Специалисты японского научно-исследовательского
института RITE (Киото) и корпорации Sharp разработали базовую технологию производства
топливных элементов (ТЭ), вырабатывающих электроэнергию в результате биохимических
реакций. Такие ТЭ состоят, собственно, из самого ТЭ и устройства для культивирования
особых микробов. Как и обычные ТЭ, они не требуют отдельной подачи водорода,
метанола или другого газа.
Микробы используют в качестве питания глюкозу из пищевых отходов, очищенных
и превращенных в жидкое состояние, а в качестве продукта метаболизма они производят
водород. ТЭ используют этот водород для выработки электроэнергии в результате
реакции с кислородом, содержащимся в воздухе. Специалисты полагают, что полученную
при переработке мусора глюкозу можно продавать частным потребителем, подобно
тому, как сегодня продается керосин.
Устройство из таких ТЭ размером со спичечный коробок способно обеспечить электропитанием
ЖК телевизор, а двухлитровое устройство может генерировать достаточное количество
электроэнергии для питания всех домашних электроприборов. При этом работать
ТЭ будут при комнатной температуре.
До сих пор ТЭ могли производить ограниченное количество электроэнергии, и поэтому
использовать их не было смысла. Вновой разработке в качестве продуцентов водорода
использован специально выведенный штамм почвенных бактерий, с удлиненным жизненным
циклом и, самое главное, способных выделять водород в количествах, в несколько
сот раз превышающих обычные для бактерий этого класса значения. Новое устройство
не наносит вреда экологии; наоборот, оно помогает снизить риск глобального потепления
и уменьшить количество мусора за счет переработки обычных пищевых отходов. Испытания
таких устройств начнутся через два года.
Канадская компания Spheral
Solar разработала гибкий материал, внешне напоминающий джинсовую хлопчатобумажную
ткань и способный вырабатывать электроэнергию. Патент на материал выдан в 1997
году. Как утверждается, им можно укутать все, что угодно, тем самым значительно
увеличив общую поверхность, на которой возможна установка солнечных элементов.
Ктому же весить новый материал будет значительно меньше обычных солнечных батарей,
так что для его монтажа на зданиях не потребуется вводить дополнительные усиливающие
конструкции. Становится возможным оснащение автономными источниками питания
сооружений самых причудливых форм.
Массовое производство гибких джинсовых солнечных элементов начнется уже в
следующем году.
В отличие от обычных солнечных батарей, в этом материале нет жесткой кремниевой
подложки. Вместо этого он состоит из многих тысяч недорогих кремниевых бусинок,
зажатых между двумя тонкими слоями алюминиевой фольги и запаянных в пластик.
Каждый такой элемент крошечная солнечная батарейка, поглощающая свет и вырабатывающая
электричество. Алюминиевые электроды служат одновременно механической защитой
и электрическими контактами. Производство таких элементов будет обходиться относительно
дешево, поскольку использоваться будут забракованные производителями микросхем
кремниевые пластины, которые будут переплавляться в крошечные сферы около одного
миллиметра в диаметре.
Сферическая форма бусинок позволяет повысить общую площадь поверхности, позволяя
довести общую эффективность преобразования света в электричество до 11%, что
сравнимо с эффективностью обычных солнечных батарей и значительно выше, чем
у аналогичных гибких конструкций на полимерной основе.
По материалам журнала New Scientist.
Технологии
Американские ученые из университета
штата Вашингтон под руководством Альберта Фолча (Albert Folch) разработали методику
получения сложных трехмерных микроструктур. Новый метод станет недорогой альтернативой
традиционной фотолитографии, которая в настоящее время является основой промышленного
производства компьютерных микросхем и других миниатюрных устройств.
В традиционной фотолитографии на поверхность кремниевой пластины, покрытой фоточувствительным
слоем, накладывается фотомаска. Пластина вместе с наложенной маской облучается
ультрафиолетовым излучением, после чего химическое травление кремниевой пластины
позволяет выявить участки, покрытые в процессе облучения маской. Участок поверхности
может либо подвергнуться облучению, либо нет (полутона невозможны), соответственно
вытравливаемые структуры имеют строго определенную высоту, и создание трехмерных
элементов требует последовательного осуществления нескольких этапов облучения
(с различными масками) и травления подложки, что значительно замедляет процесс
и делает его более дорогостоящим.
Чтобы обойти проблему отсутствия полутонов, ученые разработали серую маску,
позволяющую регулировать количество ультрафиолетового излучения, проходящего
сквозь различные ее участки. Фотомаска изготавливается из полимера, прозрачного
для ультрафиолета. Вего состав вводятся фотопоглощающие добавки, концентрация
которых может варьироваться в различных участках, определяя степень их прозрачности
для ультрафиолета. Это дает возможность создавать сложные трехмерные поверхности.
Врезультате появляется возможность создавать сложные типы рельефа например,
клинья или лестницы всего за один этап.
Преимущество данной разработки по сравнению с другими опытными образцами полупрозрачных
фотомасок в том, что теперь стало возможным получать любой требуемый уровень
прозрачности маски, а не выбирать его из нескольких дискретных значений.
По материалам Physics Web.
Проект Промышленная литография
с использованием жесткого ультрафиолета (EUVL) удостоился медали За выдающиеся
достижения в области внедрения технологий Федерального консорциума лабораторий
по передаче технологий. Эта награда выдается только тем организациям, которые
успешно внедрили свои технологии в промышленности. Данная разработка позволит
серийно производить процессоры, работающие в десятки раз быстрее, чем существующие
сегодня. Совершенствование технологий литографии с использованием видимого и
ультрафиолетового излучения на протяжении последних 25 лет привело к тому, что
количество транзисторов на единице площади микросхемы удваивалось каждые два
года, однако к 2007 году, как утверждают специалисты, будет достигнут физический
предел. Проект EUVL позволит развернуть как раз к этому году массовое серийное
производство микроэлектронных устройств по новой технологии, использующей излучение
с длиной волны в 10 раз меньше, чем в современных литографических процессах.
Для работы с излучением, длина волны которого составляет всего 134 ангстрема,
потребовалось изменить оптическую систему, перейдя на использование отражающей
оптики (зеркал со специальным покрытием). Первый полномасштабный прототип установки
для промышленной литографии с использованием жесткого ультрафиолета был создан
в 2001 году. C помощью жесткого ультрафиолета возможно создание процессоров,
работающих в 10 раз быстрее существующих и имеющих в 10 раз больше транзисторов
на единице площади, и увеличение емкости микросхем памяти в 40 раз.
Прионы вредные белки, вызывающие
такие заболевания, как коровье бешенство и болезнь КрейцфельдтаЯкобса, могут
стать основой нанотехнологий будущего. Такое мнение было высказано на конференции,
проводимой Американской ассоциацией содействия развитию науки (AAAS).
Американские исследователи под руководством Сьюзен Лундквист из Массачусетса
представили результаты работ по проекту создания микроскопических блоков для
ультраминиатюрных устройств из белков-прионов. Прионы были извлечены из генетически
модифицированных дрожжей и химически отличались от тех белков, что вызывали
поражение мозга человека и животных, однако их молекулярная структура была очень
схожей. Именно структурные свойства прионов обеспечивают их высокую стабильность
и способность к самовоспроизведению.
Сьюзен Лундквист и ее коллеги установили, что прионы способны к самосборке с
образованием сверхтонких нитей, толщина которых всего лишь 10нм (миллионная
часть миллиметра), а длина может достигать нескольких миллиметров. Затем эта
сборка покрывалась тонким слоем золота толщиной в 1 атом. Белковая нить при
этом становится проводящей.
Сьюзен Лундквист утверждает, что традиционными способами получать такие проволочки
невозможно, а их толщина по крайней мере на порядок меньше, чем в случае использования
традиционных технологий. Новая разработка, тем не менее, не останется без конкурентов,
поскольку есть другие способы получения проводников с наноразмерами в частности,
на основе различных форм углерода или других макромолекул. Но д-рЛундквист
считает, что у ее разработки есть преимущества, обусловленные возможностью получать
модифицированные белки с помощью генной инженерии, при этом белки неизменно
будут отличаться высокой стабильностью. Источник: Financial Times.
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ. Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г. Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru
Специалисты японского научно-исследовательского
института RITE (Киото) и корпорации Sharp разработали базовую технологию производства
топливных элементов (ТЭ), вырабатывающих электроэнергию в результате биохимических
реакций. Такие ТЭ состоят, собственно, из самого ТЭ и устройства для культивирования
особых микробов. Как и обычные ТЭ, они не требуют отдельной подачи водорода,
метанола или другого газа.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ