\
ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ
\
размерами - 2x2,5x0,85 мм. Это стало возможным с использованием
технологии упаковки МЭМС QFN, совместимой с традиционной CMOS-
архитектурой. Планы компании довольно оптимистичны - вытеснить с
рынка кварцевые осцилляторы, которые, по словам д-ра Петерсена, уже
проигрывают по компактности и стоимости МЭМС-устройствам.
Еще одно преимущество SiTlxxx и SiT8002 состоит в их вибронеза-
вивимости и устойчивости к “шоковым” механическим ударам. В насто-
ящее время осцилляторы широко используются практически во всех мик-
ропроцессорах, без которых немыслимы мобильные телефоны, ноутбу-
ки, GPS-навигаторы и цифровые фотокамеры.
Было устранено одно из сложнейших препятствий перед произво-
дителями МЭМС и микроэлектронщиками, которое состояло в нанесе-
нии МЭМС на микросхему Или чип (MEMS on top of a wafer). Разработана
технология адгезии НЭМС и кремниевых подложек при температуре око-
ло 1000°С “MEMS First”. Технология “MEMS First" впервые была разра-
ботана и запатентована компанией Bosch, a SiTime применила ее не-
посредственно для осцилляторов.
Новые осцилляторы планируется использовать не только в таких
“сложных" устройствах, как МРЗ-плееры, но и в брелоках-ключах для
автомобильной сигнализации, где тоже необходимы сверхкомпактные
резонаторы. Еще одно применение серии SiTlxxx - гироскопы, акселе-
рометры и другая точная техника.
Самый крепкий природный клей будет применяться в медицине
Самое прочное из известных в природе клеящих соединений выра-
батывают бактерии, обитающие в реках, ручьях и водопроводных тру-
бах. Это показало исследование, проведенное группой ученых из уни-
верситета Индианы и университета Брауна, сообщает TerraDaily.
Бактерии Caulobacter crescentus обитают на быстром течении в усло-
виях исключительно низкого содержания питательных веществ - напри-
мер, в трубах питьевого водоснабжения. Эти бактерии не вырабатывают
токсины, поэтому они совершенно безопасны для здоровья человека. Вы-
яснилось, что для того, чтобы оторвать бактерию от поверхности, необхо-
димо приложить силу в 1 микроньютон, что соответствует напряжению в
70 ньютон/мм2. Для сравнения: коммерческий “суперклей" может выдер-
жать напряжение на разрыв всего лишь порядка 18-28 ньютон/мм2.
Ученые полагают, что массовое производство бактериального клея
для применения в медицине и технике вполне можно было бы наладить.
Один из руководителей исследования, доктор Ив Бран (Yves Brun) из
Блумингтона, считает, что ценность такого клея очевидна - он прочен и
может работать на мокрых поверхностях. Одно из наиболее перспектив-
ных направлений - создание хирургического клея, который после вы-
полнения своих функций будет саморазрушаться в организме, подобно
широко известному кетгуту.
Бактерии С. crescentus прикрепляются к субстрату при помощи длин-
ного, тонкого “стебелька”, покрытого на конце клейкими полисахарида-
ми, которые и обеспечивают клейкость. “Главная трудность на пути прак-
тического применения природного клея - произвести его в достаточных
количествах - и сделать это так, чтобы клей намертво не схватился с
производственным оборудованием, - говорит д-р Бран. - Используя му-
тантные бактерии, мы уже научились изолировать клей на стеклянной
поверхности. Но все наши попытки смыть его со стекла пока не увенча-
лись успехом". Однако дальнейшие работы в этом направлении пред-
ставляются очень перспективными.
“Теплый” силовой сверхпроводник: подробности
Ученым из Национальной лаборатории Ок-Риджа удалось создать
силовой кабель из высокотемпературного сверхпроводника (УВСО) на
гибкой металлической основе. Такой сверхпроводящий кабель спосо-
бен выдерживать как механические нагрузки, так и воздействие силь-
ных магнитных полей.
Сверхпроводники теряют электрическое сопротивление при охлаж-
дении ниже определенной температуры. Температура перехода в нор-
мальное состояние большинства сверхпроводников находится вблизи
абсолютного нуля. В 1986 г. было открыто явление высокотемператур-
ной сверхпроводимости (ВТСП) в керамических оксидных образцах (лан-
тан, барий, медь и кислород).
Вскоре выяснилось, что иттриевые керамики (УВСО) полностью те-
ряли сопротивление при температуре, превышающей температуру жид-
кого азота, что экономически более выгодно, поскольку себестоимость
азота примерно в 50 раз ниже, чем жидкого гелия, используемого для
охлаждения обычных сверхпроводников. Стоимость литра жидкого гелия
составляет около $5, в то время как литр азота обходится всего в $0,2.
Прошло почти два десятилетия с момента открытия ВТСП-сверхпро-
водников - надежды на быстрое внедрение новых материалов не осу-
ществились и оставалось только мечтать об электрических линиях пе-
редач с малыми потерями, поездах на магнитной подушке с использова-
нием левитации и высокоэффективных электродвигателях. Подобные
приложения не удавалось осуществить из-за высокой хрупкости и низ-
кой токонесущей способности керамических ВТСП-материалов. Сверх-
проводимость разрушалась в сильных внешних магнитным полях.
Доктор Амит Гойял (Amit Goyal) с коллегами из Национальной Лабо-
ратории США в Ок-Ридже ввели нанодефекты в “купраты", чтобы со-
здать гибкие образцы сверхпроводящего силового кабеля, способные
выдерживать воздействие сильных магнитных полей, сообщает
PhysicsWeb. Если будет разработана технология изготовления длинно-
мерных проводов длиной порядка километра, то можно будет рассчиты-
вать на скорое и широкое использование высокотемпературной сверх-
проводимости.
Исследователи достигли успеха, используя для нанесения трех-мик-
ронной иттрий-бариевой пленки (YBa2Cu307) метод, называемый абля-
цией импульсного лазера. В лаборатории применили новый подход к со-
зданию проводов, добавляя порошок цирконата бария (BZO) из наноча-
стиц к исходному материалу Y-Ba-Cu-O. Эти наноточки нормального
материала BZO действуют как эффективные дефекты, так называемые
“центры пиннинга”, которые закрепляют магнитный поток, входящий в
сверхпроводник, что позволяет пропускать большие токи даже в высо-
ких магнитных полях.
“Наша работа демонстрирует, что действительно возможно изгото-
вить сверхпроводящие провода с параметрами, необходимыми для це-
лого ряда крупномасштабных приложений. Мы объединили нанотехно-
логию и сверхпроводимость, - говорит д-р Гойял. - Если такой подход
позволит изготовить провода большой длины, где будут введены нано-
дефекты в объемную структуру, то можно будет надеяться на революци-
онные преобразования в электроэнергетике".
В России температурная зависимость критического тока ВТСП-пленок,
выращенных методом лазерной абляции, исследовалась в Омском государ-
ственном университете.
Микросхемы будут “распылять"
Японские исследователи открыли новый способ изготовления мик-
роэлектронных кремниевых устройств. Новый метод позволяет преодо-
леть недостатки традиционной техники литографии, для которой необ-
ходимо наличие чистых комнат и дорогостоящего вакуумного оборудо-
вания. По мнению ученых, таким способом можно будет создавать гиб-
кие дисплеи больших размеров, сообщает PhysicsWeb.
Кремниевые электронные устройства в настоящее время изготав-
ливаются по следующей технологии: в вакууме нагревается чистый крем-
ний, после чего образующийся “туман” из свободных атомов кремния
оседает на пластиковой поверхности. Затем затвердевшая пленка про-
травливается и при помощи техники фотолитографии на ней формиру-
ют элементы микросхемы. Однако этот метод дорог и сложен, поскольку
для его осуществления требуется сверхчистая среда - иначе кремний
потеряет свои электронные свойства.
В новой технологии, разработанной японскими учеными под руко-
водством доктора Масахиро Фурузавы (Masahiro Furusawa) из Seiko
Epson Corporation, используется жидкая форма кремния, полученная при
комнатной температуре и нормальном давлении. Жидкий кремний рас-
пыляют на поверхности при помощи струйного принтера.
Молекула жидкого кремния содержит пять атомов кремния, сцеп-
ленных в кольцо. При облучении жидкого кремния ультрафиолетовым
светом некоторые кольца разрываются, образуя линейные цепи, кото-
рые соединяются и образуют еще более длинные цепи. В результате фор-
мируется вязкая жидкость. Эту жидкость разводят в органическом ра-
створителе и полученный раствор распыляют по поверхности с помо-
щью методов центрифугирования или струйной печати. Образующаяся
жидкая пленка нагревается до температуры приблизительно 500°С и пре-
вращается в твердый поликристаллический кремний. Разработчики счи-
тают, что из таких пленок можно изготавливать транзисторы.
Согласно результатам тестирования, электронные свойства пленок
не уступают свойствам сверхчистых пленок, полученных по обычной тех-
нологии. Однако технология еще далека от совершенства. Кроме того,
современный струйный метод не обеспечивает разрешения, необходи-
мого для создания шаблонов в высокоплотных интегральных схемах, при-
меняемых в компьютерах. Тем не менее, новая технология, по мнению
авторов, может привести к разработке недорогих и несложных методов
создания обширного диапазона электронных устройств, цепей для ши-
рокоформатных дисплеев, солнечных фотоэлементов и датчиков.
]
3
Радиолюбитель - 0 5 /2 0 0 6 |
предыдущая страница 3 Радиолюбитель 2006-05 читать онлайн следующая страница 5 Радиолюбитель 2006-05 читать онлайн Домой Выключить/включить текст