Ученым удалось решить проблему создания нанотрубчатых электронных структур

Принцип работы устройства синтеза речи. Гибкие проводники, наложенные на слои пластика. PDMS – слои пластика; М – слои магнитной индукции; Ма – слои магнитомеханического соединения.

Мы купаемся в океане энергии, но с трудом и задорого «ухватываем» лишь малую толику ее. Между тем простейшие клетки, даже не имеющие ядра, успешно конвертируют солнечные фотоны в необходимую им органику. Один из вариантов использования энергии нашего светила – кремниевые солнца панели. Но они дороги в производстве и эксплуатации, к тому же обещают экологические проблемы.

Поэтому давно вместо кремния предложено использовать перовскиты, названные в память о русском коллекционере-минералоге Перовском. Но и перовскиты не решают проблемы, связанные с солнечными батареями. Поэтому такой интерес вызвало сообщение австралийских ученых из университетов Сиднея и Мельбурна. Они в сотрудничестве с коллегами из Кембриджа наладили ленточное производство батарей. Свой продукт исследователи назвали гибким модулем фотовольтаики (получение электричества за счет энергии света), или гибкой ленточной электроникой. Основа ленты – это хорошо известный пластик РЕТ, или полиэтилен-терефталат, из которого делают пластиковые бутылки.

Движение электрона обеспечивают наночастицы окcида олова (SnO2), а перемещение возникающих при этом положительно заряженных дырок (hole) обеспечивает полимер Р3НТ (полимерная лента из поли-3-гексилтиофена). Ученые полагают, что создано ленточное производство солнечных батарей производительностью до миллиона квадратных метров солнечных батарей в год. При таких объемах стоимость 1 Вт электроэнергии составит около 0,7 долл. Благодаря такому ленточному производству Австралия может стать одним из глобальных производителей экологически чистой электроэнергии.

Научный апокриф гласит, что однажды немецкий химик-органик Фридрих Кекуле увидел во сне шесть обезьянок, ухватившихся друг за друга. Так будто бы в голове у Кекуле родилась формула замкнутого цикла бензола с парными связями валентных электронов соседних углеродов. Много позже из плоских углеродных «сетей» получили сначала геодезические сферы фуллеренов, а затем и однослойные нанотрубки SWNT (Single-Walled NanoTubes). Диаметр их настолько мал, что лишь 50 тыс. трубок составят толщину волоса. Углеродные нанотрубки обладают высокой, но неупорядоченной электропроводностью. То есть не только в нужном направлении. И это мешает их использованию в органической наноэлектронике.

Углеродная нанотрубка с навитой на нее цепью органического полупроводника с металлическими вкраплениями.  Иллюстрации Physorg

Полимеры и миниатюризация позволяют вторгаться в ранее «запретные» области. Речь, в частности, идет о созданной в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса носимой умной магнитоэластичной биоэлектроники. С ее помощью люди, утерявшие способность говорить в результате поражений гортани, могут вновь обрести дар речи. Согласно описанию, модуль весит всего 7,2 г, «клеится» на шею, улавливая сокращения мышц. Искусственный интеллект способствует быстрому обучению модуля приходящим импульсам и преобразованию их в акустические колебания, то есть – в звучащие слова.

Основа модуля представляет собой PDMS: полидиметил-силоксан (S – полупроводниковый кремний). Точность воспроизведения слов с ИИ-ассистентом достигала в лабораторных условиях 94,86%. Сокращение мышц при произношении близких по звучанию слов, например make и Mark, «сбивало» ИИ с толку. Тем не менее он прекрасно справлялся с задачей, когда такого рода слова разделялись контекстом в предложениях.