Наноэлектроника

Американские ученые из Национальной Брукхейвенской лаборатории синхронных источников света (NSLS) разработали и ввели в эксплуатацию новый рентгеновский микроскоп, который способен создавать трехмерные (3D) изображения внутренних структур материалов, меньших по размеру, чем человеческие клетки. Благодаря уникальной автоматической калибровке новый микроскоп способен захватить и отобразить с высокой четкостью тысячи изображений даже самой сложной структуры материалов. Предполагается, что новое изобретение можно будет использовать для фундаментальных исследований в области энергетики, экологии, биологии и электроники. В 3D-наномикроскопе используется рентгеновское излучение. Благодаря ему стало возможным наблюдение внутренних структур различных материалов, а его точность составляет порядка единиц нанометров. Трехмерное изображение создается посредством очень быстрой сьемки объектов в 2D-формате под разными углами, а затем сопоставления их в одну картинку.

Исследователи из Стэндфордского университета под руководством профессора Майкла Макги нашли способ, который позволит увеличить производительность солнечных батарей на основе кремния и уменьшить их себестоимость. Он заключается в придании светочувствительной пластине из кремния структурированной формы в виде небольших конусообразных выступов, а затем покрытию ее проводящим органическим полимером.

В 1965 году один из основателей компании Intel Гордон Мур сформулировал закон, позже названный его именем, который гласит, что число транзисторов в интегральной схеме будет удваиваться каждые 12 месяцев. Удивительно, но этот закон с некоторыми поправками работает до сих пор. Однако в последнее время старая технология изготовление элементов микросхем на основе кремния уперлась в ограничение размера одного элемента. Дело в том, что электрические свойства кремния при определенном размере элемента (порядка нескольких десятков нанометров) начинают сильно изменяться.

Исследователи из университета штата Аризона создали первый в мире нанолазер, работающий при комнатной температуре. Это достижение в области наноэлектроники может стать наиболее важным шагом на пути создания компьютерных чипов, которые для обработки информации используют свет вместо электрического тока. Это позволит в значительной степени ускорить процесс обработки данных, тем самым повысив быстродействие и производительность компьютеров будущего.

Вот уже на протяжении нескольких лет ученые, инженеры и исследователи пытаются воссоздать материал, максимально приближенный по своим характеристикам к человеческой коже. Их цель – производить роботов, которые имели бы такие же органы осязания, что и мы с вами. Так исследователи из технологического института штата Джорджия, США разработали новый тип сенсорного материала, который может «почувствовать» даже небольшие выпуклости на поверхности, такие например как отпечатки пальцев.

Ученые-физики из университетов Америки, Канады и Европы создали новый тип ячейки памяти – кубит – для будущего квантового компьютера. Его особенность от ранних версий заключается в более стабильной работе и возможности хранить информацию в обычных условиях (при комнатной температуре) на протяжении почти 40 минут. Это почти в 10 раз больше, чем было достигнуто до этого.

Идею использования микроскопических машин и механизмов для доставки лекарственных препаратов прямо к органам в теле человека ученые и инженеры пытаются воплотить в жизнь уже давно. И вот исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Диего, похоже, добились достаточно весомых результатов. По их словам, они создали мощные биоразлагаемые наномоторы на основе растений, которые способны транспортировать лекарственные препараты.

Эра гибких и прозрачных электронных устройств, похоже, уже вот-вот наступит. Много производителей электроники уже давно экспериментируют с проводниками и полупроводниками, пытаясь сделать их не только гибкими, но еще и практически полностью прозрачными. Так ученые из Университета Хьюстона создали золотой нанопроводник, который обладает, по их мнению, непревзойденной до этого гибкостью и прозрачностью.

Современные достижения в области наноэлектроники позволяют создавать не только микроскопические элементы для электронных устройств, но и сами электронные устройства размерами в несколько нанометров. Однако эти разработки пока еще далеки от практического применения. И одной из причин этому является невозможность традиционной радио и оптической связи при таких размерах. Но исследователи из технологического института штата Джорджия, похоже, нашли решение этой проблемы, приблизившись вплотную к созданию так называемой «умной пыли».

Ученые из Инженерной школы при Университете Техаса создали и испытали на практике самый маленький нанодвигатель, размеры которого позволяют ему уместиться даже внутри одной клетки живого организма. На сегодняшний день он является самым маленьким и при этом самым эффективным микродвигателем в мире. На практике его можно будет использовать для создания нанороботов, которые будут помогать медикам производить сложнейшие операции или доставлять лекарственные препараты прямо в клетки больного органа.