Цифровой журнал «Компьютерра» № 33

Конечно, для осуществления такого сценария нужно специальное программное обеспечение. Именно его и собираются запатентовать двое инженеров NASA — Майкл Винчи и Эмиль Вассев. Это ПО должно работать автономно от центра управления полётами и постоянно проверять критичные для экспедиции электронные системы.

Если программа заметит критический сбой, который может угрожать безопасности всего «роя», отдельному зонду будет отдана команда на самоуничтожение или деактивацию. Создатели алгоритма вдохновлялись примером живой природы, взяв за основу поведение пчёл, защищающих пчеломатку любым доступным образом, даже если их жизни оказываются под угрозой.

Космические аппараты-"камикадзе", в принципе, не новость. Например, JAXA, японское аэрокосмическое агенство, разрабатывает спутники, которые смогут очищать орбиту от космического мусора. Они будут представлять собой 140-килограммовые устройства. После того, как такой спутник выйдет на орбиту, он должен захватить кусок космического мусора с помощью роботизированной руки, а потом войти вместе с ним в верхние слои атмосферы. После этого и аппарат, и мусор сгорают в верхних слоях атмосферы.

Возвращаясь к «рою» космических аппаратов, стоит заметить, что разработчикам пока ещё нужно решить множество других проблем с ним связанных. Ведь управлять одним отдельным зондом всегда легче, чем десятком маленьких. С другой стороны, подобные формации космических аппаратов повышают шансы экспедиции на успех — выход из строя одного из зондов ещё не означает её провал.

К оглавлению

Память из оксида кремния: дефект не всегда дефект Олег Нечай

ОпубликованоОлег Нечай

Эта история началась год назад в американском Университете Райса, штат Техас. Группа учёных под руководством профессора Джеймса Тура проводила в университетской лаборатории исследования, целью которых было найти способ создания элементов памяти из углеродных материалов. Работа увенчалась успехом: был получен опытный образец ячейки памяти из графитовых полосок шириной 10 нанометров и толщиной в 10 атомов, которые под действием тока могли разрываться и снова соединяться, то есть «записывать» логические нули и единицы. Механизм этого явления не был тогда окончательно понят и дальше гипотез дело не пошло.

Однако входивший в состав этой группы учёных аспирант Цзюнь Яо решил докопаться до физических основ процесса и продолжил эксперименты. Он стал заменять графит другими похожими по свойствам углеродными материалами и пытался повторить опыт – безрезультатно. На каком-то этапе подбора подходящих веществ Яо зажал очень тонкий «ломтик» оксида кремния между листами поликристаллического кремния. При этом оксид послужил диэлектриком, а листы из полупроводника поликристаллического кремния выступили в роли электродов.

Когда Яо подал на электроды напряжение, он, вероятно, испытал тот же набор эмоций, что и Архимед, кричавший «Эврика!», выпрыгивая нагишом из ванны. Под влиянием электричества из оксида кремния высвободилось несколько атомов кислорода, а из нанокристаллов кремния сформировалась проводящая цепь. Как и в случае с графитом, эту цепочку можно было последовательно разрывать и восстанавливать, подавая на неё электрический ток с тем или иным напряжением.

Ширина цепочки составила всего пять нанометров, что вдвое меньше ширины графитовых полосок и в десятки раз меньше производственных норм для самых современных серийных микросхем. Это значит, что использование подобных ячеек на основе оксида кремния в микросхемах памяти позволит как минимум в десятки раз повысить плотность твёрдотельных накопителей по сравнению с нынешним уровнем.

Как ни странно, Яо далеко не сразу удалось убедить скептически настроенных коллег в том, что он смог повторить «графитовый» опыт с использованием одного только оксида кремния. «Это наука, – считает Яо. – Если вы ведёте какие-то исследования, и все кивают вам в знак одобрения, то ваше занятие наверняка не очень важно. А вот если вы занимались чем-то, и все мотали головами, а потом вы всё-таки доказали свою правоту, то вы, возможно, наткнулись на что-то значительное. Неважно, верят ли вам, важно, правы ли вы или нет».

Сформированная под воздействием электрического тока кремниевая цепь (показана розовым цветом) между углеродными нанотрубками (показаны зелёным)

Чтобы доказать коллегам, что его схема работает, Яо срезал углеродную нанотрубку для локализации места переключения, а затем при помощи сфокусированного пучка ионов отрезал очень тонкий «ломтик» оксида кремния и под трансмиссионным электронным микроскопом идентифицировал сформировавшуюся под воздействием электричества нанокристаллическую кремниевую дорожку. Результаты изысканий Яо опубликованы 31 августа 2010 года в научном журнале Nano Letters.