Нанотехнологическая революция: когда будущее уже рядом

Нанотехнологическая революция: когда будущее уже рядом

14.04.2022

Время прочтения - 4 мин.

Нанотехнологии долго оставалась трендовой темой еще до появления метавселенной и криптомиллионеров, и даже до того, как каждый ребенок начал мечтать о карьере блогера - инфлюенсера. На протяжении нескольких десятилетий аналитики и физики твердили — нанотехнологии вот-вот взорвут мир и изменят нашу жизнь в одночасье.

Прогноз не сбылся? На первый взгляд, кажется, что нет. Но на самом деле нанотехнологическая революция уже свершилась — просто это произошло тихо и не слишком заметно.

Наноизменения, глазу незаметные

Мы можем об этом не догадываться, но нанотехнологии сегодня везде — в микрочипах, в подушках безопасности, в смартфонах, принтерах, проекторах, и даже в 5G-девайсах.  

Крошечные чипы уже настолько интегрированы в нашу жизнь и наши гаджеты, что мы даже не заметили эти реальные примеры той самой революции, которую нам обещали все последние десятилетия.

Впрочем, многого из того, о чем убедительно рассказывали ученые, пока нет. Например, роботов размером с молекулу, патрулирующих наши кровеносные сосуды и ремонтирующих поврежденные стенки. Но, возможно, ключевое слово здесь «пока».

Сейчас создание реальных наномашин подразумевает извлечение выгоды из тех сотен миллиардов долларов, которые вложены в совершенствование производства микрочипов с самого момента их появления.

Полезные наноустройства

Стремление технологических компаний выпускать все более быстрые и энергоэффективные устройства стимулировало разработку фантастически сложного и дорогого оборудования.

ASML — один из ведущих мировых производителей линий, выпускающих микрочипы — исследует и создает продукцию с учетом запросов основных клиентов: Intel, Samsung и TSMC World. Но при фирме функционирует подразделение, обслуживающее частных клиентов, которые хотят нечто иное, а не просто банальные микрочипы. Поэтому ведущий производитель использует в работе MEMS.

MEMS — или микроэлектромеханические системы — это классический пример крошечных машин, выпускаемых на предназначенном для производства микрочипов оборудовании. За последние десятилетия MEMS достаточно сильно уменьшились в размере.

Для того, чтобы смартфон передавал и принимал различные радиочастоты, необходимые для связи с вышками сотовой связи, подключения к сети Wi-Fi или беспроводным наушникам, он должен уметь отфильтровывать все случайные помехи.

Поэтому в телефон встроены крошечные радиофильтры, без которых не может функционировать ни одно из беспроводных устройств. Микрочипы и радиоантенны — статичные гаджеты, а миниатюрные устройства, от которых они зависят, способны перемещаться. Они вибрируют на той же частоте, что и сигнал, который следует принять или передать, а иногда работают на частоте, которая должна быть отфильтрована — как скопление крошечных камертонов.

Микроэлектромеханические системы есть и в других привычных нам устройствах. Система стремительно перемещающихся зеркал размером с эритроциты, установленных в домашних проекторах — это тоже MEMS.

Другой пример современных наномашин — «металенсы». Эти мини-гаджеты манипулируют светом, а не электричеством. Принципиально новый вид линзы умеет трансформировать лучи способами, которые раньше требовали целого набора обычных линз. Преимущество металенсов в том, что они тонкие и почти плоские. Под микроскопом вообще похожи на плюшевый ковер, поскольку покрыты крошечными столбиками — каждый высотой в одну тысячную ширины человеческого волоса. Подобная структура позволяет металенсам изгибать свет необычным способом.

Несколько стартапов используют технологию металенс в коммерческих приложениях. Среди них — компания Metalenz, анонсировавшая сделку с производителем полупроводников STMicroelectronics по выпуску 3D-датчиков для смартфонов. Это применение металенсов может позволить более широкому кругу производителей телефонов использовать 3D-зондирование для технологии Apple Face ID.

Ученые уверены, что разблокировка телефона с помощью лица — это только начало пути. Металенсы обладают возможностями, которых нет у обычных линз, поэтому их можно использовать в автомобильных камерах и высокотехнологичных медицинских устройствах.

Мал и еще меньше

Следующим этапом в нанотехнологии может стать еще более значительное уменьшение и без того крошечных устройств. Кроме того, ученые хотят отыскать альтернативу кремнию в микрочипах будущего. Для этого уже тестируются графен и другие двумерные материалы.

Возможность использования обновленных нанотехнологий позволит разрабатывать микрочипы, необходимые для следующего поколения сверхмощных квантовых компьютеров, которые сейчас пытаются создать правительства и технологические компании.

Конечной целью всех разработок остается использование электронного пучка для быстрого удаления, добавления или модификации атомов на поверхности. В результате получается система, которая напоминает 3D-печать — только на атомном уровне.

Сейчас исследования в этом перспективном направлении поддерживаются Semiconductor Research Corp. Это некоммерческая организация, спонсируемая почти всеми ведущими компаниями по производству и проектированию чипов. Она создана в начале 1980-х гг. для проведения фундаментальных исследований, которые когда-нибудь могут быть использованы в производстве электроники. Похоже, нас все же ждет очередная стадия нанотехнологической революции.

 

Источник: WSJ

Подпишись на наш телеграм канал

только самое важное и интересное

Подписаться
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читать также

Хроники Джи: часы с датчиком температуры и умные грузовики

Хроники Джи: часы с датчиком температуры и умные грузовики

Apple Watch Series 8 смогут определять, повышена ли у человека температура тела, Google удалит данные пользователей о посещениях клиник, делающих аборты, а на дорогах США появятся грузовики без водителей в салоне. «Доктор» Apple Watch  Apple Watch Series 8 будут оснащены датчиком температуры тела, который может определить, есть ли у владельца жар, говорится в отчете аналитика IT-сферы Марка Гурмана из Bloomberg.  Гурман считает, что вместо того, чтобы давать человеку точные показания, часы до...

сегодня

Цукерберг и Meta отказываются от криптопроекта Novi

Цукерберг и Meta отказываются от криптопроекта Novi

Марк Цукерберг и его компания Meta Platforms решили закрыть с 1 сентября проект цифровых платежей Novi. Об этом сообщает The Street. Цукерберг удачно выбрал момент: криптосектор сейчас переживает беспрецедентный кризис доверия, отмеченный падением цен на цифровые валюты. Согласно данным CoinGecko, BTC потерял уже 71,3% своей стоимости с момента исторического максимума 10 ноября. ETH также упал на 78% по сравнению со своим максимумом ноября. В целом рынок криптовалют лишился более $2,1 трлн за в...

сегодня

Хроники Джи: киберспорт, VR и первые злодеи метавселенной

Хроники Джи: киберспорт, VR и первые злодеи метавселенной

Рассказываем о новом бренде для кибергеймеров от Sony, новых возможностях для обладателей очков виртуальной реальности Quest 2 V, и о том, как владелец Meta — Марк Цукерберг хочет обложить обитателей метавселенной новыми налогами.  

1 июля 2022 г.

Облачный майнинг: как получить выгоду и избежать рисков

Облачный майнинг: как получить выгоду и избежать рисков

Cloud mining — процесс использования удаленного центра обработки данных для добычи криптовалют. В этом случае вы не сами им занимаетесь, а нанимаете для выполнения работы третьих лиц. И вам не нужно покупать и обслуживать специальные майнинговые установки или запускать блокчейн-узел. Разберемся в вопросе подробнее. Есть нюансы При облачном майнинге участники обычно арендуют либо оборудование, либо хеш-мощность. Владелец при этом должен иметь ферму или управлять ею. В идеале поставщик услуги и...

26 июня 2022 г.

Инвесторы предлагают выкупить акции Toshiba за $22 млрд

Инвесторы предлагают выкупить акции Toshiba за $22 млрд

Претенденты на Toshiba рассматривают возможность предложения до 7 000 иен ($51,41) за акцию, чтобы сделать проблемный японский конгломерат частным, сообщили Reuters три источника, знакомые с ситуацией, оценивая сделку примерно в $22 млрд. Об этом сообщает CNBC. Toshiba, изучающая стратегические варианты, заявила, что в этом месяце она получила восемь предложений о выкупе и два предложения о капитальных альянсах, которые оставят ее в листинге. В настоящее время участники торгов обсуждают диапаз...

23 июня 2022 г.

Meta и другие IT-гиганты разрабатывают стандарты для метавселенных

Meta и другие IT-гиганты разрабатывают стандарты для метавселенных

Meta, Microsoft и другие технологические гиганты, стремящиеся создать новую концепцию метавселенной, сформировали группу содействия разработке отраслевых стандартов, которые сделают зарождающиеся цифровые миры компаний совместимыми друг с другом. Об этом сообщает Reuters.  В число участников форума по стандартам Metaverse входят многие крупнейшие компании, работающие в этой области. К ним относятся и производители чипов для игровых компаний, и признанные органы по установлению стандартов, такие...

22 июня 2022 г.

{"type":"article","id":3131,"isAuthenticated":false,"user":null}