Журнал Компьютерра N759

Конструкция, отличающаяся предельной простотой (используется всего два электромотора), пока не получила звучного коммерческого названия. Но судя по тому, что уже в этом месяце Honda приступает к масштабным испытаниям девайса на сборочных линиях одного из своих автозаводов, ее вывод на массовый рынок не за горами. Разработчики считают, что в первую очередь устройство будет полезно старикам и людям, страдающим заболеваниями опорно-двигательного аппарата, которым самостоятельное передвижение доставляет дискомфорт и болезненные ощущения. Другое применение "третья нога" может найти на производстве, облегчая рабочим долгое нахождение в неудобных позах и манипуляции с тяжелыми деталями. Весит новинка меньше семи килограмм, а заряда литий-ионного аккумулятора хватит на два часа неспешной прогулки. ЕЗ

Физикам из Корнельского университета удалось изготовить оптический осциллограф, способный работать на два с лишним порядка быстрее своих электронных собратьев. Это обещает скорое появление недорогих настольных и даже ручных приборов для анализа сигналов в современных телекоммуникационных сетях, изучения быстрых химических реакций и физических процессов.

Осциллограф позволяет увидеть на экране зависимость различных сигналов от времени. Инженерам и ученым он так же необходим, как нож повару. Сегодня лучшие электронные осциллографы имеют разрешение 30 пс, чего уже недостаточно для анализа быстрых процессов в научных лабораториях и сигналов в оптическом телекоммуникационном оборудовании. И хотя есть масса изощренных способов обойти это ограничение, все они обычно требуют целую серию одинаковых импульсов, к тому же медленно работают.

Чтобы решить эту проблему, ученые перешли от электроники к оптике, благо фотонные схемы обещают гораздо большую полосу пропускания сигналов. Тем более что зачастую анализировать нужно именно оптические импульсы. Их не стали, как обычно, сразу преобразовывать с помощью фотодетектора в электрический сигнал, а направили по световоду в кремниевый оптический чип, изготовленный по CMOS-технологии. В чипе реализован так называемый временной Фурье-процессор, который, используя нелинейное смешение сигнала со вспомогательным лазерным импульсом, преобразует оптический сигнал из временной формы в спектральную. А уже этот спектр, повторяющий форму исходного импульса, измеряется с помощью инфракрасной светодиодной линейки.

В экспериментах ученые продемонстрировали измерение одиночных импульсов сложной формы длительностью более ста пикосекунд с разрешением 220 фемтосекунд, а это рекордное для таких устройств количество отсчетов (более 450). Новый оптический осциллограф использует отдельный кремниевый чип с нановолноводом длиной полтора сантиметра, лазер, компенсирующие световоды и другое оборудование. Но использованная технология, в принципе, позволяет интегрировать основные компоненты оптического осциллографа в единственный чип, что сделает эти приборы легко доступными для многих разработчиков и научных лабораторий. ГА

Новый способ получения графена предложили ученые из Калифорнийского института наносистем при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Метод хорошо подходит для массового производства и позволяет получать листы графена рекордных размеров с великолепными электронными свойствами.

Как известно, графен - слой углерода толщиною в один атом - обладает аномально высокой проводимостью, большой теплопроводностью и прочностью, что делает его одним из претендентов на место в электронных устройствах будущего. Сегодня используются два основных способа получения графена, и оба плохо сочетаются с массовым производством чипов. В первом графен тем или иным образом отслаивают от монокристаллов графита. Но после этой процедуры довольно трудно убедиться, что получился именно монослой углерода с нужными размерами и свойствами; а ведь потом его еще надо как-то переместить в заданное место чипа. Во втором способе листы графена получают из карбида кремния, нагревая его до температуры более тысячи градусов. Но с помощью этого метода пока удается получать лишь небольшие образцы, к тому же столь высокие температуры чипам явно противопоказаны.

Новый химический способ включает в себя несколько стадий. Сначала графитовую пудру частично окисляют и расслаивают в воде, получая чешуйки так называемого оксида графита. Оксид графита является удобной заготовкой для восстановления графена. Часть его химических связей между атомами в слое углерода разорваны и заменены связями с кислородными комплексами. Раствор фильтруют, прогоняя через мембрану с мелкими порами и получая на ней тонкий слой бумаги из оксида графита, которую высушивают и аккуратно снимают с мембраны. Эту бумагу помещают в чистый гидразин (N2H4), где кислородные комплексы удаляются, плоская структура графена восстанавливается и образуется суспензия, которую уже можно нанести на нужные места чипа, удалив затем остатки гидразина отжигом при полутора сотнях градусов Цельсия. В результате на чипе остается чистый, готовый к использованию графен.

Результаты превзошли все ожидания. Были получены листы графена рекордных размеров 20x40 мкм, которые теперь можно исследовать ранее недоступными методами. Для примера ученые изготовили графеновый полевой транзистор с длиной канала 7 мкм и измерили его параметры. Для этого на играющей роль затвора кремниевой подложке, покрытой изолирующим слоем диоксида кремния, восстановили слой графена, а затем нанесли на его края золотые электроды истока и стока. Такой транзистор выдерживал ток на три порядка сильнее, чем удавалось пропускать сквозь графен, получаемый другими химическими методами. Это свидетельствует о высоком качестве материала.

В то же время листы графена пока выходят не идеально ровными, отклоняясь от плоскости примерно на треть нанометра, что говорит о наличии примесей, над удалением которых еще предстоит поработать. Но в целом новая химическая технология нанесения графена довольно проста и чрезвычайно гибка. Она легко вписывается и в традиционные технологии массового производства чипов, и в новые методы изготовления гибкой электроники. И это вселяет надежду, что новая дешевая и быстрая графеновая электроника уже не за горами. ГА

Похоже, муравьи давно знают простое и эффективное решение проблемы пробок, и людям есть чему у них поучиться. К таким выводам пришли ученые из Дрезденского технического университета при поддержке коллег из Канады и Венгрии.