RSS

Беспилотный КамАЗ - это сильно!

Несмотря на, кризис и экономические санкции о…

Папа Римский Франциск: теории эволюции и бо…

На аудиенции в Ватикане верховный иерарх Като…

Почему мы спим? Какие процессы проходят во вр…

Врачи отмечают, что во сне происходит рост и …

Путешествие во времени Стивена Хокинга

Возможности человеческого мозга безграничны и…

«
»
TwitterFacebook
Время НеоНовости наукиСитуация в российской науке продолжает ухудшаться

Ситуация в российской науке продолжает ухудшаться

Вопреки транслируемой телевидением благостной картине российских «наукоградов», населенных довольными молодыми учеными, работающими на дорогом современном оборудовании, цифры говорят о том, что ситуация в российской науке продолжает ухудшаться все более стремительными темпами

Как и в других сферах деятельности, в науке есть показатели, по которым можно судить о том, насколько хорошо идут дела. Важнейшими из таких наукометрических показателей являются число публикаций в научных журналах и их цитируемость. Наблюдение за их динамикой для разных стран позволяет судить об изменениях, которые происходят в научной сфере этих стран: наблюдается ли развитие или деградация научного потенциала страны.

Динамика числа научных статей (в тысячах штук) из ряда стран мира представлена в таблице 1 (по данным Web of Science).

Таблица 1

Страна

1993 г.

2003 г.

2009 г.

1

США

127,5

317,5

408,1

2

Китай

9,9

36,8

132,2

3

Германия

52,5

77,5

105,1

4

Англия

58,1

73,3

93,5

5

Япония

58,5

81,1

91,7

6

Франция

41,9

54

74,2

7

Италия

25,2

38,8

63,4

8

Канада

34,9

38,6

61,5

9

Испания

15,2

26,5

49,3

10

Индия

15,5

19,2

43,4

11

Южная Корея

3,4

17,5

42,6

12

Бразилия

4,8

13,8

34,4

13

Россия

25

26,2

29,8

14

Турция

1,9

7,6

24,9

15

Тайвань

5,2

11,6

24,1

16

Польша

6,3

11,9

21,4

17

Иран

0,3

1,8

16,3

18

Греция

3

6,3

13

19

Португалия

1,4

4

9,9

Приведенные в таблице 1 данные показывают, что, независимо от политического строя, культурных особенностей, места на карте и размера территории, действует единая закономерность: страны, в которых происходит быстрое экономическое и научно-техническое развитие, демонстрируют ускоренный (по отношению к наиболее развитым странам мира) рост числа научных статей. Даже в странах, не претендующих на технологическое лидерство и не имеющих сильных позиций в фундаментальной науке, с неизбежностью развивается «публикабельная» наука: она необходима им, чтобы обеспечить подготовку квалифицированных кадров, способных если не развивать, то хотя бы уметь воспринимать современные технологии.

Развитие науки до определенного уровня необходимо хотя бы для того, чтобы быть в состоянии поддерживать инфраструктуру современного общества. Как видно, Россия идет собственным путем: в последние десятилетия шла деградация научного потенциала страны, а не его рост. По оценкам, за два последние года падение числа российских публикаций составит примерно 10%. Это беспрецедентно, такого нет нигде. Ни в США с их колоссальным дефицитом бюджета, ни в Японии с ее многолетней экономической стагнацией и Фукусимой, ни даже в погрязшей в долгах Греции, непрерывно сотрясаемой забастовками. Не говоря уже о многих развивающихся странах, демонстрирующих устойчивый рост числа публикаций.

Происходящее можно оценивать как полный провал политики, проводимой руководством Минобрнауки, особенно с учетом того факта, что с 2006-го по 2011 годы бюджетное финансирование гражданских исследований и разработок выросло более чем в три раза (без учета инфляции). Ситуация в российской науке ухудшается в первую очередь из-за колоссального бюрократического давления на науку, ярчайшим олицетворением которого является закон 94-ФЗ, а также из-за фактического свертывания массовой грантовой поддержки науки, осуществляемой ведущими научными фондами России.

В Курчатовском институте есть синхротрон, который директор института Михаил Ковальчук характеризует как уникальную мегаустановку мирового класса. За много лет чл.-корр. РАН Ковальчук так и не добился того, чтобы синхротрон работал эффективно: пока он является мировым чемпионом по мизерности выхода научного продукта. С использованием синхротрона публикуется где-то 20 статей в научных журналах в год, тогда как за рубежом установки схожего класса дают по 200–400 публикаций в год, а наиболее продвинутые – до тысячи.

Приводя эти данные научный сотрудник ФИАН им. П. Н. Лебедева Евгений Онищенко констатирует, что провалы, в том числе российских космических миссий, есть прямое следствие политики, проводимой властью в отношении науки.

А теперь посмотрим на новейшие технологические достижения зарубежных учёных. Так, команда исследователей из Университета штата Калифорния, компании HRL Laboratories и Калифорнийского технологического института, создала легчайший материал в мире – с плотностью 0,9 мг/см3. В основе нового материала – решетка, занимающая всего 0,01% объема. Остальные 99,99% приходятся на воздух. Пока исследователи изготовили три варианта материала: с решеткой из элементов миллиметровых, микронных и нанометровых размеров.

«Материал становится прочнее по мере приближения размеров его структуры к наномасштабам, – рассказал руководитель исследования со стороны Калифорнийского университета Лоренцо Вальдевит. – Добавьте к этому возможности адаптации архитектуры микрорешетки и вы получите уникальный ячеистый материал».

По словам доктора Тобиаса Шедлера из HRL, «фокус в том, чтобы изготовить решетку из взаимосвязанных полых трубок с толщиной стенки в 1 000 раз меньше толщины человеческого волоса». Но полученный результат внушает исследователям оптимизм: ячеистая структура придает материалу уникальные свойства для металлов, в частности, полное восстановление после сжатия более чем на 50% и чрезвычайно высокую способность поглощения энергии.

Материал был разработан по заказу агентства перспективных оборонных разработок DARPA для использования в электродах батарей и для поглощения энергии акустического, вибрационного и ударного воздействия. Исследователи видят и другие широкие возможности для мирного применения материала.

«Современные сооружения, подобные Эйфелевой башне или мосту Золотые ворота, имеют невероятно легкий вес и эффективность по нагрузке именно благодаря своей архитектуре. Мы сделали революцию в легких материалах, перенеся эту концепцию на нано- и микромасштабы», – заявляет разработчик из HRL Уильям Картер.

Ученые из Университета Висконсина совершили прорыв в микротехнологиях, который позволит широко использовать пьезоэлектрические материалы в нано- или микроэлектромеханических устройствах (NEMS и MEMS). Они использовали пьезоэлектрический материал ниобат свинца-магния – титанат свинца (PMN-PT). Этот материал обладает чрезвычайно мощным пьезоэлектрическим эффектом, что позволяет создать сильные механические колебания при относительно небольшом электрическом напряжении. Материалы вроде PMN-PT, в частности, используются для трехмерной ультразвуковой диагностики высокого разрешения. Использование таких материалов в микромеханических устройствах очень перспективно, но сегодня существуют серьезные ограничения в технологии производства, которые мешают применить уникальные свойства PMN-PT.

Так, обычно для создания микроскопических пьезоэлектрических устройств приходится выполнять «огранку» сыпучего материала, чтобы придать крупинкам пьезоэлектрика желаемую форму. Это неточный, подверженный ошибкам процесс, который не подходит для высокоточного изготовления наноэлектромеханических или микроэлектромеханических систем. С помощью микромасштабного технологического процесса, похожего на те, что используются в электронике, ученые смогли, наконец, решить проблему сверхточной интеграции ***PMN-PT** на кремниевую подложку. Из-за потенциальной химической реакции между компонентами пришлось выкладывать из атомов сложные структуры: на кремний наносится свехтонкий слой титаната стронция, который выступает в качестве шаблона и повторяет структуру кремния. Затем идет слой рутената стронция (электрод), и только затем – PMN-PT. Устройства на основе новой технологии смогут значительно улучшить процессы обработки сигналов, медицинскую визуализацию, снизить энергопотребление и увеличить скорость датчиков, а также позволят сверхточно позиционировать микроприводы и другие сверхмалые устройства.

Фосфоресцентные материалы, выдающие видимое излучение после «накачки» светом, широко распространены. Но сделать аналогичный состав для инфракрасного излучения, способный при этом по-настоящему долго отдавать запасённую энергию, до сих пор не удавалось. Прорыв совершили исследователи из университета Джорджии (UGA). Они построили материал на основе трёхвалентного иона хрома (он отвечает собственно за излучение), который внедрили в матрицу из галлогерманата цинка (Zn3Ga2Ge2O10). Последняя создаёт своего рода ловушку для энергии, накапливает её в большом количестве и потом медленно отдаёт хрому, поясняет PhysOrg.com.

Именно благодаря такому сочетанию веществ новый фосфоресцирующий люминофор через минуту на ярком свету выдаёт поток с длинами волн от 650 до 1000 нанометров более чем 360 часов кряду. К такому удивительному показателю исследователи пришли после долгого перебора пропорций ингредиентов и режимов их спекания. Первые образцы фосфоресцирующей в тепловом диапазоне керамики из Джорджии выдавали свет лишь несколько минут. Создатели люминофора полагают, что его выдающиеся параметры пригодятся в медицинской диагностике. Светящиеся в ИК-спектре частицы можно было бы соединить с частицами, закрепляющимися на раковых клетках.

Кроме того, поскольку новый состав хорошо поглощает фотоны, на его основе можно попробовать создать необычную солнечную батарею. Наконец, в военной и полицейской сфере такие невидимые глазу светлячки могли бы тоже пригодиться как секретные метки, указатели или опознавательные знаки, наносимые на стены в помещениях и на разные объекты. Такие знаки могли бы впитывать энергию, когда присутствует свет (а работают они и от люминесцентных ламп, не только от прямого солнца). А при отключении света в здании или на улице ночью они были бы видны только тем, у кого есть приборы ночного видения.

Специалисты из Национального центра научных исследований (CNRS) и Высшей школы промышленной физики и химии Парижа (ESPCI) получили материал, комбинирующий свойства реакто- и термопластов. Процесс его создания напоминает получение эпоксидных смол, а исходными веществами являются бисфенол и глицерин. Регулируя концентрацию катализатора (цинка), можно изменять скорость размягчения материала. При комнатной температуре полимер является твёрдым телом различной степени жёсткости – в зависимости от химического состава.

Он лёгок, прочен и нерастворим. При незначительном нагревании отдельных участков в этих местах его можно согнуть или скрутить. А под действием более высоких температур материал можно разорвать на кусочки или раздробить, после чего вернуть в исходное состояние. Исследователи утверждают, что инновационный полимер, сочетающий свойства стекла и смолы, найдёт применение и даже сможет потеснить металлы в таких областях, как электроника, производство автомобилей и самолётов, строительство.

Исследователи из США в своей работе показали, что различные типы кремниевых кристаллических структур (политипы) могут быть получены при помощи методики, базирующейся на использовании катализирующих металлических наночастиц, при вариации внешних условий. Созданные подобным образом кремниевые наноструктуры обладают индивидуальными электронными свойствами, что позволит им в будущем найти применение в таких сферах, как создание солнечных батарей и других фотонных устройств.

Потенциал методики выращивания полупроводниковых нанопроводов на основе катализирующих металлических наночастиц известен относительно давно. Но лишь в последние несколько лет ученые сосредоточили свое внимание на возможности создания новых кристаллических материалов и политипов (кристаллов с идентичной химической формулой, но различным строением и, соответственно, электронной структурой) с помощью этой методики. Основываясь на упомянутом принципе выращивания полупроводников, научная группа из Northwestern University (США) показала, что методика позволяет создать кремниевые нанопровода различных политипов (кристаллической и электронной структуры), в зависимости от внешних условий в камере роста.

При этом применявшееся в ходе эксперимента для контроля результата комбинационное рассеяние позволяло быстро определить, какие внешние условия способствуют формированию того или иного политипа. В ходе эксперимента были созданы кристаллические политипы, известные как 9R, 27T и 2H, а также другие структуры кремния. Более того, контроль созданных структур с помощью просвечивающего электронного микроскопа показал, что внутренние дефекты кристаллической структуры образцов также сформированы из простейших «строительных блоков» упомянутых политипов. Как было отмечено выше, различные политипы (кристаллические структуры) имеют различные электронные свойства, т.е. отличаются расположением разрешенных и запрещенных зон для электронов проводимости.

В ближайшее время ученые планируют доказать, что открытые ими политипы можно использовать в практических приложениях, например, таких как создание солнечных батарей. По их мнению, контакт различных политипов кремния может использоваться в качестве электрически активной границы областей с электронной и дырочной проводимостью.

Плазменные разряды с 1800-х годов используются для получения озона, применяемого для обеззараживания воды. Некоторые клиники с помощью плазмы низкого давления получают перекись водорода для дезинфекции хирургического оборудования. Генерирующие плазму приборы также используют в качестве хирургических инструментов для удаления фрагментов тканей и коагуляции крови. Однако только недавно низкотемпературную плазму стали использовать в качестве дезинфектанта.

В 2009 году один из сотрудников Института космической физики им. Макса Планка (Германия) разработал устройство, позволяющее с помощью ионизированной плазмы в течение нескольких секунд безопасно дезинфицировать кожу человека, уничтожая все устойчивые к антибактериальным препаратам микроорганизмы.

В своей последней работе ученые университета Калифорнии в Беркли продемонстрировали, что плазма, генерируемая в виде коротких разрядов в воздухе в непосредственной близости от емкости с водой, значительно повышает кислотность воды, превращая ее в коктейль, содержащий высокореактивные ионизированные молекулы пероксида водорода, а также различных нитратов и нитритов (солей азотной и азотистой кислот). Эти соединения известны как микробициды и широко применяются в медицине (пероксид водорода) и в пищевой промышленности (нитраты и нитриты). Такая обработка убивала все предварительно внесенные в воду кишечные палочки, печально известные благодаря недавней вспышке серьезных пищевых отравлений в Европе. Более того, она также уничтожала все содержащиеся в воде вирусы и прионы (патогенные белки, вызывающие так называемое «коровье бешенство»).

К удивлению исследователей оказалось, что вода сохраняла свои антибактериальные свойства даже спустя неделю после обработки, когда содержание в ней пероксида водорода, а также нитратов и нитритов снижалось до нуля. Это указывает на существование других активных соединений, формируемых под действием разрядов плазмы и сохраняющихся в воде в течение продолжительного времени. По словам ученых, производство испускающих разряды низкотемпературной плазмы устройств требует небольших финансовых затрат, поэтому они позволят решить проблему получения стерильной воды для медицинских целей в развивающихся странах; регионах, пострадавших от стихийных бедствий; а также на поле боя.

Исследователи из Аризонского университета получили новый материал, который способен поддерживать высокоскоростные коммуникационные системы. Данная разработка может повысить КПД существующих солнечных батарей на основе кремния. Открытие также может быть применено для улучшения чувствительности и эффективности твердотельных сенсоров и приборов освещения. В основе изобретения лежит однокристаллическая нанопроволока, состоящая из соединений эрбия – это химический элемент из группы лантаноидов. Обычно он используется для усиления сигнала в оптоволоконных материалах. Профессор Цунь-Чжэн Нин говорит, что применяемые сегодня технологии не гарантируют впрыска в волокно необходимого количества атомов, что налагает определенные ограничения на минимальную длину волокна. Как раз это является причиной, почему данную технологию до сих пор не удавалось перенести на микрочипы.

Материал, который разработали ученые, содержит в тысячу раз больше эрбия, что позволяет его использовать в масштабах одиночного чипа. Если соединять такое волокно с кремниевыми полупроводниками, можно намного увеличить скорость передачи – как передачи информации, так и передачи импульса в солнечных батареях.

Исследователи из Массачусетского технологического института (США) сделали важный шаг, приближающий создание компьютерных систем, которые смогут воспроизводить одну из базовых функций мозга – способность к обучению. Ими сконструирован транзисторный аналоговый чип, имитирующий работу синапса – места контакта двух нейронов, где происходит передача нервного импульса между двумя клетками. Посредством передачи нервных импульсов нейроны обмениваются информацией между собой, и считается, что именно изменение силы синапса, регулируемое специальными рецепторами и нейротрансмиттерами, лежит в основе механизма памяти и обучения. Человеческий мозг содержит приблизительно 100 миллиардов нейронов, связанных друг с другом специальными отростками – аксонами, по которым нервные импульсы идут от нервной клетки (в этом случае называемой пресинаптическим нейроном), и дендритами, проводящими сигналы от других нейронов к воспринимающей клетке (в этом случае нейрон называется постсинаптическим).

Собственно синапс представляет собой место соприкосновения мембран двух контактирующих клеток, где происходит передача импульса посредством нейромедиаторов, а также ионов, проходящих из одной клетки в другую (ионный канал). Медиаторы, а также ферменты, разрушающие (выключающие) медиатор, содержатся в пузырьках, расположенных в расширенной части на конце аксона. Мембрана дендрита, в свою очередь, содержит рецепторы к тому или иному медиатору. Нейромедиаторы, высвобожденные пресинаптической мембраной, связываются с рецепторами на постсинаптической мембране и активируют ионные каналы через цепь биохимических реакций, изменяющих ток ионов кальция, натрия и калия, что, в свою очередь, приводит к изменению электрического потенциала клетки. Ионные каналы играют ключевую роль в изменении синаптической активности нейронов, которая может как усиливаться, так и ослабляться в разные диапазоны времени, составляя основу клеточного механизма памяти и обучения, помогающих организму адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды.

Группе Гая Рахмута удалось смоделировать работу ионных каналов в электронном устройстве, имитирующем режимы синаптической активности внутри ансамбля определенным образом связанных транзисторов. В отличие от цифровых устройств, состояние этого ансамбля изменяется не ступенчато, а непрерывно за счет разницы электрических потенциалов, заставляющей электроны перемещаться внутри транзисторов. Таким образом, электроны, перемещающиеся в транзисторах и между ними, моделируют ионы, перемещающиеся по ионным каналам в нервных клетках. Биологический механизм передачи нервного импульса, таким образом, моделируется электронным кремниевым процессором, причем он работает по аналоговому, а не цифровому принципу: его параметры изменяются непрерывно, а не ступенчато (дискретно), как это было бы в случае цифрового сигнала.

По-разному сочетая логические элементы процессора, можно имитировать режимы работы синапса – базового логического элемента нервной системы организма. И такие режимы – долговременной потенциации и долговременной депрессии – авторы статьи успешно продемонстрировали на своем процессоре. Попытки смоделировать работу синапса с помощью электронных устройств на основе кремния предпринимались и раньше, но ограничивались одним и притом сильно обобщенным параметром работы синапса – изменением электрического потенциала и потенциалом действия (моментом, когда нервная клетка продуцирует электрический импульс – «срабатывает»).

Устройство же, описанное в PNAS, имитирует базовые молекулярные процессы, происходящие в нервной клетке, являясь точной электронной моделью синаптического механизма. До развитого интеллекта, искусственно воплощенного в кремнии, таким синаптическим процессорам еще очень далеко, однако уже в ближайшем будущем они могут использоваться для моделирования отдельных нервных и базовых интеллектуальных функций, например распознавания образов.

Системы на основе таких синаптических аналоговых чипов могут функционировать быстрее цифровых, которым для получения корректного результата требуется производить нетривиальные объемы логических операций над входными данными, в отличие от аналоговых устройств, которым «алгоритмический костыль» не требуется. И даже быстрее биологических, которым из-за свойств клеточных мембран свойственна задержка в передаче нервного сигнала. Аналоговая природа таких нейропроцессоров открывает также не менее захватывающие перспективы в разработке биомашинных интерфейсов и в нейропротезировании.

Так называемые активные линзы с беспроводным питанием и светодиодным дисплеем в один пиксель разработали и протестировали на животных учёные университетов Вашингтона (UW) и Аалто (Aaltoyliopisto). И хотя эта работа – лишь доказательство концепции, можно с уверенностью сказать, что сделан ещё один важный шаг к отображению электронных писем, текстовых сообщений и показателей здоровья прямо в глазах человека. По словам учёных, ключевой проблемой был тот факт, что глаз не способен разглядеть изображение, находящееся настолько близко к нему. И исследователи обратились к линзам Френеля – будучи очень тонкими и состоящими из ряда призм, они помогли должным образом сфокусировать свет.

Учёные говорят, что испытали прототип на живых глазах кролика и убедились в безопасности образца: никаких признаков побочных эффектов замечено не было. Впрочем, до создания полнофункциональной линзы-дисплея с дистанционным питанием и высоким разрешением ещё далеко. Так, энергия в глаз кролика подавалась с расстояния всего 2 см, тогда как дистанция должна составлять хотя бы 1 метр. Необходимо усовершенствовать технологию беспроводной передачи энергии, конструкцию антенны и так далее. В последующих опытах учёные планируют попробовать передать в живой глаз текстовую информацию.

Американцы разработали всепогодный источник света, предназначенный в первую очередь для бедных стран, для жителей, не имеющих доступа к электрической сети, а также для людей, пострадавших в стихийных бедствиях. Но сначала новинку предложили обычным покупателям. Светильник LuminAID состоит из гибкой тонкоплёночной солнечной батареи, пары плоских аккумуляторов размером с монетку и нескольких ярких светодиодов. Все они герметично запечатаны в полупрозрачный полимерный пакет – он одновременно играет роль рассеивателя. Эта оригинальная новинка – разработка компании LuminAID Lab. Основали её выпускницы школы архитектуры университета Колумбии Анна Сторк (Anna Stork) и Андреа Срешта (Andrea Sreshta).

Изобретательницы подчёркивают главное преимущество LuminAID перед другими аварийными источниками света: тонкий пакет легко складывается, да и в развёрнутом виде занимает очень мало места. Для того чтобы LuminAID заработал, его нужно предварительно подержать на дневном свету. Ещё эту лампу-подушку следует надуть, так, как надувают, скажем, детский плавательный круг. Остаётся только нажать герметичную кнопку, чтобы получить свет. Полная зарядка светильника LuminAID на ярком солнце занимает 4–6 часов, после чего аппарат готов выдавать 35 люменов в течение 4 часов (условный режим «чтение») либо 20 люменов на протяжении 6 часов (режим «аварийный свет, ночник»).

Аккумуляторы рассчитаны на 800 циклов зарядки. Плавающий светлячок, очевидно, пригодится не только беднякам, но и самым обычным путешественникам, охотникам, туристам. В походах компактный, лёгкий, гибкий и водостойкий LuminAID может оказаться куда удобнее, чем фонарики и ночники традиционной конструкции. Вот на внимание со стороны обычных покупателей и рассчитывают создательницы устройства, мечтающие довести проект до конвейера.

Как сообщает Inhabitat, недавно авторы всепогодного светильника запустили в Сети 40-дневную кампанию «Дайте свет, получите свет» (Give Light, Get Light). Суть её заключается в том, что, заказывая один LuminAID себе (за $25), человек тем самым дарит такую же лампу безымянному бедняку из какой-либо развивающейся страны.

Компания Arkansas Power Electronics International сейчас работает над созданием электрического блока питания, способного обеспечить работоспособность автомобиля с подзарядкой от электросети. Электромобили представляют собой новое направление в области экологически чистого транспорта. К сожалению, на данном этапе они очень энергоемки и требуют больших затрат времени для подзарядки. Тем не менее, популярность таких автомобилей с каждым годом растет, что заставляет ученых серьезно задуматься над созданием технологий, позволяющих существенно экономить время и электроэнергию.

Последние 10 лет сотрудники компании APEI пытаются внедрить в электроприборы вместо стандартных кремниевых – карбидокремниевые полупроводники, которые обычно применяются при высоких температурах и чрезвычайно неблагоприятных условиях, например, в крыльях летательных аппаратов и капотах гибридных автомобилей. Из-за экстремальных условий работы карбидокремниевые полупроводники должны выдерживать температуру до 600 градусов по Цельсию, в то время как кремниевые рассчитаны на температуру не выше 150 градусов.

Теперь перед учеными стоит задача разработать компактный дизайн карбидокремниевого блока, так как вопрос температуростойкости уже решен. Блок питания, который создала компания APEI вместе с коллегами из Арканзаского университета, в 2009 году получил награду R&D 100 и попал в число 100 самых прогрессивных новинок техники во всем мире. По мнению Тая МакНатта, директора отдела по коммерческому развитию APEI, карбидокремний по сравнению с традиционным кремнием обеспечивает меньшее сопротивление в открытом состоянии для данного блокирующего напряжения, что несет в себе заметные преимущества.

Благодаря этому можно создавать менее емкие и быстрые переключатели с меньшими диэлектрическими потерями и потерями переключения. В ходе исследования карбидокремниевых полупроводников APEI также разработала новый блок питания, способный преобразовывать электроэнергию, необходимую для зарядки электромашин. Это позволит получить ряд преимуществ – от высокой эффективности до уменьшения размера и веса, получаемых за счет высокочастотного функционирования. Это мультичиповый блок питания. Он очень компактный, экономный и весит немного. Потребность в карбидокремниевых полупроводниках привела к потребности в блоках питания, которые будут снижать стоимость и увеличивать эффективность электроники.

Мультичиповый блок питания APEI разработан на основе карбидокремниевых компонентов. Благодаря ультраскоростному переключению на более высокую производительность блок питания способен выдерживать температурные режимы, превышающие допустимую норму на 250 градусов по Цельсию. Так как карбидокремниевые полупроводники оперируют в условиях высоких температур, система контроля температуры уже не играет такой важной роли в блоке питания. Благодаря этому система контроля температуры в мультичиповом блоке гораздо меньше по размеру и легче, что делает сам блок питания гораздо более компактным. Новые блочки компании APEI рассчитаны на эффективную работу на более, чем 96 процентов, в то время как большинство современных блочков справляются со своей задачей на менее, чем 92 процента. Новая технология также демонстрирует очень высокую плотность рассеиваемой мощности.

Отдаваемая мощность на килограмм карбидокремниевого блочка составляет 25 киловатт, в то время как самые современные блочки выдают всего 2.5 киловатт на килограмм. По мнению Мак Натта, более высокая температуростойкость и частота переключения, достигаемые путем комбинирования этих двух технологий, позволит электронным системам достичь десятикратного уменьшения в размере и весе. Блоки питания, разрабатываемые компанией APEI, – это технологии будущего, технологии, которые прокладывают путь для автомобилей, работающих за счет экологически чистой электроэнергии. Это направление вполне оправдает себя в области персонального транспорта, особенно, если удастся разработать быструю и экономную подзарядку.

Приводя вышеизложенные достижения в индустриальных нанотехнологиях, остаётся только констатировать, что научная активность приводит в лидирующих в науке странах (см. табл. 1) и к созданию инновационных технологий. Поэтому задача активизации фундаментальных и прикладных исследований в России становится как никогда актуальной.

Проф. Олег Фиговский, академик Европейской академии наук, РААСН и РИА

Человек

Планета

Время

Космос

Технологии