Журнал "Компьютерра" №713

Все дело в дефектах

Первые итоги амбициозного проекта NewTon подводят участники мощной европейской кооперации, призванной отработать технологию трехмерных фотонных кристаллов - нового ключевого компонента оптических и электронно-оптических маршрутизаторов телекоммуникационных сетей.

Проект, который должен завершиться в будущем году, координируется из Ганноверского лазерного центра, наполовину финансируется Европейским сообществом и объединяет таких игроков, как крупнейшая химическая корпорация BASF, Датский технический университет и ряд других фирм и научно-исследовательских центров. Новые фотонные кристаллы должны будут по возможности заменить электронные компоненты сегодняшних маршрутизаторов на оптические. Именно электроника и необходимость преобразовывать сигналы из оптической формы в электронную препятствуют повышению пропускной способности крупных оптических линий связи.

Из фотонных кристаллов предполагается изготавливать оптические волноводы, фильтры, переключатели и другие необходимые компоненты. Разумеется, выполнять сразу все эти функции не под силу никакому фотонному кристаллу, несмотря на их огромное разнообразие и удивительные способности пропускать или отражать свет только определенных длин волн. Поэтому отрабатывается технология внесения в кристалл определенных дефектов, вдоль которых, например, сможет распространяться свет только с определенной частотой. Дефекты обычно выжигаются лазером после изготовления регулярного фотонного кристалла из коллоида пластиковых шариков строго одинаковых размеров диаметром от двухсот до тысячи нанометров. По мере надобности к шарикам могут добавляться структуры размером до двадцати нанометров, пространство между шариками - заполняться кремнием, а сами шарики, если нужно, потом выжигаться.

Такие фотонные кристаллы должны быть меньше, быстрее и дешевле обычных электронных компонентов. Кроме того, они надежнее и лучше противостоят электромагнитным наводкам. Пока проект развивается успешно, но основных результатов и ясного понимания дальнейших перспектив следует ожидать не раньше конца будущего года. ГА

Нанокомпьютеры по-китайски

Любопытную статью опубликовали в журнале Nano-technology теоретики из Института полупроводников Китайской Академии наук. В ней описывается новый класс универсальных логических вентилей, использующих эффект квантования тока в наноустройствах. Эта логика имеет весьма компактную структуру и обещает стать серьезным конкурентом CMOS-технологии.

В полевом транзисторе ток непрерывно и нелинейно зависит от напряжения на затворе, поэтому в CMOS-логике современных чипов используют только два логических состояния - открыт и закрыт. Но во многих уже созданных наноустройствах из-за малых размеров начинают проявляться квантовые эффекты, и ток становится ступенчатой функцией напряжения с четко выраженным дискретным набором возможных значений.

Таким свойством обладают, например, электронные волноводы, чьи размеры сравнимы с длиной волны электрона. Электроны движутся в них как волны, без рассеяния в дискретном наборе возможных мод. Такие волноводы реализуются по-разному, а, например, волновод из баллистической углеродной нанотрубки работает и при высоких температурах. Атомные переключатели и другие устройства, использующие эффект кулоновской блокады, также способны за один шаг пропускать лишь несколько электронов, число которых можно регулировать напряжением. И ученые попытались использовать естественное квантование тока, чтобы сделать сложный логический вентиль, для реализации которого в CMOS-логике требуется много транзисторов.

Для этого потребовался формализм так называемых многопороговых логических вентилей с периодическими порогами (PPTG). У такого вентиля несколько логических входов и один логический выход. Выход периодически принимает значение 0 либо 1 в зависимости от того, какой из заданных упорядоченных порогов превысит взвешенная сумма логических входов. Оказывается, такой PPTG-вентиль можно реализовать, если изготовить нечто похожее на полевой транзистор, имеющий несколько входов с емкостной связью и плавающий затвор, у которого вместо обычного канала используется электронный волновод.

Ученым удалось показать, что одного PPTG-вентиля достаточно для реализации всех Булевых функций с тремя входами и большинства функций с четырьмя входами. А если добавить второй вентиль, становятся доступны все 65 536 функций с четырьмя входами. В результате логические блоки компьютера, выполненного по PPTG-технологии, станут гораздо компактнее. Например, для реализации вентилей с тремя входами по CMOS-технологии требуется около сорока транзисторов и всего лишь десять эквивалентных по сложности устройств при использовании квантованных токов и PPTG-технологии.

Пока трудно сказать, будет ли работать предложенный метод или какой-то другой, ведь от теоретических построений до практической реализации путь долгий. Но эта работа ясно показывает, что в компьютерах новых поколений можно значительно повысить вычислительную мощь не только за счет экстенсивного развития. ГА

Футбол и транзистор

Исследователям из Технологического института Джорджии впервые удалось изготовить быстрый полевой транзистор из тонкой пленки фуллеренов - огромных молекул углерода С60, которые очень похожи на футбольные мячи. Процесс изготовления транзисторов идет при комнатной температуре и обещает стать важной вехой на пути к широкому использованию больших и дешевых электронных схем на гибких пластиковых подложках.

В новом транзисторе подвижность электронов заметно больше, чем в аморфном кремнии, применяемом в тонкопленочных транзисторах современных дисплеев, не говоря уже об органических полупроводниках для гибкой электроники. А именно подвижность электронов в канале транзистора во многом определяет скорость переключения, нагрев при работе и другие его характеристики. Кроме того, новому транзистору для переключения достаточно небольшого напряжения на затворе, у него малый ток в закрытом состоянии и весьма высокая стабильность. Но есть и один недостаток: фуллерен С60 взаимодействует с кислородом воздуха, так что пленка должна быть загерметизирована. Впрочем, упаковка - не проблема. И авторы надеются получить транзисторы из других фуллеренов с иным количеством атомов углерода, которые уже не боятся окисления.

Пленку из фуллерена получают методом осаждения паров при комнатной температуре. А это значит, что в качестве подложки для электронной схемы можно использовать почти любой дешевый пластик, большинство из которых не переносят нагрева выше 150 градусов. Пленки из фуллеренов получали и раньше, но процесс шел при 250 градусах. Пары осаждают на уже подготовленный и покрытый слоем изолятора затвор, а затем электроды истока и стока наносят на фуллереновую пленку сверху сквозь теневую маску. Разумеется, новый транзистор не может конкурировать с транзисторами на кристаллическом кремнии, изготовленными по CMOS-технологии. Но от гибких электронных схем и схем большой площади этого никто и не требует.

В ближайших планах ученых - изготовить по новой технологии джентльменский набор стандартных электронных схем, таких как инвертор, генератор, логические ключи, а также дисплейный драйвер. Их параметры, а также производительность собранных из них более сложных схем и покажут, когда новая технология завоюет рынок. ГА

Звездная болезнь

Международная группа ученых, работающая с данными небесного обзора Sloan Digital Sky Survey, обнаружила несколько звезд, относящихся к классу белых карликов, атмосферы которых поставили астрономов в тупик. Первая из них - H1504+65 - еще раньше "жаловалась" на повышенную температуру в 200 тысяч градусов. Новые же исследования позволили узнать, что атмосфера карлика вместо водорода и гелия состоит из кислорода и углерода в почти равных пропорциях. При этом водорода в атмосфере почему-то не нашли вовсе, а гелий если и присутствует, то в ничтожном количестве. Есть гипотеза, согласно которой водород и почти весь гелий были выброшены в космос, а то, что наблюдают астрономы, - это голое ядро звезды.

Остальные семь "проблемных" карликов с углеродной атмосферой, по той же гипотезе, находятся на более поздней стадии жизни, нежели H1504+65. В объектах такого типа, как и в любом белом карлике, не идут ядерные реакции: звезда постепенно остывает. При падении температуры гравитация заставляет кислород переместиться ближе к центру, а остатки гелия подняться наверх. Поэтому семь белых карликов выглядят как звезды, обладающие углеродной атмосферой с примесью гелия.

Такая "история болезни", однако, не объясняет, почему звезда типа H1504+65 потеряла весь водород. Кроме того, очевидно, что белый карлик остывает постепенно, а потому в космосе должны быть такие же звезды самой разной температуры. Однако температура семи изученных объектов находится в диапазоне 18–23 тысячи градусов, а на огромном участке температурной шкалы от 23 тысяч до 200 тысяч нет ни одного промежуточного варианта. Из-за этого связь между семеркой относительно холодных карликов и звездой H1504+65 выглядит неубедительно. Вполне возможно, что "лечить" от изъянов теории оба типа звезд придется по отдельности. АБ

И рак, и скорпион

Почему люди, раскрыв рот, слушают повествования об уродцах и монстрах, населявших Землю в доисторические времена? Да нипочему! Интересно - и все тут! С недавних пор рассказчики могут пополнить свой бестиарий новым чудовищем, о котором с удовольствием сообщают многочисленные СМИ.

На территории Германии найден неизвестный науке вид ракоскорпионов - Jaekelopterus rhenaniae. Возраст находки оценивают в 390–400 млн. лет, то есть она относится к раннему девону. Это представитель класса меростомовых, к которому относится всего несколько современных видов мечехвостов ("подковообразных крабов" на американский манер). Ракоскорпионы были хищными придонными животными. Их хелицеры (головные конечности) были вооружены шипами или клешнями, а конец брюшка нес иглу или плавательную пластину. Они жили как в морских, так и в пресных водах, и даже иногда выползали на сушу. В Шотландии, например, недавно нашли след полутораметрового ракоскорпиона из каменноугольного периода, который прополз некоторое расстояние по берегу.

Новая находка неполна, но включает клешню длиной 46 сантиметров. Проанализировав соотношения между размерами тела и клешней ракоскорпионов этой группы, английские палеонтологи пришли к выводу, что Jaekelopterus достигал 2,5 метров, а его вес составлял около 200 кг. В раннедевонских пресных водах такому монстру просто не было равных, разве что где-то лежат остатки еще более крупных его родственников. Впрочем, с учетом ограничений, которые наружный скелет накладывает на размеры тела членистоногих, ясно, что габариты героя этой заметки близки к предельным.

Благодаря нынешней находке мы можем еще раз оценить, сколь напряженной была борьба за лидерство в экосистемах, через которую прошла наша эволюционная ветвь. Что свидетельствует об успехе той или иной группы животных? Количество видов? Тогда победители "большой игры" - насекомые, а также другие классы типа членистоногие, самая многочисленная группа живых существ на нашей планете. Сложность поведения и совершенство строения? Тут в лидерах мы, позвоночные (подтип типа хордовые), и представители класса головоногие моллюски. Распространение? "На коне" членистоногие и позвоночные, а головоногие в проигрыше.

История палеозойской эры сохранила следы напряженной борьбы за лидерство всех трех "вершин" эволюции животных - головоногих, членистоногих и позвоночных.

В ходе этой борьбы возникали ужаснейшие существа. В течение какого-то времени пальму первенства держали многометровые головоногие моллюски с прямыми раковинами, заполненными газом. Газ позволял парить в толще воды, реактивный движитель - нацеливаться на жертву, мускулистые щупальца служили для захвата добычи, а мощный роговой клюв дробил любой панцирь. Но гигантские моллюски проиграли. Долгое время вершинными хищниками в воде оставались бронированные ракоскорпионы. Но уже во времена Jaekelopterus’а в морях распространились достаточно крупные рыбы. Они выигрывали прежде всего в скорости перемещения. Гибкое тело, внутренний скелет, челюсти с зубами и сложное поведение сделали рыб и их потомков - четвероногих - окончательными победителями эволюционной гонки вооружений, причем и в море, и на суше. Да, Jaekelopterus был силен. Но "мы" победили! ДШ

Новости подготовили

Галактион Андреев

Александр Бумагин

Евгений Васильев

Владимир Головин

Евгений Гордеев

Артем Захаров

Евгений Золотов

Сергей Кириенко

Денис Коновальчик

Игорь Куксов

Алексей Носов

Павел Протасов

Иван Прохоров

Дмитрий Шабанов

МикроФишки

Discovery Channel Canada недавно приступил к показу уникальной серии программ, посвященных полету лунного зонда Kaguya. Видео, отснятое японским аппаратом, транслируется в прайм-тайм в формате HDTV. Получасовая передача носит название "Return to the Moon: The First Images". Фрагменты видео с зонда можно посмотреть на сайте японского космического агентства JAXA, но там качество искусственно снижено. АБ

***

Как считают в исследовательской компании iSuppli, AMD по итогам текущего года может покинуть десятку крупнейших полупроводниковых производителей (куда вошла благодаря прошлогоднему приобретению ATI). По предварительным подсчетам, AMD попадает на 11-е место из-за снижения объемов продаж по сравнению с прошлым годом на 22,8%. Дела Intel, занимающей первое место, обстоят сравнительно благополучно - у нее прирост в 7,7% (напомним, что год назад все было ровно наоборот). Интересно, что наивысшие показатели демонстрирует полупроводниковый бизнес Sony (прирост 56,8%, и все благодаря процессору Cell)… переходящий в будущем году под крыло Toshiba. НЯ

***

Японские исследователи из Университета Кейо приспособили головные электроды для управления персонажем в онлайновой игре Second Life. Пользователю достаточно лишь подумать, куда отправить аватара, и тот направляется в нужную сторону. С более сложными действиями пока получается плохо, но разработчики полны оптимизма. Технология, которую планируется вывести из стен научной лаборатории в следующем году, должна помочь социальной реабилитации парализованных людей. НЯ

***

Муж возвращается из командировки… Эта хрестоматийная ситуация в электронный век порой принимает курьезные формы. Военнослужащий американской армии Тони, приехавший домой после выполнения задания в горячей точке, уличил жену в измене. Неверную супругу с головой выдала приставка Nintendo Wii. Одной из особенностей игровой консоли является возможность создания аватара - Mii. Эти персонажи выполнены в мультяшном стиле и используются для ряда тайтлов - например, сборника соревнований Wii Sport. В одну из его составляющих, а конкретно в виртуальный боулинг и любил поиграть разрушитель семей, навещая подругу сердца. Ассоциированное с конкретным Mii расписание игр сохранилось в дневнике приставки, а позднее время упражнений недвусмысленно показывало, что охотник до страйков не ограничивался электронными забавами. Финал истории закономерен: Тони разъехался с женой и подал на развод. АЗ

***

Возможно, российским сотовым операторам, получившим лицензию на предоставление услуг связи третьего поколения, придется одолевать непредвиденные препятствия. По крайней мере в Москве. Дело в том, что в нужном диапазоне между 1,9 и 2,1 ГГЦ работают военные, которые вовсе не обязаны идти на поводу у коммерческих структур. Напротив, это военные диктуют условия совместимости оборудования, которые в пределе могут быть почти невыполнимыми. Недавно стало понятно, что решение всех проблем потребует массу времени; во всяком случае, в этом году уже никто ничего не ждет, несмотря на недавние заверения самих лицензиатов.

Случиться могло, конечно, всякое. Однако вряд ли лидирующая тройка федеральных операторов не знала, что по соседству с Москвой есть Центр управления полетами, а сама Москва - не только приоритетный объект защиты от возможного ракетного удара, но и самый крупный центр управления такой защитой. Перенести в одночасье всю эту сложную инфраструктуру, скажем, в болота Тверской области, подальше от потенциальных абонентов, возможно, нельзя в принципе. В "Вымпелкоме" даже предполагают, что проще подыскать другой стандарт связи, хотя, скажем, "Мегафон" рассчитывает, что в столице проблема разрешится через год-полтора.

Самое неприятное, что и спутниковая связь, и военные, и Россвязьнадзор - это разные "руки" государства. И либо опять правая рука не знает, что делает левая, либо налицо некрасивая история о том, как конкурс на получение лицензий был проведен вопреки заведомо непреодолимым обстоятельствам функционирования 3G-сетей. Как оно было на самом деле, мы, возможно, не узнаем никогда. АБ

***

Американские инженеры создали самую маленькую микроволновую печь в мире. Группа исследователей под руководством Майкла Джейтана (Michael Gaitan, NIST) намерена интегрировать свое изобретение в микрожидкостные системы для тонкого контроля за температурой и объемом жидкости, что может пригодиться аналитикам, в частности биохимикам. "Печь" имеет полимерную нагревательную камеру шириной всего 7 мкм (это примерно диаметр эритроцита) и длиной 4 мм, помещенную над микроволновыми излучателями, которые нанесены на стеклянную подложку. Камера способна нагревать жидкость в объеме от нескольких микролитров до менее чем одного нанолитра (нагрев происходит только в микрокамере, тогда как периферия остается холодной). ЕГ

Если спишь с собаками…

Автор: Киви Берд

Наделавшая много шума история о том, как молодой шведский хакер Дан Эгерстад (Dan Egerstad) выставил на всеобщее обозрение конфиденциальную переписку множества иностранных посольств, получила продолжение. Тем, кто-то подзабыл или пропустил этот сюжет двухмесячной давности, напомним его суть.

Эгерстад, работавший независимым консультантом по компьютерной безопасности, решил убедиться, насколько надежна анонимность, предоставляемая известным прокси-сервисом TOR. Для этого он добавил в TOR пять оконечных узлов, объединяющих сеть анонимной пересылки с Интернетом, и оснастил узлы специализированными снифферами пакетов, фильтрующими проходящий через них трафик. Фильтры быстро выловили тучу любопытной информации, начиная от логинов-паролей к почтовым ящикам и серверам дипмиссий нескольких десятков государств, правительственных ведомств и крупных компаний разных стран до собственно документов этих организаций, порой весьма конфиденциального свойства. Озадаченный Эгерстад поначалу пытался предупредить скомпрометированные стороны об опасности. Однако те, с кем удалось связаться, либо не понимали, о чем идет речь, либо не желали обсуждать подобные вопросы неизвестно с кем. В итоге, чтобы привлечь внимание к проблеме, Эгерстад опубликовал в Сети несколько десятков почтовых паролей-логинов посольств разных стран, чем вызвал немалый переполох.

Для сокрытия реальных IP-адресов пользователей весь TOR-трафик прогоняется через случайный набор узлов. Хотя внутри сети TOR большинством узлов трафик шифруется, на оконечных узлах, отправляющих пакеты непосредственно в пункты назначения Интернета, шифрования нет. Но многие пользователи сервиса, не прибегающие к SSL или другим видам шифрования, похоже, не понимают, что сами выдают важную информацию третьей стороне, владеющей оконечными узлами. Эгерстад же разом продемонстрировал и то, как много чувствительных к раскрытию данных циркулируют по Интернету, и то, как легко злоумышленники могут перехватывать незашифрованный TOR-трафик.

Поначалу Эгерстад предполагал, что организации и ведомства, чью важную информацию он так легко перехватывал, просто неграмотно использовали TOR, не позаботившись о надлежащем шифровании почтовых сервисов. Но теперь он пришел к выводу, что ситуация далеко не так проста. В недавнем интервью Эгерстад, не желая вдаваться в технические тонкости, лишь подчеркнул, что более внимательное изучение проблемы показало: опростоволосившиеся организации вообще не использовали TOR. А вся их информация, которую насобирали фильтры на оконечных TOR-узлах, в действительности пересылалась какими-то хакерами, которые ранее уже взломали серверы и почтовые аккаунты этих организаций, регулярно воруя оттуда документы и используя TOR в качестве удобного средства для заметания следов.

Случайное это совпадение или нет, неизвестно, но как только Эгерстад поделился с международной прессой своими новыми выводами, на него тут же наехала шведская полиция и спецслужбы. Представители органов власти не стали скрывать, что занялись делом Эгерстада с подачи некой иностранной державы (или держав), однако назвать недовольную сторону не пожелали. Зато недвусмысленно продемонстрировали молодому консультанту, что власть лучше не раздражать. Его дом подвергли тщательному обыску, буквально перевернув все вверх дном, сломав несколько шкафов и конфисковав для изучения все обнаруженные компьютеры, любые цифровые носители информации, а также заинтересовавшие полицию документы. Самого же Эгерстада отвезли в полицейский участок, где несколько часов допрашивали на предмет "незаконных проникновений в зарубежные компьютеры". Никаких обвинений, правда, ему так и не предъявили, отпустив после допроса домой. Сколько времени понадобится на то, чтобы вернуть конфискованное имущество (и удастся ли это сделать вообще), никто сказать не может.

По глубокому убеждению Эгерстада, то, что так легко проделал он, наверняка делают и многие другие - будь то криминальные структуры или государственные спецслужбы. Эту гипотезу решили проверить исследователи из сетевого хакерского сообщества TeamFurry. И получили весьма интересные результаты. Члены TeamFurry случайным образом выбирали оконечные узлы сети TOR и анализировали их параметры и конфигурацию. Оказалось, что многие из этих узлов-шлюзов сконфигурированы так, чтобы пропускать только незашифрованные электронные письма и срочные сообщения (вроде протоколов IMAP, AIM, VNC, Yahoo IM и MSN Messenger), отвергая весь остальной трафик, включая шифрованный. Естественно, такая избирательность еще не является доказательством шпионской природы узла. Однако в условиях сети анонимизации, где шифрование трафика лишь поощряется, те узлы-шлюзы, что полностью блокируют зашифрованные криптографией пакеты, выглядят чрезвычайно подозрительно.

В расследовании TeamFurry ничего не говорится о том, кому могут принадлежать оконечные TOR-узлы, где обрабатываются исключительно незашифрованные данные. Но коль скоро их явно немало, а цель - фильтрация пакетов - достаточно очевидна, можно предполагать, что роют здесь все кому не лень - от мелких хакеров и промышленных шпионов до разведслужб. Отсюда становится понятным и давление властей на Эгерстада - не столько за то, что он "тоже нюхает", сколько за склонность к обобщениям и излишнюю говорливость. И почему-то тут же вспоминается итальянская пословица: "Если спишь с собаками, то проснешься с блохами".

ТЕХНОЛОГИИ: IBTEC 2007

Автор: Александр Бумагин

В Университете Беркли (Калифорния) завершился третий конкурс Intel+Berkeley Technology Entrepreneurship Challenge (IBTЕС), посвященный созданию бизнеса вокруг новых технологий.

Соревнования, проводящиеся третий год подряд, призваны демонстрировать не столько сами инновации, сколько те бизнес-планы, которые позволят создать на их основе успешные предприятия. Иными словами, даже самой гениальной идее не суждено появиться на финальном форуме, если ее авторы не придумали, как эту идею можно продать. Именно поэтому жюри конкурса составляли представители ведущих инвестиционных компаний Кремниевой Долины. Их в первую очередь интересовала достоверность бизнес-модели и профессиональность команды предпринимателей. Эти бизнесмены приезжают в Беркли для того, чтобы найти новое приложение своим капиталам, а потому победители IBTEC борются не только за престиж и призовые, но и за "светлое будущее" своих начинаний.

Россия в 2007 году прислала троих представителей: занявших первое и второе места на конкурсе BIT 2007 (NetApps и Qmodule), а также призера конкурса русских инноваций Stop Ediction. Они и еще восемнадцать участников вошли в полуфинальные группы, из которых после борьбы на презентациях в аудиториях Беркли были отобраны восемь финалистов. Из российских команд в финал пробилась Qmodule, но этому проекту не сужено было войти в первую тройку из-за слабости той самой бизнес-составляющей. Впрочем, команда Мартына Нунупарова покорила всех другими компонентами своего проекта, и приз зрительских симпатий в размере 5 тысяч долларов отправился в Москву.

Третье место заняла бразильская команда Trivial Solutions (в 2006 году она вошла в первую шестерку лауреатов конкурса Imagine Cup, организованного Microsoft), предложившая необычную навигационную систему для слепых людей. Технология под названием vEye (Virtual Eye) основана на связке мобильного телефона, программного обеспечения и специальных радиочастотных меток, которые должны быть расположены на улицах городов, в крупных магазинах и т. д. Программа vEye способна распознавать эти метки, получать голосовые инструкции от владельца и подсказывать ему направление движения посредством вибросигналов. Сигналы кодируются так, чтобы подсказки трудно было спутать. Очевидно, что такое решение может стать хорошим подспорьем в реализации социальных программ.

Группа ученых и исследователей NRG Fuels из Израиля выиграла на IBTЕС "серебро". Это был первый опыт участия израильских команд в конкурсе - и сразу "с места в карьер". Команда из четырех студентов предложила способ получения дизельного биотоплива из микроводорослей. Сама идея не нова, но в представленном на конкурс проекте стоимость биотоплива снижена на 40% по отношению к цене топлива, производимого традиционным методом из зерновых культур. Кроме того, огромный выигрыш ожидается и в эффективности использования земельных участков: по этому показателю технологии NRG Fuels выигрывают уже в пятнадцать раз. Как считают израильтяне, дополнительным стимулом для повсеместного применения микроводорослей, вырабатывающих топливо, послужит интенсивное поглощение ими углекислого газа из атмосферы.

"Золото" IBTЕС 2007 взяла немецкая компания Navaris Medical, которая не только предложила оригинальную идею, но и смогла воплотить ее в жизнь. Члены команды-победительницы придумали, как повысить эффективность методов выявления рака груди на ранней стадии заболевания, используя трехмерные модели, помогающие хирургам во время операций.

В Intel отдают должное всем командам, приехавшим в Беркли, а не только призерам. Озвучил эти близкие к олимпийским принципы Уильям А. Своуп (William A. Swope), вице-президент корпорации Intel и глава подразделения Corporate Affairs Group: "На примере участников этого конкурса мы видим, насколько всемирному сообществу присущи инициатива и новаторский дух. Наивысшая потребность в новых технологиях возникает в случае необходимости помогать людям. Подобные проекты расширяют возможности людей по всему миру".

Нам, со своей стороны, хочется надеяться на то, что в ближайшем будущем интерес зарубежных и доморощенных инвесторов к российским технологическим разработкам серьезно вырастет, хотя вынуждены признать, что для продвижения таких проектов нужно гораздо больше умения, чем при перепродаже содержимого сибирских недр.  

Неоконченное пьезо

Автор: Александр Бумагин

Проект Мартына Нунупарова получил в этом году "приз зрительских симпатий" на проходившем в Калифорнии конкурсе IBTEC. Однако технология, на которой построен проект, вовсе не нова - она появилась пятнадцать лет назад.

А может, и не знают в Intel и Berkeley, что первый патент на механизм электронного замка с использованием электростатического блока был получен Нунупаровым еще в 1993 году, думал я, отправляясь на встречу с изобретателем. Оказалось, знают. И как раз поэтому (точнее, и поэтому тоже) в тройку победителей команда Qmodule не вошла.

Пьезоэлемент вместо батарейки

В мире полно устройств, которые используют батарейки неэффективно. Во многих из них электрическая цепь держится под напряжением постоянно, тогда как само устройство работает по назначению несколько секунд в день, а то и меньше. В то же время делать отдельный выключатель питания, скажем, для электронного замка бессмысленно. Зато можно использовать механическую энергию вполне привычного действия - например, вставления в замок ключа или пластиковой карточки. В конструкции Нунупарова эта энергия преобразуется пьезоэлементом в электрическую, которая расходуется на кратковременное питание электроники замка. За считанные секунды микроконтроллер проверяет электронный код ключа, а электромеханика открывает замок. Для того же, чтобы находиться в открытом или закрытом состоянии, энергия не требуется. Патент на электростатический замок был получен ученым в 1993 году, а впоследствии были запатентованы и пьезоэлектрические схемы питания.

Вскоре стало понятно, что и другие электронные и электромеханические устройства могут обойтись без батарей.

"Нам помогло то, что микроэлектроника к середине 90-х годов стала очень экономичной, - говорит Мартын Сергеевич. - Это расширило сферу возможного применения технологий. Мы заменили электромоторы и соленоиды на электростатические устройства. От очень маленького заряда (микрокулон), но при большой разности потенциалов (10 тысяч вольт) мы можем обеспечить питание таких приборов в течение срока, необходимого для совершения полезного действия. Все просто: механическая энергия, преобразуемая пьезоэлементом, заряжает конденсатор, который и питает рабочую схему".

Так на свет появились опытные образцы автономных радиовыключателей, термометры, электромеханические датчики, всевозможные замки и даже калькуляторы. Однако если калькуляторы - лишь лабораторный пример[После включения калькулятор может проработать несколько секунд. Этого хватит на простое вычисление, но в большинстве случаев придется снова и снова нажимать на кнопку включения, чтобы продолжить работу], то остальные устройства аналогам не уступают. Радиовыключатели и кнопки экстренного оповещения, не связанные проводами, могут быть размещены где угодно и, если нужно, загерметизированы [Вмонтированный намертво прибор, в котором испортилась механика, - не подарок для ремонтника. Батарейки или проводка от этой беды тоже не спасут, но механика в "традиционных" приборах заведомо проще]. Использование этих устройств ничем или почти ничем не отличается от использования устройств, к которым питание подведено. Чтобы "включить" замок магнитной картой-ключом, достаточно вставить ее в устройство считывания. А чтобы зажечь свет или увидеть показания термометра, надо нажать на кнопку выключателя.

Наконец, избавление от батареек - это шаг, который высоко ценят экологи. И если у нас в стране об утилизации элементов питания пока не слишком задумываются, то на том же IBTEC судьи-инвесторы отдали должное этому компоненту технологии.

Ни одного устройства в серийном производстве нет.

От теоретика до изобретателяя