Лампочки становятся беспроводными

23.07.2004

Стремительно проникающие в нашу жизнь беспроводные устройства самого различного назначения добрались до самых консервативных оплотов "проводных" технологий - в частности, электрического освещения.

По данным пресс-релиза американской лаборатории ядерных исследований Sandia National Laboratories, в США разработаны беспроводные источники света на основе нанокристаллов, способные в перспективе вытеснить привычные нам лампы накаливания или светильники дневного света. Помимо отсутствия электрических проводов, новые лампы обладают еще одним достоинством - очень высокой эффективностью. Беспроводные источники света разработаны в рамках совместного проекта Лос Аламосской национальной лаборатории и лабораторий Sandia. Излучающими элементами в них являются нанокристаллы.

В качестве источников энергии используются полупроводниковые структуры, известные как "квантовые колодцы" (quantum well). Их ультрафиолетовое излучение эффективно поглощается нанокристаллами, после чего переизлучается в видимом диапазоне. Показано экспериментально, что структура из нанокристаллов начинает излучать свет, находясь в непосредственной близости от источника энергии.

Подобный механизм обладает рядом привлекательных достоинств. В частности, длина волны света, излучаемого нанокристаллами, определяется в большей степени геометрическими параметрами структур, а не свойствами использованных материалов, что позволяет легко получать источники определенного цвета (например, красного, синего, зеленого), либо, комбинируя их, получать белый цвет. "Квантовый колодец", использовавшийся в проведенных американскими учеными экспериментах, представляет собой пленку толщиной около трех нанометров из индий-нитрида галлия, нанесенную на подложку диаметром два дюйма. Структура энергетических уровней позволяет "квантовому колодцу" излучать в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны около 400 нм).

Сам "квантовый колодец" был создан в лабораториях Sandia химиком Дэниэлом Колеске (Daniel Koleske). Сбор экспериментальной установки и проведение экспериментов, а также разработка теории осуществлялись учеными Лос-Аламосской лаборатории. В проведенном эксперименте накачка "квантового колодца" энергией осуществлялась с помощью лазера. Замена лазера на более удобный в эксплуатации электрический ток сопряжена со значительными трудностями, однако ученые полагают, что эта проблема вполне разрешима.

Уже в первых экспериментах эффективность передачи энергии составляла 55%. Ученые полагают, что в будущем этот показатель может значительно возрасти, практически до 100%. Разработка высокоэффективных источников света - одна из приоритетных задач современной полупроводниковой электроники: на сегодняшний день осветительные приборы являются основным потребителем вырабатываемой в мире электроэнергии.

Наиболее многообещающим направлением в этой области видится создание сверхярких светодиодов. Подобные устройства уже появились на рынке - в частности, итальянская компания Rimsa разработала светильник для операционных PentalLED, дающий абсолютно "холодный" свет. В нем используются светодиоды Luxeon V, способные излучать световой поток величиной 120 люмен и по времени жизни в двадцать пять раз превосходящие галогеновые, используемые в настоящее время.

Разработка эффективных "беспроводных" источников света на базе наноструктур, без сомнения, существенно расширит спектр применения новых технологий.

<< Назад: КПК BrailleNote PK для слепых 24.07.2004

>> Вперед: Bluetooth-адаптер для телефонов Motorola 21.07.2004

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Микробы распознают буквы 06.06.2021 Благодаря своему недавнему открытию, ученые с факультета биомедицинской инженерии Техниона смогли добиться распознавания определенных геометрических узоров - например, букв - колониями микробов, имитирующими искусственную нейронную сеть. Метод ученых основан на изменении способа коммуникации внутри колоний микробов в природе. Исследование, проведенное доктором Симингом Ли и доцентом Рамезом Даниэлем. Лаборатория профессора Даниэля занимается синтетической биологией, в частности, созданием биологических цепей, по сути сочетающих принципы биологии и электроники. Подобно электронным переключателям, которые можно включать и выключать, клетки спроектированы так, чтобы "включаться" и выполнять функцию, например флуоресценцию, в ответ на определенный стимул. Используя эту технику, группа разработала биологические "датчики", которые распознают присутствие мышьяка и других ядов в воде или наличие крови в моче. Однако клетки способны выполнять более сложные функции, чем простой переключатель "да / нет". Колонии микробов в природе способны к внутренней коммуникации. Например, они могут по-разному реагировать на внешние раздражители, когда колоний мало или же когда их много. Это явление, называемое "восприятием кворума", также проявляется, например, когда наша иммунная система мобилизуется против инфекции - клетки передают информацию о том, какой патоген попал в организм, какая реакция требуется и многое другое. Одна клетка сама по себе а может быть "глупой", но вся колония, как правило, "умная". Именно это явление группа профессора Даниэля использовала, чтобы в несколько раз повысить алгоритмическую сложность задачи и впервые создать биологическую схему, действующую как искусственная нейронная сеть, способная выполнять относительно сложную задачу: распознавание образов. Строительными блоками для нее стали модифицированные бактерии E. coli. Созданные таким образом геометрические узоры - это доказательство концепции того, что могут делать биологические схемы, действующие как искусственная нейронная сеть. В будущем мы можем увидеть биоинженерные системы, отслеживающие токсины, диагностирующие рак и используемые для регенерации тканей. У нас могут даже появиться биологические компьютеры. Интересно наблюдать, как синтетическая биология, стремящаяся имитировать электронику в биологических системах, прошла полный цикл, создав подобие искусственной нейронной сети, которая, конечно же, вдохновлена человеческим мозгом - самой сложной биологической системой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025