#электроника

Китай доминирует в мировом производстве электроники, на его долю приходится 58,8% глобальных производственных мощностей в сфере цифровой техники. В более широком смысле центр мировой технологической цепочки поставок находится в Восточной Азии. Здесь производят все — от полупроводниковых чипов и дисплеев до печатных плат, смартфонов и компьютеров.

Ученые из Сколтеха (группа ВЭБ.РФ) и их коллеги из Университета ИТМО и НИУ ВШЭ впервые продемонстрировали прямую электрическую накачку поляритонного лазера на основе галогенидного перовскитного микрокристалла, полученного из раствора. Результаты исследования представляют собой решение давней проблемы физики полупроводников и оптоэлектроники, которая десятилетиями оставалась препятствием на пути к решению технологической задачи: создать недорогие неэпитаксиальные лазерные диоды, работающие под непрерывным электрическим током. Такие устройства найдут применение в оптических сенсорах и спектроскопии, высокоскоростных вычислениях и энергоэффективных нейроморфных компьютерах.

Исследователи из Московского физико-технического института с коллегами экспериментально обнаружили и объяснили эффект неполного преобразования электрического тока в сверхпроводящих наноструктурах. Оказалось, что при уменьшении ширины сверхпроводящих электродов ниже 400 нанометров нормальный ток перестает полностью превращаться в сверхпроводящий, что приводит к искажению измеряемых характеристик джозефсоновских переходов — сверхпроводящих составных элементов квантовых компьютеров и ультрачувствительных датчиков.

Коллектив ученых из Института квантовых технологий МФТИ исследовал свойства материалов, используемых в микросхемах энергонезависимой памяти электронных устройств. Целью исследования было определить, при каких параметрах данного материала возможно улучшить характеристики энергонезависимой памяти, а именно: повысить ресурс ее работы. Результат оказался неожиданным.

Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.

Российские ученые из МИЭМ ВШЭ разработали новый подход к моделированию электротепловых процессов в мощных электронных схемах на печатных платах. Они научились быстро и точно рассчитывать, как нагреваются электронные компоненты во время работы, чтобы заранее предотвращать их перегрев и поломку. При работе электродвигателей или другого оборудования их электронные детали (особенно транзисторы) сильно нагреваются, потому что при прохождении тока неизбежно выделяется тепло. Когда происходят резкие перепады температуры при включении и выключении устройства, параметры транзисторов меняются, и техника может выйти из строя.

Современное жилое пространство содержит большое количество различных электротехнических устройств, функциональность которых стала неотъемлемым элементом бытового комфорта. Однако эта привычная технологическая среда содержит скрытые риски, вероятность реализации которых возрастает при сочетании естественного старения материалов и нарушения условий эксплуатации. Возгорание бытовых приборов — не результат мистического стечения обстоятельств, а следствие вполне определенных физических процессов. Разберем эти механизмы с позиций электротехники и материаловедения вместе с Татьяной Бахваловой, кандидатом физико-математических наук, преподавателем кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА.

Международная научная группа при участии МФТИ разработала композитный гель-полимерный электролит для аккумуляторов. Этот материал позволит создать безопасные высокомощные батареи, что важно для электромобилей, гаджетов и систем хранения энергии.

Источники питания на основе возобновляемых и автономных технологий, такие как солнечные панели, аккумуляторные батареи и гибридные энергосистемы, характеризуются значительными колебаниями выходного напряжения, зависящими от условий эксплуатации и нагрузки. Такие изменения затрудняют их прямое использование для питания маломощных электронных устройств, требующих строго фиксированных параметров для применения. Для решения этой задачи ученые Пермского Политеха создали интеллектуальную систему управления напряжением для источников питания постоянного напряжения. Применение адаптивной нейронной сети позволяет увеличить точность стабилизации напряжения, ускорить реакцию системы на 58% и более чем вдвое сократить количество вычислительных операций по сравнению с традиционными решениями.

Многие классические инструменты имеют электронные аналоги. Инженеру Сергею Антоновичу понадобился высокофункциональный электронный баян, и он его создал. Профессиональное сообщество музыкантов уже начало осваивать новинку. Мы решили поговорить с разработчиком и выяснить подробности.

Благодаря уникальным свойствам грибы стали идеальным материалом для биоэлектроники — нового направления, которое может помочь в разработке материалов для компьютеров будущего. Ученые предложили создавать мемристоры из популярных съедобных грибов.

Ученые Томского политехнического университета исследовали, как добавление редкоземельных элементов (РЗЭ) с разной концентрацией влияет на формирование и свойства литиевого феррита. На сегодняшний день, этот материал используют, например, при изготовлении сердечников трансформаторов, антенн, устройств магнитной записи. В перспективе, выявленные политехниками закономерности делают литиевый феррит привлекательным для использования в СВЧ-устройствах, например, в качестве фазовращателей, переключателей, циркуляторов.

Геологи Санкт-Петербургского государственного университета в составе научного коллектива показали, что привычные оксиды железа в наноразмерной форме могут стать основой для биосенсоров и электроники будущего.

Предприятие «НИИ НПО «ЛУЧ», которое входит в научное подразделение «Росатома», совместно с российскими учеными и промышленными компаниями разработало технологию и оборудование для выпуска особо чистого гексафторида вольфрама. Новое производство поможет России отказаться от импорта этого важного вещества, которое сейчас полностью завозится из-за рубежа.

Исследователи из РТУ МИРЭА создали программный комплекс, способный автоматически выявлять неисправности в радиоэлектронных устройствах. Разработка представляет собой интеллектуальную систему диагностики, которая найдет применение как на предприятиях электронной отрасли, так и в учебном процессе вузов радиотехнического профиля.

В России создают новые источники микроволнового излучения, изучают сложные квантовые эффекты в полупроводниках, исследуют свойства вещества при сверхвысоких давлениях и многое другое. В этом небольшом тексте мы не сможем затронуть все проводимые исследования в такой большой стране, как наша, и даже упомянуть все институты и университеты, которые ими заняты — но попробуем наметить основные тенденции.

Ученые РТУ МИРЭА рассказали о преимуществах синтеза гидрогелевых мембран на основе природного полимера — желатина, которые можно использовать в электронных устройствах. Например, в сенсорах для медицинской диагностики.

С каждым годом роботы становятся все совершеннее и совершеннее, и все активнее внедряются в мир людей. Перед учеными сегодня стоит задача не только добиться максимальной эффективности, но и обеспечить комфортное и безопасное взаимодействие двух миров. Чего мы достигли и куда двигаться дальше? Какова роль фундаментальной науки применительно к робототехнике? Чем мы можем гордиться и где брать специалистов? Ответы на эти вопросы вы найдете в интервью профессора РАН, доктора технических наук Романа Валерьевича Мещерякова, главного научного сотрудника Института проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН.

Исследовательская группа из Великобритании разработала биоразлагаемые нанокомпозитные пленки. Новый материал может стать зеленой альтернативой пластиковым электронным компонентам, которые получают из продуктов нефтепереработки.

Слушатели узнают, из чего сделаны электронные предметы.

Ученые разработали мягкие нанопровода из золота для применения в нейроинтерфейсах. Такие электроды по механическим свойствам оказались близки человеческим нервам.

Участники мероприятия узнают о жизни и творчестве гениального инженера и ученого Льва Сергеевича Термена.

Гости конференции, которая пройдет с 29 по 31 мая Государственном научном центре РФ НПО «Орион» холдинга «Швабе» Госкорпорации Ростех, смогут посетить ряд пленарных заседаний и секций.

Группа физиков из Нидерландов и Южной Кореи создала искусственный синапс, работающий по тому же принципу, что и «естественные». Последние, напомним, успешно используют для «вычислений» то, что в первом приближении является банальной соленой водой.

Нанотехнологи исследуют физические явления, которые можно применить в электронике нового поколения. Ученые университета «Дубна» впервые продемонстрировали захват магнитной прецессии осцилляциями сверхпроводящего тока в наноструктурах «сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник» под действием внешней электромагнитной волны.

В НИУ ВШЭ разработали программный комплекс «АСОНИКА-К», который помогает сделать отечественные электронные детали надежнее. В октябре он уже заработал на одном из промышленных предприятий, выпускающих электронные компоненты.

Ученые из Швеции, Германии и Китая смогли наблюдать в естественном материале предсказанные десятилетия назад квазичастицы — трехмерные магнитные хопфионы. Это открытие способно резко продвинуть спинтронику, дав устройствам на ее основе возможности, отсутствующие у современной электроники.

Ученые из МФТИ и ИРЭ имени В. А. Котельникова РАН определили условия получения сверхпроводящих пленок из нитрида ниобия титана с оптимальными свойствами: малой глубиной проникновения магнитного поля, высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние и высокой удельной проводимостью. Полученный результат поможет синтезировать высококачественные пленки для элементов устройств сверхпроводниковой электроники.

При производстве электронного оборудования одним из этапов является изготовление печатной платы — пластины, на поверхности которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Без нее устройство не будет работать. Печатные платы широко применяются в бытовой и вычислительной технике, аппаратуре средствах связи, в системах автоматизации. Они используются в медицинском приборостроении, автомобильной, авиационной и космической промышленности. При мелкосерийном производстве, достаточно часто заготовку печатной платы изготавливают методом сверления и фрезерования на CNC станке, который производит операции по заданной программе без участия человека. Станок оснащен рабочим столом, на который крепится деталь, а затем выполняется ее обработка с высокой степенью точности. Однако для минимального участия оператора и повышения качества обработки требуется конкретное определение координат расположения заготовки. Ученые Пермского Политеха разработали интеллектуальную систему управления процессом изготовления печатных плат для CNC станка. Изобретение экономит время работы и повышает качество производства.

Междисциплинарный коллектив ученых ЮФУ разработал новый композит на основе оксида цинка, который можно применять в качестве резистора для солнечных элементов и устройств «прозрачной» электроники. Уникальность таких фоточувствительных резисторов заключается в возможности работы в ультрафиолетовом и видимом диапазонах, поразительно коротком отклике за долю секунды, а также высокой оптической прозрачности в видимом диапазоне света.

Ученые из МФТИ и СПбГУ с европейскими коллегами научились определять направление магнитного момента атомов лантаноидов в приповерхностных индивидуальных слоях кристаллов по спектру фотоэмиссии. С помощью разработанного метода ученые смогут надежно осуществлять контроль за направлением магнитного момента в тонкопленочных монокристаллических соединениях лантаноидов в зависимости от температуры и структуры соединений. Предложенный подход будет полезен при разработке широко круга технологически значимых гетероструктур и слоистых нанообъектов, мономолекулярных магнитов, а также магнитно активных супрамолекулярных соединений, содержащих лантаноиды.

Российские ученые получили металлорганические соединения с переключаемыми магнитными свойствами. Входящие в их состав ионы металлов способны обратимо менять спиновое состояние в ответ на внешние воздействия, а следовательно, кодировать один бит информации в одной молекуле. Технология поможет в разработке устройств памяти с большей емкостью, а также еще на один шаг приблизит исследователей к созданию полноценного квантового компьютера из молекулярных материалов.

Физики из МФТИ изучили оптические свойства нитрида бора (незаменимого компонента для двумерных материалов) и обнаружили, что он обладает рекордным показателем преломления в ультрафиолетовом свете. Это значит, что материал может стать основой разработок в области нанофотоники, в частности заменить электронные компоненты в интегральных схемах компьютеров. Для демонстрации практического применения нитрида бора ученые сконструировали нанометровый волновод, показавший высокую эффективность.

Краткий ответ — нет, не появятся. Атомные батарейки, то есть источники электрического тока, получающие энергию от распада радиоактивных веществ, существуют очень давно, и среди них есть довольно компактные. Их широкому применению мешают не сложности с безопасностью, а стоимость и удельная мощность — первая непозволительно велика, а вторая непрактично мала для потребительской электроники. Чтобы понять, почему...

Сотрудники Института катализа СО РАН начали создавать углеродные материалы для суперконденсаторов на основе скорлупы кедрового ореха. Свойства этих материалов позволят получить элементы с высокой плотностью запасаемой энергии.  

Слушатели узнают про современные материалы для гибкой электроники и мягкой робототехники.

Исследователи из Сколтеха запатентовали метод синтеза графеновых структур, при помощи которого можно создавать функциональные графеновые компоненты произвольной формы со 100-нанометровым разрешением на гибкой прозрачной подложке для изделий гибкой и прозрачной электроники. Благодаря предложенному подходу удается избежать образования дефектов, которые возникают в общепринятом на сегодня технологическом процессе переноса графена между подложками и приводят к снижению качества.

Мемристоры — это элементы микроэлектроники, которые кардинально увеличивают скорость обработки информации и объемы хранимых данных, принципиально меняя подходы к компьютерной архитектуре. Микросхемы нанометровых размеров могут и хранить, и обрабатывать данные, они «запоминают» пропущенный заряд, благодаря чему длительно хранят информацию независимо от напряжения. Проблема в том, что современные мемристорные устройства часто ведут себя нестабильно. Поэтому поиск материалов и структур для мемристоров с лучшими свойствами остается одним из главных направлений микро- и наноэлектроники.

Исследователи СПбГЭТУ «ЛЭТИ» выступили участниками фундаментального научного обзора о результатах и перспективах развития на ближайшее десятилетие магноники — актуального сегодня раздела физики, который может быть использован при создании более энергоэффективных и быстродействующих видов вычислительных устройств.

В ЮФУ установили новые закономерности роста углеродных нанотрубок, позволяющие управлять значением пьезоэлектрического коэффициента путем выбора материала подслоя.

Сверхпластичная штамповка позволяет изготавливать металлические изделия сложной формы за несколько секунд, избегая при этом потерь материала, чего нельзя добиться методами традиционной механической обработки. Поэтому такие сплавы могут применяться в машиностроении и электротехнике.

В ЛЭТИ модифицировали модель одной из наиболее распространенных в мире серийных версий мемристора — элемента компонентной базы для вычислительных устройств, действующих на новых физических принципах.

За всю новейшую историю мир не видел ничего подобного тому вызову, с которым столкнулась Россия в 2022 году. Никогда еще не было случая, когда крупная страна подвергалась бы настолько всеобъемлющей попытке торговой и экономической блокады со стороны сразу нескольких крупных экономических держав. Получится ли с ней справиться и что именно для этого нужно?

Исследователи из Сколтеха, Шаньдунского университета и инновационного центра ORE Catapult предложили способ стабилизировать работу ветряных электростанций в условиях перенапряжения, когда из-за дисбаланса в электросети ветрогенераторы на время вынужденно отключаются. Научный коллектив описывает, как подача в цепь точно подобранного «реактивного тока» сделает возможной непрерывную генерацию энергии в условиях кратковременных бросков напряжения.

Сегодня в России наблюдается большой спрос на электронику отечественного производства, в частности, на электронику специального назначения, используемую в космической и других сферах. Ученые предложили способ увеличения надежности вычислительных систем путем оптимального использования избыточности, резервирования.

Базирующаяся в Омске компания «Промобит» создала первый российский ноутбук на базе процессора «Байкал-М». Разработчики завершают работы над финальной модификацией. Однако все еще не ясно, какое будущее их ждет, учитывая запрет на поставки в Россию полупроводников с фабрик Тайваня.

Правильное применение сегнетоэлектрических тонких пленок может быть эффективно на предприятиях и заводах, которые занимаются разработкой датчиков для автомобилей, приборов УЗИ и устройств военной техники. Технология ученых Южного федерального университета обладает лучшими характеристиками, чем у зарубежных коллег.

Физики из МФТИ и Сколтеха нашли способ изменять электронные свойства углеродных нанотрубок и подстраивать их для применения в электронных приборах.

Портативная система с помощью специальных пептидных молекул - аптамеров - позволяет с высокой точностью выявлять биомаркеры инфаркта миокарда в крови. Диагностика проводится в течение 5-10 минут.

Компания «Яндекс» презентовала «Станцию» второго поколения. Ее снабдили двумя широкополосными динамиками общей мощностью 30 ватт. Благодаря колонке можно напрямую взаимодействовать с разными устройствами умного дома. На рынке она должна появиться в следующем году.