Часть 1

Часть2

Часть 3

 

Раздел ИНФОРМАЦИЯ в этот раз посвящен в основном средствам передачи информации.

«В тысячу раз быстрее bluetooth», называется заметка от 28 мая на www.nanonewsnet.ru. Радиочип, позволяющий за полминуты сбросить со смартфона на смартфон двухчасовой фильм в DVD-качестве, разработан сингапурскими инженерами. Новая технология должна заменить bluetooth и решить проблему высокоскоростной связи между наноспутниками. Радиоинженеры из Наньянского технологического университета (NTU, Сингапур) и Института коммуникаций I²R, курируемого Агентством по науке, исследованиям и технологиям A*STAR (главным интегратором сингапурского научно-промышленного кластера), разработали революционный радиочип Virtus, позволяющий передавать большие пакеты данных со сверхвысокой скоростью – 2 гигабита в секунду. Для беспроводной передачи двухчасового фильма, записанного на стандартный 8-гигабайтный DVD, устройствам, снабженным таким чипом, потребуется, например, полминуты. А для комплекта из 80 песен в формате MP3, занимающего 250 мегабайт, меньше секунды. Используемая в нем технология позволит маломощным мобильным гаджетам, смартфонам и планшетным компьютерам, осуществлять беспроводной и сверхскоростной обмен «тяжелыми» файлами как между собой, так и со стационарными устройствами.

Сейчас, чтобы вывести со смартфона или планшетника видео высокой четкости на большой экран, нужно подключить его к телевизору или проектору с помощью специального кабеля, новый же чип позволит это делать без проводов, экономно расходуя заряд аккумулятора. «Потребность в сверхвысокоскоростной беспроводной связи растет все время, но, к сожалению, существующие технологии существенно ограничивают коммуникационные возможности устройств. Нам удалось сделать существенный прорыв в мобильной цифровой радиосвязи, сконструировав компактное и энергоэкономное 60-гигагерцевое устройство для мультигигабитной беспроводной трансмиссии», – констатирует руководитель разработки Йео Киатсен, профессор Наньянского технологического университета (NTU).

Сообщение NTU не раскрывает технических деталей разработки, ключевым элементом которой является процессор, который «совмещает обработку радиосигналов с уникальной системой параллельных вычислений и архитектурой декодирования, обеспечивающими низкий уровень энергопотребления». Команда NTU-I²R, состоящая из 30 исследователей, стала первой, кому удалось совместить приемопередающую антенну, трансивер (разработанный в NTU) и радиоцифровой процессор (разработанный I²R) в одной интегральной схеме. Возможности чипа, защищенного 16 международными патентами, будут продемонстрированы в июне этого года на конференции Cоmputex (Тайвань). Как обещают разработчики, с помощью чипа будет осуществляться беспроводная трансляция HD-видео, хотя одним видео сфера применения устройства, конечно же, не ограничивается.

«Коммерческий потенциал цифровых радиочипов, работающих в миллиметровом диапазоне, очень большой и помимо чисто бытового использования для беспроводной трансляции HD-видео включает в себя беспроводные уличные дисплеи, мобильные распределенные вычислительные сети, интерактивные видеоигры, и так далее», – указывает профессор Йео. Новый радиочип призван заменить bluetooth – технологию передачи данных на близкие расстояния, появившуюся на заре цифровой мобильной связи. Сейчас, на фоне современных выскопроизводительных смартфонов и планшетников, частота процессоров которых уже перевалила за гигагерцевую планку, Bluetooth выглядит анахронизмом из-за низкой скорости передачи данных (до 2–3 Мб/c), ограничивающей его применение обменом фотографиями и звуковыми файлами. Область применения нового радиочипа Virtus такая же, что и у Bluetooth, – коммуникации на близких, в пределах видимости, расстояниях, так как миллиметровый диапазон радиоволн, который он использует, уже не так удобен для дальней связи из-за сильного поглощения миллиметровых волн атмосферным кислородом и водяным паром.

Интересно, что именно на 60 ГГц – рабочую частоту Virtus – приходится максимальное затухание миллиметровых волн в линии поглощения кислородом. По всей видимости, эта частота была выбрана разработчиками чипа, чтобы не «залезать на территорию» спутниковых телекоммуникаций, где популярен миллиметровый диапазон, но его «слепые окна» (22,2 и 180 ГГц для H₂O, 60 и 118,8 ГГц для O₂) не используются.

С другой стороны, новый энергосберегающий чип позволит упростить задачу конструкторам наноспутников, энергоресурсы которых сильно ограничены. Группировки таких дешевых наноспутников должны общаться между собой именно в этом радиодиапазоне, практически исключающем подслушивание и диверсионное прерывание межспутниковых коммуникаций с Земли, поэтому чип Virtus здесь очень пригодится. Кстати, технологии спутниковых телекоммуникаций – одно из основных исследовательских направлений в Наньянском технологическом университете».

«На базе обычных лазерных указок создан высокоскоростной канал передачи данных», сообщает 16 мая www.nanonewsnet.ru. «Есть множество мест в различных учреждениях, где не допускается использования беспроводной связи Wi-Fi или любых других стандартов. К примеру, в больницах любое радиопередающее оборудование, даже обычный мобильный телефон, может послужить источником помех для чувствительнейших медицинских приборов от которых может зависеть жизнь человека. Единственным доступным решением является использование кабелей и других электрических соединителей, но в некоторых случаях это неудобно, прокладка кабелей может вызывать неудобства и снижать мобильность медицинского оборудования. Инженеры из Национального технологического университета Тайбэя предложили простое, дешевое и надежное решение – оптический высокоскоростной канал передачи данных, построенный на базе обычных лазерных указок.

За счет использования обычных лазерных указок, используемых в конференц-залах, стоимость двунаправленного канала передачи данных составляет порядка 600 долларов, а скорость передачи данных в два раза превышает скорость интерфейса USB 2.0. Инженеры заменили аккумуляторные батареи лазерных указок электронным источником питания, который может модулировать, включать и выключать лазер, со скоростью 500 миллионов раз в секунду. Устройство с двумя лазерами, красного и зеленого цвета, может передавать миллиард бит информации в секунду на расстояние в 10 метров, по крайней мере, на таком расстоянии находились две конечные точки канала во время испытаний системы. При этом уровень ошибок передачи был крайне малым и составлял одну ошибку на миллион бит передаваемой информации.

К сожалению, подобные каналы передачи данных нельзя использовать для связи на большие расстояния и на открытой местности, в этих случаях атмосферные явления и интерференция делают связь менее устойчивой. Да и для домашнего пользования такие системы относительно дороги, дома более рентабельно использовать обычные и привычные всем кабеля. Но в медицинских учреждениях и научных лабораториях, где радиосигналы передачи данных могут смешиваться с измеряемыми сигналами или сигналами другого оборудования, использование подобных оптических систем сможет существенно упростить развертывание высокоскоростных беспроводных сетей и способствовать проведению сложных научных экспериментов и исследований».

«Т-лучи побили рекорд скорости передачи информации», информирует 17 мая www.nanonewsnet.ru. «Инженерам удалось создать устройства, которые побили рекорд скорости передачи информации с использованием радиоизлучения терагерцового диапазона. Достигнутая скорость составила 3 гигабита в секунду на частоте 542 гигагерца. Для генерации излучения авторы использовали резонансно-туннельные диоды (RTD) размером всего около миллиметра. Их работа основана на эффекте квантового туннелирования электронов между разными энергетическими состояниями. Для кодирования сигналов использовали амплитудную модуляцию. Достигнутая скорость расценивается авторами как весьма высокая: она, например, в десятки раз превышает среднюю скорость бытовых Wi-Fi каналов.

Т-лучами называют электромагнитные волны, частотный диапазон которых составляет приблизительно от 0,3 до 3 терагерц. Они являются промежуточными между инфракрасным и микроволновым излучением. На сегодняшний день этот диапазон практически не используется для коммуникации, что связано с отсутствием до недавнего времени достаточно простых, дешевых и эффективных генераторов. Для твердотельных инфракрасных лазеров Т-лучи имеют слишком длинную, а для классических полупроводниковых устройств – слишком короткую длину волны.

В ноябре 2011 года японская компания ROHM представила миниатюрные генераторы терагерцового диапазона, которые потенциально могут быть использованы в коммуникационных приборах. При массовом производстве их стоимость, по словам изготовителя, не должна превысить 5 долларов за штуку. В настоящий момент Т-лучи используют в двух направлениях: для проведения медицинских обследований и досмотра пассажиров в целях обеспечения безопасности на транспорте. Оба применения основаны на свойстве Т-лучей проникать сквозь непроводящие материалы – пластик, бумагу, ткань и так далее. В то же время они достаточно сильно поглощаются металлами и водой. Это свойство, наряду с необходимостью в прямой видимости между приемником и передатчиком, сильно ограничивает потенциальное коммуникационное применение Т-лучей вне помещений».

«Фотонная пушка: двойные заряды» - название заметки, размещенной 2 мая на www.popmech.ru. «Предложена конструкция устройства, способного генерировать отдельные фотоны нужной длины волны – а в будущем стать основой компьютерных сетей совершенно нового типа. Квантовые компьютеры обещают нам настолько высокую производительность вычислительных систем, что работы над ними кипят вовсю – несмотря на то, что сложность таких устройств находится пока за пределами наших возможностей. Созданы лишь отдельные компоненты и прототипы. Однако награда столь велика, что интерес к подобным системам лишь подогревается.

Помимо прочего, обещаются принципиально, абсолютно невзламываемые решения для криптографии. Работать эти компьютеры будут, манипулируя для кодирования и передачи информации не электронами, а фотонами. В связи с этим встает необходимость разработки простой, компактной и надежной «фотонной пушки», устройства, способного строго контролируемо выдавать в систему отдельные фотоны нужных характеристик (существующие лазеры испускают их лишь порциями). Созданием фотонных пушек занимается не одна группа исследователей, но их результаты пока отнюдь не идеальны.

Новое предложение прозвучало недавно от немецких физиков, которые обещают получить едва ли не «фотонную суперпушку»: масштабируемую, удобную и эффективную, способную генерировать фотоны с широким диапазоном характеристик. Устройство представляет собой плоский округлый кристалл ниобата лития, который облучается 582-нанометровым лазером. Ниобат лития обладает способностью превращать отдельные фотоны в пары фотонов, так что когда фотон лазерного излучения путешествует сквозь его кристалл, он либо покидает его неизменным, либо конвертируется в пару спутанных фотонов с длиной волны около 1060 нм. При этом их длины волн не точно равны этой величине, так что все три вида исходящих фотонов возможно достаточно легко отделить друг от друга. 582-нанометровые система игнорирует, а из двух оставшихся один используется для передачи информации, а второй используется «на месте» для подтверждения факта передачи.

Среди достоинств такой системы, прежде всего, называется способность генерировать фотоны именно парами: обнаружение второго фотона служит надежным свидетельством тому, что первый действительно был отправлен. Кроме того, «пушка» обнаруживает впечатляющее быстродействие – она способна генерировать порядка 10 млн фотонных пар в секунду, что на несколько порядков выше существующих аналогов. И наконец, изменение температуры кристалла ниобата, приводящее к изменению параметров его решетки, позволяет контролировать длины волн испускаемых им фотонов в пределах 100-нанометрового диапазона».

«Новая сенсорная технология позволит реализовать "умные" вещи и сенсорные экраны нового поколения», утверждает 10 мая www.nanonewsnet.ru. «Интеллектуальные дверные ручки, «умные» бытовые предметы, новое поколение смартфонов и мобильных компьютеров – все это может в ближайшем будущем стать реальностью благодаря новой технологии сенсорного восприятия, разработанной исследователями Disney Research совместно с учеными университета Карнеги-Мелоун (Carnegie Mellon University).

Эта система, названная Touche, способна распознавать сигналы прикосновений, используя широкий диапазон информационного сигнала. В этом заключается ее основное отличие от существующих современных емкостных сенсорных систем, которые используются в смартфонах и планшетных компьютерах, и которые работают только на одной фиксированной частоте сигнала. Сенсорная система Touche основана на технологии Swept Frequency Capacitive Sensing (SFCS), которая позволяет любому электронному устройству узнать, когда к нему прикасаются, при этом, сенсорной поверхностью является не только область экрана, а все устройство целиком, и даже тело человека, объем воды и другие объекты, которые раньше нельзя было представить себе в роли сенсорной поверхности.

Помимо этого, с помощью технологии SFCS можно определять не только единичные или множественные касания пальцами, но и определять сложные комбинации, включающие взаимодействие всей ладонью пользователя. «Широкий диапазон сигнала в течение многих десятилетий уже использовался в радиосвязи, но, насколько нам известно, никто до нас не пытался использовать это для создания сенсорной технологии» – рассказывает Иван Пупырев (Ivan Poupyrev), старший научный сотрудник из Disney Research. – «В наших лабораторных экспериментах с помощью высокочастотной широкополосной технологии мы смогли увеличить количество распознаваемых жестов. Когда это объединено с алгоритмами распознавания жестов, точность распознавания приближается к 100 процентам. Такая технология может использоваться уже в ближайшее время для реализации совершенно новых способов взаимодействия людей с различными объектами и с окружающим миром».

Подобно экранам смартфонов, работа системы Touche основана на емкостном сцеплении. Экран смартфона покрыт прозрачной проводящей пленкой, по которой проходит электрический сигнал определенной частоты. При прикосновении человека к этой пленке изменяются ее емкостные электрические характеристики, что влечет за собой изменение параметров сигнала, что служит информационным сигналом для определения прикосновения. Используя широкий диапазон сигнала, система Touche может получить гораздо больше полезной информации. У различных материалов и тканей организма есть различные электрические емкостные свойства и контроль всей полосы сигнала может точно определить все пути, через которые электрический заряд течет через тело пользователя.

Среди потенциальных применений новой технологии можно выделить применение для создания «умных» вещей и бытовых приборов. Возьмем в качестве примера обычную дверную ручку. Используя технологию Touche, ручка может определить схватился за нее человек или прикоснулся одним, двумя или большим числом пальцев. Естественно, для каждого случая может быть запрограммировано различное действие, к примеру, запереть или отпереть замок, впустить человек, или озвучить сообщение типа «Я ушел, но вернусь через пять минут». В ходе исследований команда использовала технологию Touche для расширения возможностей сенсорных экранов, которые смогли распознать прикосновения не только кончиками пальцев, но и прикосновения частьи или всей ладони. Они без труда реализовали функций «щелчок кнопки мыши», увеличение и уменьшения масштаба, функции копировать-вставить, работавшие в зависимости от того, касался ли пользователь экрана или задней части корпуса смартфона, одним или двумя пальцами, большим пальцем руки или другими пальцами».

Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК содержит две заметки.16 мая www.nanonewsnet.ru объясняет, «Как устроена система правосудия в мозгу». «Все мы хорошо знаем ситуацию, когда, подходя к подъезду дома, около которого уютно расположились старушки, рьяно грызущие семечки, невольно слышишь их бурные осуждения «кто, когда, к кому пришел, кто чего нарушил» (выражаясь словами песни В. Добрынина). Американские нейрофизиологи попробовали объяснить, почему человек может судить других людей, не имеющих к нему никакого отношения. Одно из самых фундаментальных отличий человека от животных — это наша тяга к общественной справедливости: мы хотим наказать преступника, который лично нам ничего плохого не сделал. Способность человека выступать судьёй в чужом споре позволяет существовать большим общностям, где каждый сознаёт себя частью племени, народа, человечества. Это возможно благодаря передаваемым от индивида к индивиду представлениям о социальных нормах, причём эти нормы выглядят не просто как сухие законы и запреты: они опираются на эмоциональный отклик. Убийство вызывает внутри нас протест, и желание покарать убийцу не есть лишь стремление следовать положениям уголовного кодекса.

Всё это очевидно, пока не задумаешься о происхождении системы правосудия с точки зрения биологии. Ведь и судья, и присяжные, и те, кто занимается раскрытием преступлений, восстанавливают справедливость по отношению к потерпевшим, с которыми они не связаны никакими родственными узами. Грубо говоря, одна особь помогает другой, генетически ей неродственной. То есть работа системы правосудия направлена на поддержание стабильности и воспроизводства большой группы в целом, но без каких-либо очевидных выгод для самих судей в смысле продвижения своих генов в следующие поколения. И как тогда эволюция позволила возникнуть такому явлению? Предлагались разные объяснения того, почему взаимопомощь у людей существует без генетического подкрепления. Например, всё могло начаться с того, что две особи постоянно вступали в контакт, оказывая друг другу какие-то услуги: «Если ты почешешь мою спину, я почешу твою». Тут взаимная выгода не опирается на общий генетический фундамент, но, как показали исследования, эта модель работает только в небольших сообществах.

Другая модель предлагала в качестве движущей силы репутационные бонусы альтруистического поведения. Но прирост репутации от единичного альтруистического акта, как оказалось, слишком мал, чтобы можно было почувствовать необходимость такого поведения. Нейрофизиологи из Университета Вандербильта и Гарвардского университета (оба — США) попробовали выяснить, какая нейронная схема у нас в мозгу лежит в основе «альтруистического правосудия». Использовав новейшие данные поведенческих, когнитивных и нейрофизиологических исследований, они пришли к следующим выводам. Когда-то наказание и награда имели место только в двусторонних отношениях: две особи как-то взаимодействовали, и если кто-то не оправдывал ожиданий, то другой его наказывал.

Именно такая схема работает по сей день у некоторых приматов и в небольших человеческих сообществах. Здесь в том, кто прав, а кто нет, разбираются сами участники конфликта, другие к ним не лезут. Но потом, как пишут учёные в журнале Nature Neuroscience, из таких двусторонних отношений выросли новые, когда совершенно посторонних индивидов стало чрезвычайно интересовать, как обстоят дела у ссорящихся. По мнению авторов работы, это произошло благодаря подключению новых зон мозга, которые вообще-то до этого занимались совершенно другими делами и в межличностные отношения не лезли. Суть системы правосудия состоит в том, что судья и присяжные оценивают тяжесть преступления и состояние подсудимого (смягчающие или отягчающие обстоятельства), затем соотносят это с кодифицированными нормами права и определяют меру наказания. Учёные распределили всё это по пяти зонам мозга: две принадлежат фронтальной коре, отвечающей за высшие когнитивные функции, две относятся к задним отделам мозга, отвечающим за социальные реакции, и ещё одна — это амигдала, центр формирования эмоций.

Первоначально оценка действий преступника и его намерений оценивается в «социальной сети» мозга, включающей в себя медиальную префронтальную зону коры и височно-теменную спайку. Затем в дело вступают эмоции, хотя это и противоречит обычным декларациям о бесстрастном правосудии. Мотивация к наказанию приходит от амигдалы, которая реагирует на ущерб, причинённый преступником. Человек соотносит свои негативные эмоции по этому поводу с мотивами и личностью правонарушителя, а также с имеющимся набором «средств пресечения». Считается, что тут роль информационного хаба играет медиальная префронтальная зона коры, которая собирает предварительные субъективные и объективные данные от амигдалы и других зон, сшивает их между собой и передаёт в дорсолатеральную префронтальную кору. Здесь происходит формирование окончательного решения, в принятии которого участвует ещё и межтеменная борозда: она активируется в момент выбора конкретного наказания. Всё вместе можно сравнить с настоящей системой судопроизводства: тут тебе и следствие, и передача дела в суд, и эмоциональные присяжные, и судья в мантии и с молотком.

Именно подключение эмоций позволило вынести нарушение социальной нормы на суд общественности, не обращая внимания на то, есть ли генетические связи между сторонами конфликта и судьями. Такая сложная нейробюрократическая система позволила сформироваться большим сообществам. Правда, авторы работы уточняют, что не меньшую роль в этом могла сыграть система положительного подкрепления, прямо противоположная карающей системе правосудия. Учёные полагают, что описанная схема, отвечающая за общественное осуждение, могла сработать в эволюции крупных сообществ. Но усвоение социальных норм, скорее всего, происходит с помощью нейронной сети, отвечающей за награду при правильном межличностном общении. Расшифровка нейронной архитектуры этой второй сети позволит полностью понять, как так вышло, что человек может помогать не только «ближнему», но и «дальнему».

«Свет издалека: разгорячившийся Нептун» обсуждается в заметке от 18 мая на www.popmech.ru. «Впервые астрономам удалось получить свет от далекой планеты из класса сверхземель и мысленно полюбоваться этим миром устрашающей красоты. «Spitzer снова нас удивил, - не скрывает радости один из работающих с орбитальным телескопом ученых Билл Данчи (Bill Danchi), - Аппарат открыл возможности изучения атмосфер далеких планет и проложил дорогу для работы нового телескопа James Webb, который будет использовать те же технологии». Исследованная в этот раз система звезды 55 Cancri (55 Рака) достаточно близка к Солнечной система, всего в 41 световых годах от нас. У нее известно пять планет, и 55 Cancri e (55 Рака е) – самая близкая к звезде. Она относится к классу сверхземель, то есть лишь немногим крупнее нашей – по последним оценкам, вдвое больше и в восемь раз тяжелее. Она находится достаточно близко к своей звезде и делает оборот вокруг нее всего за 18 часов.

Из-за действия приливных сил планета все время обращена к звезде одной и той же стороной, которая сильно раскаляется. Это косвенно говорит о том, что у нее нет плотной атмосферы, способствующей теплообмену между ночной и дневной сторонами. С другой стороны, данные о ее плотности говорят о том, что планета может представлять собой колоссальный океан – словом, место достаточно интересное. На сей раз Spitzer удалось, исследуя 55 Cancri e, впервые зафиксировать ИК-излучение, которое излучает сама эта планета. В очередной раз подтвердилось, что из-за близости звезды дневная ее сторона прогревается очень существенно, до температуры выше 2 тыс. Кельвин. Даже металлы не могут существовать здесь в твердом виде. Это согласуется и с предыдущими наблюдениями этого удивительного мира. Скорее всего, 55 Cancri e имеет твердые внутренние слои, окруженные толстым горячим «одеялом», представляющим собой воду в состоянии сверхкритической жидкости, при котором исчезают различия между жидкой и газовой фазами. И самым внешним слоем идут плотные облака горячего пара. «Это похоже на Нептун, если только привести Нептун поближе к Солнцу и подождать, пока его атмосфера не закипит», - комментирует один из авторов работы, бельгийский астрофизик Мишель Жильо (Michaël Gillon)».

Раздел ИЗОБРЕТЕНИЯ этого обзора представлен семью заметками.

«Желаете «напечатать» химическую посуду? Легко!» - утверждает 27 апреля(апрель считаем маем) www.nanonewsnet.ru. «Возможно, что химикам будущего не придется заказывать у экспертов и ждать изготовления сложной химической посуды и микрореакторов – они смогут сами изготавливать сложную и недорогую химическую посуду двумя-тремя легкими движениями компьютерной мышки. Международная группа исследователей под руководством Лероя Кронина (Leroy Cronin) из Университета Глазго использовали самодельный трехмерный принтер – устройство, способное послойно создавать сложные трехмерные объекты – для изготовления полимерной химической посуды для проведения химических реакций. Этот относительно дешевый, автоматизированный и настраиваемый метод изготовления химической посуды позволит химическим лабораториям и небольшим компаниям получать химические реакторы и посуду, в настоящее время доступную только для крупных промышленных производств.

Первоначально Кронин с соавторами спроектировали конфигурацию своего реактора с помощью соответствующих компьютерных программ. Чертеж был загружен в трехмерный принтер, который воплотил чертеж в реальность за счет послойного построения детали – из сопел печатающей головки принтера подавался силиконовый полимер, который затвердевал на воздухе. Во время заранее запрограммированного интервала печати исследователи добавили к силиконовому реактору некоторые дополнительные детали, в том числе и стеклянное «окно» для слежения за протеканием реакции. Полученные с помощью трехмерной печати реакторы использовались для синтеза новых гетероциклических органических соединений и неорганических нанокластеров, что продемонстрировало возможности реакторов.

Исследователи также продемонстрировали, что  реактор может стать частью реакции – импрегнирование стен реактора палладием на угле непосредственно в процессе печати позволило получить реактор, специально приспособленный для каталитического гидрирования. Среди многих демо-реакций, проведенных в «самодельных» реакторах Кронину более всего нравится та, в которой геометрия реактора определяет синтетический результат реакции. При смешении стехиометрических количеств 4-метоксианилина и 5-(2-бромэтил) фенаниридинийбромида в большой по объему камере смешения реактора образуетмся дигидроимидазольный продукт, содержащий связь C=N; в малой же камере смешения при том же соотношении реагентов образуется изомер, не содержащий двойную связь.

Дженнифер Льюис (Jennifer A. Lewis), специалист по химии материалов из Университета Иллинойса, специалист по нанесению на трехмерные детали проводящего слоя с помощью трехмерной печати отмечает, что хотя пока еще реакторы, полученные в группе Кронина можно считать сырыми и недостаточно отработанными, сам по себе подход отличается чрезвычайно глубокими перспективами в области дизайна химической посуды и реакций, протекающих в этой посуде. Льюис отмечает, что обрадована такому радикально новому способу применения трехмерной печати».

«Команда проекторов: больше, четче», называется заметка, размещенная 16 мая на www.popmech.ru. «Сотни миниатюрных проекторов сформируют единое изображение – всегда четкое, на любой поверхности и под любым углом. Если вы когда-нибудь пытались использовать смартфон с проектором, передавая изображение под углом на стену или просто на какую-нибудь неровную поверхность, вы наверняка намучились с расфокусировкой разных его частей. Побороться с этой проблемой решили немецкие инженеры – хотя, казалось бы, она неразрешима даже теоретически, ведь связана с основными закономерностями оптики…

Как бы не так: оказалось, что для решения задачи достаточно внимательно посмотреть вокруг. Авторы, по их словам, вдохновились конструкционной идеей, заложенной в многофасеточных глазах насекомых. И создали систему, состоящую из сотен микропроекторов, работающих независимо, но согласованно. Каждый из них проецирует одно и то же исходное изображение, все они накладываются друг на друга, формируя целостную картинку. Но главное – каждый проектор фокусируется самостоятельно и независимо от соседей, получая необходимую обратную связь со встроенной камеры смартфона.

Итоговое изображение, сформированное из сотен индивидуально подстроенных, оказывается всегда четким и сфокусированным, даже если проецируется на неровную поверхность или под заметным углом. Авторы пошли еще дальше и снабдили систему элементом, проецирующим на изображение невидимую глазу инфракрасную сетку линий, которая делает его виртуальным сенсорным экраном. Сетка позволяет фиксировать появление и движения пальца, руки или указки – и интерпретировать эти движения как команды для смартфона. Разработчиками уже создан первый вариант готовой к массовому производству системы размерами 2х2 см – однако прежде чем отправлять свое детище в производство, они намерены еще более усовершенствовать разрешение проекторов».

«Спектрофон: будущим смартфонам» посвящена заметка от 21 мая на www.popmech.ru. «Миниатюрные спектрометры могут интегрироваться в смартфоны и открыть новую сферу полезных применений. Миниатюрный спектрометр, созданный немецкими инженерами во главе с Хайнрихом Грюгером (Heinrich Grüger), позволяет проводить экспресс-анализ продуктов питания любой консистенции, даже в упаковке. Достаточно навести его инфракрасный луч на видимый фрагмент продукта – и система уловит отраженный спектр и передаст данные на компьютер. Дальнейшее – дело техники: программа сравнит его со сведениями в своей базе данных, установит содержание воды, белков и другие параметры, и позволит, например, распознать подгнивший фрукт в еще целой кожуре.

Сам такой подход уже не нов, однако авторам удалось сделать устройство по-настоящему компактным, относящимся по размеру микроэлектромеханическим системам, а также дешевым в производстве. Теоретически в будущем оно может интегрироваться даже в массово продающиеся смартфоны и стать надежным советчиком при посещении супермаркета. «Мы надеемся на такое же широкое распространение спектрометров, что и видеокамер сегодня, - говорит Хайнрих Грюгер, - Цифровая камера, которая десять лет назад стоила 500 долларов, была менее совершенно той, что сегодня стоит практически копейки и стоит в телефонах». Грюгер полагает, что спектрометры ждет такая же судьба, причем в ближайшие лет пять. В самом деле, дополнение было бы полезным: с помощью разных приложений спектрометр позволит проверить качество питьевой воды, обнаружить наркотики или подсыпанный в кубок яд – кому что ближе…»

"Электронный нос" зашьют в одежду», утверждает 17 мая www.nanonewsnet.ru. «Британская компания Peratech предлагает вшивать в одежду миниатюрный электронный датчик летучих соединений. Высокочувствительный «электронный нос» сможет своевременно предупредить человека об опасном загрязнении воздуха или чрезвычайной ситуации. Датчик Peratech быстро обнаруживает разнообразные летучие органические соединения в окружающей среде – от бытовых красок до специфических запахов, производимых собственной кожей человека. Многие соединения не пахнут, но электронный датчик может своевременно известить о наличии вредных химических веществ и предупредить отравление. Многие ученые в течение десятков лет пытались создать простой и компактный «электронный нос». Однако, по заявлению представителей Peratech, только им удалось изготовить датчик с большим изменением электрического заряда и размером в несколько микрон.

Датчик собран из композитов с квантовым туннелированием (QTCs), которые ранее использовались для изготовления сенсорных экранов. В данном материале электроны «прыгают» между проводниками, расположенными на непроводящей подложке. Любая деформация, скручивание или изгиб приводят к сближению проводников и «проскакиванию» электронов. «Электронный нос» Peratech сделан из полимера, поглощающего летучие органические соединения. В процессе этого полимер набухает и вызывает сближение металлических частиц-проводников. В результате между проводниками начинают проходить электроны и датчик срабатывает. Особенностью датчиков Peratech является возможность их печати на тонкой пленке. Это позволяет интегрировать их в практически любые приборы, одежду и даже упаковку продуктов. Сфера применения новых датчиков самая широкая: от защитной спецодежды и грузовиков, перевозящих продукты, до повседневной одежды и смартфонов».

«IM Blanky - высокотехнологичное одеяло, которое "расскажет" все о вашем сне», пишет 3 мая www.nanonewsnet.ru. «Представьте себе одеяло, которое может сделать запись всего, что происходит с человеком во сне, и отправить все эти данные лечащему врачу этого человека. Конечно, большинству людей такое не требуется, но в мире достаточно людей, страдающих от расстройств сна и других психологических заболеваний, проявляющихся во сне. Группа канадских исследователей разработала высокотехнологичное одеяло, на котором установлена масса датчиков, это одеяло, соединенное с компьютером, может сделать запись в режиме реального времени всех движений тела человека во сне и составить по этим данным подробную трехмерную модель происходящего.

Команда исследователей из университета Торонто, возглавляемая Родольфом Эль-Хури (Rodolphe el-Khoury), установила на поверхности этого одеяла 104 малогабаритных датчика угла наклона. Именно эти датчики и токопроводящие нити образуют симпатичный рисунок на поверхности одеяла. Благодаря этим датчикам, одеяло, названное IM Blanky, может контролировать все, что находится и происходит под ним. Исследователи считают, что такая технология может найти применение не только в области здравоохранения, но и в области развлечений и компьютерных игр. Хотя, по правде говоря, я с трудом могу себе представить такое одеяло в качестве игрового контроллера. Будем надеяться, что такая технология позволит докторам и другим специалистам из области здравоохранения больше узнать о процессах, происходящих во время сна человека. Таким образом, одеяло IM Blanky станет весьма полезным для врачей и их пациентов, страдающих нарушениями сна и другими заболеваниями, влияющими на сон человека».

«Вода из воздуха» описана в заметке от 2 мая на www.nanonewsnet.ru. «Любому солдату, когда-либо принимавшему участие в реальных боевых действиях, известно, что даже лучшее оружие и выучка не помогут выжить, если нечего пить. Особенно это актуально сейчас, когда большинство конфликтов проходит в пустынных районах Среднего и Ближнего Востока, Африки. Поэтому для командира, проводящего подготовку к боевой операции, одним из главных вопросов является организация снабжения солдат водой, в любой точке, в любое время, даже посередине пустыни.

Решение для данной проблемы предложено израильской компанией Water-Gen. По словам ее представителей, обеспечить источник с водой в любое время и в любом месте можно, если собирать ее из воздуха, который есть везде, даже в пустыне. Вначале воздух попадает в фильтрующую систему, где производится его очистка от пыли. Затем специальные фильтры проводят экстракцию (забор) воды, которая медленно сливается в канистры. Чистую воду охлаждают, после чего ее можно пить, используя кран, который размещается прямо в кабине автомобиля или танка. Описания говорят о том, что система довольно энергозависима и обладает малой мобильностью, следовательно, ее целесообразно применять на подвижных шасси. Как говорят в Water-Gen, основной причиной для отправки небольших конвойных групп в Афганистане является именно транспортировка воды. Очень часто эти конвои становятся легкой мишенью для врага.

«Производство» воды в тех местах, где в ней нуждаются, позволит снизить потери среди личного состава, подняв боевой дух подразделений. Представители Water-Gen сообщают, что одна установка может производить до 80 литров воды в день, причем даже в самых неблагоприятных полевых и погодных условиях. Также система может работать от солнечных батарей. В 2011 году компанией проводились трехнедельные испытания своей разработки в американской армии во время войсковых учений. Кроме того, в Water-Gen надеятся, что их технология будет использоваться не только в армии, но и там, где воды не хватает для мирного населения. Великобритания, Индия, Испания, США и Международный комитет по делам беженцев ООН уже проявили свой интерес к данной разработке».

Раздел КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ скромен, но постоянен.

«Роснано» обещает через два года «магазины будущего» не только в Москве, но и в регионах», пишет 16 мая www.nanonewsnet.ru. «ОАО «Роснано» подготовило концепцию «Магазина будущего». В реализации проекта также участвуют компании X5 Retail Group и «Ситроникс». У «Роснано» очень оптимистичные планы. Уже через два года компания обещает открыть три магазина, в которых будут использоваться самые современные технологии: в Москве, в Томской области и в Татарстане. Разработчики уверяют, что уже в 2014 году в магазинах в качестве кошельков будут использоваться телефоны, а витрины станут виртуальными.

Москва, Томская область и Татарстан

По планам разработчиков, тестовый вариант «магазина будущего» откроется летом 2013 года. Он будет работать в московском офисе компании X5 Retail Group, поначалу его смогут посещать лишь сотрудники компании и гости офиса. Через год он откроет двери для всех. По задумке организаторов, в этой магазине будут использоваться RFID-технологии: на товарах будут специальные метки, с которых информация будет считываться бесконтактным путем. Это позволит значительно сократить численность персонала и ускорить процесс обслуживания. Полки с продуктами будут пополняться автоматически, а вместо касс будут специальные рамки, считывающие информацию с чипов.

Цена одного чипа — около 3 рублей. Общая сумма инвестиций в проект — порядка 350 млн рублей. Согласно концепции, радость от использования современных технологий ощутят не только москвичи. Еще два «магазина будущего» откроются в регионах — в Татарстане и Томской области. В ноябре этого года будет определены точные места расположения магазинов, в апреле 2014-го планируют заключить договор на эксплуатацию.

Известно, что Татарстан считается одним из самых технологических регионов России. Министерство информатизации поставило для себя основной задачей перевод государственных услуг в электронный вид. По данным министерства, у 85% населения республики есть доступ к 3G. В стратегии развития Томской области до 2020 года инновационный сектор экономики назван основным фактором развития. «Предполагается реализация типового проекта по строительству «магазина будущего» в 3 субъектах Федерации с адаптацией с учетом особенностей местного рынка и условий строительства и эксплуатации магазина», — говорится в концепции.

От краж спасут автоматы возле касс

Также «Роснано» предлагает технологии для борьбы с кражами. Все мелкие товары компания предлагает продавать через автоматы. Их установят возле касс и в зале. «Сейчас в магазинах много товаров маленького размера, но значимой стоимости. Проблему краж в прикассовой зоне, а так же проблема трудномаркируемых продуктов предлагается решать с помощью вендинговых машин, размещенных как внутри торгового зала, так и за кассовой зоной», — рассказывают в «Роснано». В компании уверены, что через два года в России начнется массовое использование мобильных телефонов в качестве кошельков.

Часть витрин предлагается сделать виртуальными — на них могут располагаться QR-коды товаров, которые будут считываться с помощью мобильников. Например, для австралийцев такие витрины уже не будущее, а реальность. Они расположены на улицах и в местах общественного пользования. Покупку можно совершить, просто наведя телефон на QR-код. Будет у «магазина будущего» и интернет-версия.

У банкиров менее оптимистичный взгляд на вещи

Планы «Роснано» кажутся чересчур оптимистичными на фоне проблем, которые еще не решены. В пресс-службе X5 Retail Group «Маркеру» рассказали, что RFID-метки пока что не считываются с товаров в фольге и с алюминиевых банок. Вряд ли ассортимент магазина будет полноценным без таких товаров. Технологически уже можно использовать мобильные телефоны как кошельки. Но пока о массовом распространении этой технологии говорить не приходится. Большинство россиян по-прежнему используют наличные — вместо банковских карт, не говоря уж о телефонах. В самих банках о планах на этот счет говорят осторожно. «В конце 2013 года у нас, возможно, будет запущен тестовый проект по мобильному банкингу, — говорит заместитель председателя правления «Связного банка» Евгений Давыдович. — Надо доработать технологическую базу и подготовить потребителей, они должны сами захотеть поменять свою модель поведения. Уже есть определенный сегмент потребителей, готовых этим пользоваться. Но бизнесом это станет, когда захотят миллионы».

 

Виртуальные витрины, мобильный телефон вместо кошелька – все это заманчиво. Но модель поведения потребителя  - вещь сложная и консервативная. Как бы безудержный оптимизм «Роснано» не разбился о реалии российской жизни. Будем реалистами, уважаемые читатели, ведь реализм – равнодействующая пессимизма и оптимизма!