производственного крана, который будет переносить части от одного фабрикатора к другому, а также доставлять их на уровни крупноузловой сборки. Для присоединения наноблоков друг к другу Крис разработал оригинальное инженерное решение — по сторонам крупных наноблоков будут расположены специальные коннекторы. Коннекторы будут также обеспечивать связь всех наноблоков в глобальную сеть нанофабрики, служить транспортными путями для сырья и охлаждающих веществ.


Нанофабрике потребуется серьезная система охлаждения — ведь плотность мощности ее велика (для нанофабрики размерами 0,5х0,5х0,5 м номинальная мощность составит около 200 КВт). Поэтому архитектурой нанофабрики предусмотрена система охлаждения под высоким давлением (внешней оболочки и макроузловых сборок), которая далее разветвляется на охлаждение среднего давления охладителя (в промежуточных стадиях сборки) и на систему низкого давления (отдельных наноблоков с фабрикаторами). Архитектурой также предусмотрена связь с центральным компьютером по каналам, обеспечиваемым системой коннекторов, и система транспорта готовой продукции . Также предусмотрена система ребер-компенсаторов, т.к. перепады давления охладителя будут значительными.


Самое интересное, что нанофабрику Крис планирует изготавливать из алмазоида — универсального материала наноэры. С одной стороны к нанофабрике будут присоединены баллоны с сырьем: молекулами и атомами, а также охладителем. С другой — интегрированный СAD интерфейс для проектирования продукта.

Проектирование продукта будет производиться в системе СAD. Представьте себе, что к вашему ноутбуку присоединили небольшой ящичек размерами 0,5х0,5х0,5 м. Далее на компьютере запускают программу типа 3D Studio MAX и предлагают вам что-нибудь нарисовать. Например, стеклянный шар. Вы рисуете его, указывая тип стекла, его характеристики, цвет, плотность и пр. — и в результате из ящичка выходит нарисованный вами шар. Теперь вы изменяете тип материала, из которого изготовлен шар, на, например, «свинину» — и из ящичка через время выпадает идеально круглый шар из свинины…

Для более продвинутых пользователей можно будет сделать конструирование собственных материалов и создание паттернов из различных атомов. Однако зачем делать шарики из свинины? Нарисуем лучше руку робота из алмазоида размерами менее 1 мкм с помощью стандартных инструментов, и присоединим ее к нашему шару (только размерами поменьше, скажем, 1 мкм), оснастив его механокомпьютером (тоже стандартным инструментом) и добавив «батарейки» — наноробот готов! Зададим определенное количество, и из ящичка выйдет серия таких нанороботов (правда, вряд ли их можно будет увидеть невооруженным глазом). Или же, нажав на фабрике кнопку «replicate», мы через два дня получим ее копию. Кто-то скажет, что это долго. Посмотрим, сколько дней надо, чтобы каждый житель земли получил в подарок по нанофабрике:
ДЕНЬ/НАНОФАБРИК
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1 024 ТЫСЯЧА
2 048
4 096
8 192
16 384
32 768
65 536
131 072
262 144
524 288
1 048 576 МИЛЛИОН
2 097 152
4 194 304
8 388 608
16 777 216
33 554 432
67 108 864
134 217 728
268 435 456
536 870 912
1 073 741 824 МИЛЛИАРД


Вот и получается, что на 62 день после начала репликации у всех жителей Земли будет по нанофабрике. Плохо это или хорошо — пока неизвестно, ясно одно: технология эта разработана таким образом, чтобы производить максимальное количество продукции за короткий срок.

Характеристики нанофабрики

Итак, что мы имеем? Алмазная фабрика 0,5х0,5х0,5 метра может выпускать продукт размерами 10,5х10,5х10,5 сантиметров и весить (при условии того, что продукт также изготовлен из алмазоида) 4 килограмма. Производственный процесс займет около трех часов. При этом продукт будет иметь упорядоченную структуру вплоть до атома. Репликация подобной фабрики займет около двух дней. При этом стоимость продукта будет зависеть только от стоимости сырья, из которого изготовлены продукты. Мощность фабрики составляет около 200 кВт. Фабрика полностью автоматизирована и будет соединяться с персональным компьютером, образуя производственный комплекс. Человек-оператор может создавать различную конструкцию продукта в специальной CAD-программе, подобно тому, как на сегодняшний день создают чертежи деталей машин. Фабрика повторит конструкцию оператора с точностью до атома. В проекте Крис Феникс заостряет внимание на том, что фабрика, благодаря своим размерам, может стать основой производственного комплекса любого частного лица.

Из этого можно сделать один вывод — столь мощного орудия производства у человечества еще не было, и с его появлением производственный процесс сведется к разработке самого продукта. Вероятно, что в квартирах будущего вместо холодильника будет стоять нанофабрика, специализированная под производство продуктов питания и изысканных деликатесных блюд, а в мире будет ходить информационная валюта, с помощью которой можно будет купить файлы с новыми продуктами, предметами и пр. Не забудем и спам! Толпы рекламных агентов, вылезающие из нанофабрик, соединенных к всемирной товарообменной сетью, будут будить вас каждое утро. Зато друзья всегда смогут переслать вам не только фотографии, находясь в новом путешествии, но и вполне реальные сувениры… одним словом:

Добро пожаловать в наноэру!

Перевод и комментарии Свидиненко Юрия,

Информация с сайта
http://www.nanonewsnet.ru, где можно посмотреть чертежи и схемы нанофабрики!
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 22.6.2009, 11:53
Сообщение #14


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



Наночелноки запомнят биты на миллиард лет


В погоне за размещением всё большего объёма информации во всё меньших и меньших устройствах инженеры и физики начали уже создавать столь "тонкие" экспериментальные системы, что про них впору говорить "не дышите на шедевр". Но много ли будет толку от ультраплотных носителей, если данные на них пропадут через несколько десятков лет? А если мы хотим сохранить информацию на века, тысячелетия? Тупик?

Поневоле задумаешься — не вернуться ли к клинописи? Кстати, печатное представление информации (в виде текста или даже рисунков) вполне может претендовать на роль метода хранения архивных данных на невообразимо долгий срок. Нужно только решить — чем именно и на чём печатать, если, конечно, мы хотим совместить долговечность такого носителя с высокой плотностью упаковки, хотя бы примерно сопоставимой с таковой у микросхем и магнитных дисков.

Выход известен: нужно использовать наногравировку ионными пучками.
В 2007-м при помощи такой технологии израильские учёные разместили весь текст Ветхого завета на кончике иглы. Но такой носитель не годится в качестве компьютерной цифровой памяти — он же аналоговый. Итак, можем ли мы получить и высокую плотность, и необычайную долговечность, и совместимость с цифровыми технологиями одновременно?


"Да", — считает профессор Алекс Зеттл (Alex Zettl) из Калифорнийского университета в Беркли. Алекс известен нам по целому ряду работ в области нано— и микромеханических систем. Свежий пример — миниатюрные пластинки, приводимые в движение светом. А созданный некогда в группе Зеттла "невозможный" выпрямитель тепла даже заставил крепко призадуматься физиков-теоретиков.


И вот новый его шедевр: "Наноразмерный реверсивный транспорт массы" (Nanoscale Reversible Mass Transport), или "Челночная память" (Shuttle memory).


Одна ячейка "Челночной памяти" представляет собой "туннель" из многослойной углеродной нанотрубки, закреплённый между электродами, по которому взад-вперёд, словно поезд, движется кристаллическая наночастица железа .


Перемещением наночелнока в такой системе можно управлять при помощи простого приложения напряжения к концам трубки. Причём величина этого напряжения аналогична той, что существует в микросхемах. Положение же наночастицы внутри трубки может быть легко определено путём измерения электрического сопротивления.

Уже простое размещение такого челнока у левого или правого (или верхнего и нижнего, в зависимости от положения нанотрубки) края туннеля даёт возможность записать двоичные нули или единицы. Соответственно, крупное сообщество трубок может быть применено для хранения огромных массивов данных.


А ведь ещё остаётся теоретическая возможность задействовать промежуточные позиции наночастицы, что увеличит плотность записи ещё в сотни раз (позиционирование шаттла осуществляется очень точно, — утверждают физики).

Схема "Челночной памяти" и её реальное воплощение в опытном устройстве. Авторы работы на практике показали создание такой трубки с заключённым внутри "поездом" и прецизионное управление перемещением последнего. Детали опытов описаны в статье в Nano Letters (иллюстрации и фото Zettl Research Group, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California at Berkeley).


Не в первый раз учёные пробуют приспособить углеродные нанотрубки для записи двоичной информации. Скажем, в 2005-м в США был создан прототип чипа памяти, в котором нули и единицы представлены в виде по-разному изогнутых нанотрубок. Однако работа такого устройства требовала настройки тонкого баланса сил, что ставило вопрос о реальной его способности хранить информацию без сбоев действительно долгое время.


В челночной же памяти биты "устроены" более основательно и, можно сказать, грубо, несмотря на нанометровые размеры элементов. В теории Shuttle memory может содержать до 1012 бит на квадратный дюйм. Она не требует энергии при хранении информации. Но главное, по расчётам авторов устройства, такая система остаётся стабильной миллиард лет!


Между тем она в любой момент готова к перезаписи, то есть данная память — вовсе не одноразовая, и, по идее, такой чип можно применять даже в роли "оперативки" в PC.


Трудно представить, зачем нам могла бы понадобиться память с такой долговечностью, однако Зеттл полагает, что данный параметр просто говорит о высокой надёжности системы, которая окажется нелишней при архивации важных данных. Ведь, к примеру, современным DVD специалисты дают срок годности лет в 30, а потом информацию потребуется перезаписывать на новый диск.


Впрочем, пока память, придуманная Зеттлом и его коллегами, — лишь лабораторный образец нанотрубки с шаттлом внутри, который учёные увлечённо снимают на видео под микроскопом. А что ещё появится на арене к тому времени, когда она дойдёт до практически пригодного устройства? Может, все виды памяти затмит другое изобретение последних лет "Память – гоночный трек" (Racetrack memory)?


Это устройство Стюарт Паркин (Stuart Parkin) из IBM придумал "на кончике пера" ещё в 2003 году, однако до недавнего времени у учёного не было никаких практических доказательств выполнимости идеи.


А заключается она в следующем. Один элемент такой памяти представляет собой нанопровод, изогнутый в виде подковы или буквы U. Нанопроводок этот намагничен и, что важно, имеет сразу несколько участков различной полярности. Это аналог магнитных доменов на жёстком диске, так что границы между ними являются аналогами нулей и единичек. Но только вот ни сам провод, ни системы записи и считывания здесь никуда не движутся. Как же происходит запись и выборка информации?




Принцип работы Racetrack memory. Детали можно найти в статье в Science (иллюстрация Arthur Mount/IBM).


Секрет — в спинтронике. Паркин установил, что границы магнитных доменов в нанопроводе можно произвольно сдвигать вдоль этого самого провода, пропуская через него спин-поляризованный ток.


При этом порядок расположения намагниченных зон не меняется — записанные ранее биты аккуратно переезжают друг за дружкой "в затылок", словно гоночные авто на треке (отсюда и название памяти). Отдельные спинтронные устройства внизу "подковы" производят запись (перемену полярности доменов) и считывание ориентации этих участков. А короткие импульсы тока через сам проводник подставляют под "считывающие головки" тот или иной фрагмент данных (от направления тока зависит и направления движения магнитных зон).

Красота. Тут никуда не "едут" не то что отдельные детали устройства, но даже отдельные атомы. И в этом плане данная магнитная память выгодно отличается от жёстких дисков.


"Гоночный трек" энергонезависим (то есть не требует питания во время хранения данных), он быстр (время доступа — меньше наносекунды), очень надёжен и очень ёмок. Массив таких буковок U, размещённый на поверхности микросхемы, теоретически способен вместить на одинаковой площади в 100 раз больше данных, чем транзисторные чипы-флэшки, при сохранении скромной цены, сообщает американский исследователь.


Несколько лет никто не хотел верить, что такая схема будет работать. Но вот в апреле прошлого года Паркину впервые удалось сместить магнитные домены в нанопроводнике при помощи спинового тока. Правда, одновременно в опытном образце хранились только три бита. Но зато они не смешивались и не исчезали при своём перемещении через материал.


А в декабре 2008-го число битов в одном проводке удалось поднять до шести. Вскоре же, надеется учёный, ему удастся вместить в одной "нанобукве U" 10 бит, а в идеале хотелось бы довести этот параметр до 100. Тогда Racetrack уже сможет по плотности записи составить конкуренцию лучшим жёстким дискам.


Паркин уже установил, что секрет увеличения числа битов в одном элементе заключается в том, чтобы точно контролировать его диаметр: в узком и более однородном нанопроводе спокойно передвигается больше отличных магнитных зон. Также исследователю ещё предстоит подобрать самый лучший материал для такой памяти, дабы свести к минимуму величину тока, необходимого для смещения доменов, а значит — энергопотребление устройства в момент чтения или записи.


Заметим, совмещение классической электроники со спинтронными элементами (то есть схемами, манипулирующими спин-поляризованными токами) — перспективное направление развития микроэлектроники. Спинтроника уже осваивает кремний, а стало быть, приближается к массовому применению. В последнее время тут появилась масса интересных устройств. Так, учёные уже нашли источник спинового напряжения и создали прототип спиновой батареи и спиновой памяти, кстати.

За несколько последних лет плотность записи на жёстких дисках выросла на порядки, и устройства куда меньшего размера вмещают в десятки раз больше данных, чем прежние модели. Да ещё и стоят совсем недорого. Чего, казалось бы, желать? Увы, у этих аппаратов есть один, но принципиальный недостаток – наличие движущихся частей (фото Ian Wilson).

Если эксперименты Стюарта увенчаются успехом, будет открыт новый раунд жёсткой борьбы между твердотельными устройствами памяти (в которых нет подвижных частей) и дисками самых разных типов.


Первые (в лице традиционных флэшек) регулярно наращивают параметры, магнитные диски стараются не отставать, а уж про оптические и говорить нечего: экзотические системы хранения вроде голографической, 200-слойной или пятимерной оперируют уже терабайтами в расчёте на один диск.


Память Racetrack — это шанс для чипов нанести сокрушительный удар по всем дискам, как магнитным, так и оптическим, и, конечно же, по распространённым твердотельным носителям. Вместе с Shuttle memory она являет собой яркий пример возможности преодоления границ в росте характеристик электронных устройств. Нужно лишь уметь отойти от стереотипов.


Фото смотреть:http://www.membrana.ru/articles/inventions/2009/06/05/182200.html
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
шрути
сообщение 6.8.2009, 21:54
Сообщение #15


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 295
Регистрация: 23.7.2007
Пользователь №: 16



Новые печатные батареи.

На протяжении долгого времени батареи были громоздкими и тяжёлыми. Теперь новая сверхсовременная батарея произведёт революционные изменения в данной сфере.

Она тоньше миллиметра, легче грамма, и её можно производить с минимальными затратами через процесс печатания.

Она была разработана исследовательской группой под руководством доктора Рейнхарда Бауманна из Научно-исследовательского института электронных нано систем Фраунгофера в г. Хемниц совместно с коллегами из TU Chemnitz и Menippos GmbH.

Характеристики батареи значительно отличаются от традиционных аккумуляторов.
Печатная версия весит менее одного грамма и толщиной менее одного миллиметра, таким образом, к примеру, её можно встраивать в банковскую карточку. Батарея не содержит ртути и в связи с этим экологически безвредна. Её напряжение 1.5 Вольт, что находится в нормальных пределах. Установив несколько батарей в ряд можно достигнуть 3 Вольт, 4,5 и 6 Вольт. Новый тип батареи состоит из разных слоёв: среди прочих - цинковый анод и марганцевый катод. Цинк и марганец вступают в реакцию и производят электричество. Однако во время этого химического процесса слои анода и катода постепенно разрушаются. Поэтому батарея подходит для применений с ограниченным сроком службы или ограниченным потреблением энергии, например в поздравительных открытках.

Батареи печатаются с применением метода шелкотрафаретной печати, подобного тому, что используется для футболок и значков. Учёные уже произвели батареи в лабораторных условиях.
К концу этого года первые продукты, возможно, будут готовы к производству.

Источник:http://infuture.ru/article/2198
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения

Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 13.12.2009, 11:26