Добро пожаловать на сайт.

Напыляемые антенны превратят любую поверхность в радиопередатчик

Любое устройство, подключаемое по беспроводной сети, предполагает наличие антенны — как правило, встроенной металлической, возможности которой ограничены размерами гаджета.

Исследователи Университета Дрекселя (штат Пенсильвания, США) предложили свой вариант решения этой проблемы. Они разработали новый тип антенн, которые можно напылять практически на любую поверхность.

Они представляют собой нанослой металлического материала «MXene» (или «Maxine»). Это двумерная разновидность карбида титана (TiC) толщиной в несколько десятков нанометров, обладающая высокой проводимостью, что позволяет использовать ее в качестве антенны.

Ранее MXene уже использовался в экспериментальных батареях, которые заряжались за считанные секунды. С учетом уже имеющихся наработок ученые создали порошкообразное вещество, которое хорошо растворяется в воде. Напыленное на поверхность электронного устройства, оно превращается в двумерную антенну.

В ходе экспериментов с такими антеннами ученые обнаружили, что несмотря на сверхтонкие габариты, их производительность сравнима с существующими двумерными антеннами из графена, серебряных чернил и углеродных нанотрубок. MXene в 50 раз лучше передавали/принимали радиоволны, чем графен, и в 300 раз – чем серебряные чернила. При толщине слоя 8 микрометров удалось достичь максимальной производительности антенны 98 %.

Антенны MXene совместимы практически со всеми приемопередающими устройствами, включая гибкую и носимую электронику.

Российские ученые открыли сверхтекучую «электронную жидкость»

В ходе одного из экспериментов с наноструктурами было зафиксировано не совсем обычное поведение электронов: они буквально «текли», подобно жидкости. Открытие может привести к созданию сверхбыстрой «текучей» электроники нового поколения.

Из физики известно, что наибольшей скорости электроны достигают, когда не встречают на пути других частиц или атомов. Характерный пример такой среды – полный вакуум, где траектория их движения напоминает полет снаряда. Однако смоделировать такие условия еще никому не удалось.

Физики предполагают, что такой средой могут быть листы графена или углеродные нанотрубки, но опытного подтверждения этому также до сих пор не существует.

Группа российских физиков во главе с Григорием Фальковичем установила, что отсутствие препятствий – не главное условие для быстрого движения электронов. Более того, они смогут двигаться еще быстрее, взаимодействуя между собой, при перемещении в наноразмерных кусочках графена. Образовавшаяся в результате так называемая «квантовая жидкость», как поток воды, огибает встречные препятствия.

Ученые убеждены, что явление под названием «электронная жидкость» станет основой совершенно нового направления – сверхбыстрой электроники.

Сверхбыстрые лазерные импульсы помогут ускорить компьютеры в 100 тысяч раз

Любой компьютер сможет работать в 100000 раз быстрее, чем сейчас, если задействовать в нем «электричество» нового типа. Международная группа исследователей из Университета Мичигана доказала возможность перемещения отдельных электронов при помощи ультракоротких лазерных вспышек, вместо электрического тока. Исследование может привести к появлению совершенно новой световолновой электроники и созданию квантового компьютера.

Технология полупроводников на основе кремния давно себя исчерпала. Фактически мы добрались до физических пределов этих систем. Плотность компонентов и количество операций в чипе сегодня столь велики, что если отправить электрон «с заданием» к цели, то зачастую он сталкивается с собратом. Это порождает выброс энергии в виде избыточного тепла и сводит на нет все усилия по дальнейшей миниатюризации – вместо упорядоченного движения мы получим хаос.

Но можно пойти на хитрость, заставить электрон двигаться настолько быстро, что он будет опережать негативное событие. Это квантовая механика – представьте, что два автомобиля не столкнулись на перекрестке, потому что в расчетный момент аварии уже оказались далеко от него. Конечно, возникают новые сложности, поэтому речь пока идет об открытии в области фундаментальной физики, а не о прикладной технологии.

Истинный же повод для ликования у ученых иной. Чтобы «подтолкнуть» электрон, его накачивают энергией, посредством фемтосекундных импульсов от терагерцевого лазера, до уровня отрыва от ядра и начала движения по атомным связям кристалла. Этот лазер оказался столь быстр, что удалось поймать и удерживать электрон между двумя энергетическими состояниями. Квантовый эффект, как он есть, не смоделированный, а в реальности.

Рабочее название технологии — «световолновое электричество». Помимо замены полупроводникам ее собираются использовать для оптимизации химических реакций и создания средств квантовой криптографии.