Компьютерра PDA 26.06.2010-02.07.2010 - [10]
Ведь автор "Машин творения" Эрик Дрекслер, введший в употребление более локальный нанотехнологический миф, допускает, что правительствам ближайшего будущего с наночудесами обычные граждане уже не понадобятся... Художественно эту мысль много раньше воплотили братья Стругацкие в "Улитке на склоне". Там "подруги", амазонки Леса, истребляют ставших ненужными им мужиков из заброшенных деревень с помощью биологических, – а вернее размывших грань между живой и мертвой материей, – технологий. Но сейчас-то речь уже не о литературе – сингулярность обсуждалась в отчете года Комиссии по экономической политике за 2007 год.
Так что же – сингулярность предопределена?
А вот нырнем далеко в прошлое, к началу европейской науки. Европа как раз стала тогда планетарным экономическим лидером. Благодаря артиллерии, компасу и навигации в открытых морях. Ну и ещё – технологии книгопечатания. Но всё это было изобретено в Китае. И – много раньше. И никаких газет и Географических открытий. Джонка, изумительно мореходное и маневренное судно, пережившая и каравеллы, и галеоны, существовала. А Новое время не наступило... Так и сегодня – компьютер существует, есть сеть, но кто знает, что дальше?
QuantumFilm: фотографии на "квантовой плёнке"
Автор: Олег Нечай
Опубликовано 29 июня 2010 года
Нанотехнологии открывают новые возможности совершенствования даже самых передовых разработок: современные кремниевые матрицы, используемые в фотоаппаратах и видеокамерах, можно сделать ещё чувствительнее с минимальными затратами.
Специалисты из калифорнийской компании InVisage Technologies, основанной бывшими сотрудниками OmniVision и учёными из канадского университета Торонто, предложили оригинальную технологию QuantumFilm, позволяющую в четыре раза повысить светочувствительность ПЗС или КМОП-матриц или в четыре раза увеличить их разрешение.
Главной задачей разработчиков было улучшить качество съёмки крохотных фотокамер, которые сегодня встраиваются практически во все портативные гаджеты – от телефонов и коммуникаторов до мультимедийных плееров и планшетов. Несмотря на заметный прогресс в области конструирования таких модулей, достигнутый за последние пять лет, по качеству съёмки "мобилокамеры" по-прежнему с трудом могут сравниться с обычными фотоаппаратами – даже с дешёвыми "мыльницами".
Как показали исследования, увеличение "мегапиксельности" не даёт принципиального роста качества картинки. Основная проблема в другом: по сравнению с "настоящими" фотоаппаратами, телефонные камеры страдают от недостатка освещения, вызванного не всегда оптимальным расположением фотомодуля в корпусе камеры, конструкцией сенсора и низким качеством оптики. При этом классическая технология изготовления кремниевых светочувствительных матриц практически исчерпала возможности дальнейшего развития и не позволяет кардинально решить проблему "мобилокамер".
В InVisage Technologies решили пойти другим путём и разработали кремниевый материал, изначально оптимизированный для максимальной светочувствительности. По оценкам представителей компании, если обычные матрицы на основе кремния захватывают лишь около 25% поступающего на них света, то сенсоры на основе технологии QuantumFilm улавливают до 95% света.
Поскольку кремний поглощает свет и преобразует его в электричество, к нему должны быть подведены контакты и массив транзисторов, которые выполнены как металлические слои. В обычной светочувствительной матрице свет должен пройти через эти два слоя, прежде чем он попадёт на кремниевый полупроводник, способный его уловить и измерить. В результате в матрицу проникает намного меньше света, чем могло бы поступать при оптимальной конструкции сенсора.
В матрице, изготовленной по технологии QuantumFilm, тоже есть эти два металлических слоя, но они расположены не над, а под регистрирующим слоем, что вдвое увеличивает количество попадающего на него света. Цветной светофильтр, установлен над светочувствительным слоем, а кремниевая подложка, как и в обычной матрице, под двумя металлическими слоями.
Регистрирующий слой представляет собой плёнку из эластичного прозрачного полимера, в которой содержится массив квантовых точек – отсюда и название QuantumFilm, то есть "квантовая плёнка". Этот массив вдвое более светочувствителен, чем кремний, в результате новые матрицы демонстрируют вчетверо более высокую чувствительность к свету, чем обычные. Когда фотоны ударяют по квантовым точкам, последние точно так же поглощают энергию света, как и кремний, только с гораздо большей эффективностью.
В каждом пикселе матрицы, изготовленной по технологии QuantumFilm, содержится несколько миллионов квантовых точек размером в несколько нанометров. Точные цифры держатся в секрете, при этом настройка сенсора производится путём варьирования размеров точек. Приложение к точкам разных размеров различной энергии даёт разные цвета.
Благодаря тому, что квантовые точки чрезвычайно малы по размеру и их очень много в каждом пикселе, электроны ведут себя в новом материале иначе, чем в кремнии. Если в кремнии только фотоны с некоторой длиной волны обладают энергией, способной заставить электрон "перепрыгнуть" на другой уровень, что позволяет замерить освещённость, то в случае с "квантовой плёнкой" диапазон регистрируемых волн значительно шире.
