Бесконтактный экран

Управление сенсорным экраном iPhone полностью осуществляется с помощью пальцев. Впрочем, это было актуально в прошлом году. В 2009 году может появиться новый способ управления устройствами Apple: с помощью движений пальцев над тач-падом или перед дисплеем. Apple подала заявку на патент на технологию, которая основывается на использовании массива инфракрасных светодиодов и светочувствительных фотодиодов в сенсорных экранах. Эти сенсоры могут определять движение пальца над кнопкой, при этом активируются соответствующие функции без касания поверхности кнопки. Это похоже на функционирование игровой перчатки, только на самом деле никакой перчатки на руке нет. В результате вы сможете работать со своим iPod одним лишь взмахом руки.

Программа для обнаружения скрытых сообщений

Обнаружить сообщение внутри сообщения не так-то просто, особенно когда никто не хочет, чтобы вы его обнаружили. Новая программа, разработанная Юном Ши (Yun Shi) из Технологического института Нью-Джерси, может помочь стеганографам читать между строк. Стеганография — это искусство и наука прятать информацию так, чтобы никто кроме отправителя и получателя не догадался о том, что там что-то спрятано. Это не криптография, которая не прячет передачу информации, но делает невозможным её чтение для перехватчика. (Для подробностей мы рекомендуем статью «Стеганография: как незаметно спрятать информацию?«).

Программа Ши ориентирована на обнаружение скрытых сообщений внутри цифровых файлов фотографий. Они являются хорошим потайным местом, так как изображения имеют «шум» и являются сложными, что обеспечивает идеальный фон, на котором сообщение может гармонично разместиться. Ши разработал программу, которая анализирует специфические особенности, которые может иметь шум на изображении, а затем ищет те элементы, которые не отвечают этим особенностям.

«Межпланетный Интернет»

Американское аэрокосмическое агентство НАСА провело первые успешные испытания сети передачи данных, предназначенной для дальнего космоса, и тем самым подготовило почву для освоения «межпланетного Интернета». С помощью программы «Disruption-Tolerant Networking» (устойчивая к разрывам передача данных) специалистам из Лаборатории реактивного движения удалось передать дюжину фотографий мыса Доброй Надежды на космический зонд НАСА, расположенный в 32 миллионах километров от Земли, и получить их обратно. Протокол DTN работает не так, как протоколы, которые мы используем на Земле (TCP/IP и UDP): если узлу не удаётся передать пакет данных по назначению, то информация не удаляется, а сохраняется. Это очень важно, поскольку в космосе постоянно происходят сбои. Так, например, когда космический аппарат зайдет в тень планеты, или из-за вспышек на Солнце, могут возникать разрывы соединения или большие задержки передачи данных. По данным НАСА, задержка при передаче данных с Марса на Землю может достигать от 3,5 до 20 минут при скорости света. Каковы же будут дальнейшие шаги? НАСА планирует продолжить испытания этим летом, когда оборудование для «межпланетного Интернета» отправят на Международную космическую станцию.

Радио, вырабатывающее энергию

Нажмите на картинку для увеличения.

Ну, кому не надоедает постоянно менять батарейки? К тому же, их утилизация наносит большой вред окружающей среде. Учёные из Университета штата Канзас нашли выход из данной ситуации: вдохновлённые идеями НАСА, они придумали радио, которое само вырабатывает энергию. Специалисты из НАСА помогают компании Peregrine, производителю полупроводников, в разработке радио, которое может передавать важную информацию (например, данные о силе давления на мост), не нуждаясь при этом в регулярной замене батареек. Такое радио сможет передавать самые разные данные и будет работать от нескольких источников энергии, включая солнечную, электрохимическую, механическую и тепловую. По словам исследователей, когда нужно будет передать информацию, радио пошлёт пакет данных, такой как отправляет компьютер другому компьютеру при передаче текстового сообщения.

Сети мобильной связи будут бороться за вас

Задумались о новом сотовом телефоне или о выборе беспроводной сети? А как насчёт того, чтобы вообще обойтись без сети? Новый патент, поданный работниками Google, создаёт систему, где вы сможете выигрывать от всех доступных сетей. Устройства, пользующиеся этой системой, будут отправлять сетям описание своих требований (например, телефонный звонок или доступ в Интернет) и получать в ответ предложения с указанием стоимости минуты или с тарифами на соединение. Пользователи смогут либо самостоятельно вручную выбирать самое привлекательное предложение, либо запрограммировать телефон на автоматический выбор на основании предварительно заданных критериев. Данный патент не предполагает использование каких-то конкретных технологий мобильной связи, поэтому будут доступны как сети GSM, так и 3G и WiFi. Вместо подписания контрактов теперь начнутся торги за отдельные звонки по сотовому.

Простой способ опознания «пиратских» дисков

На иллюстрации выше вы видите дифракционные модели для (a) записанного диска и для (b) штампованного диска. Данные дифракционные модели сфотографированы цифровой камерой. В обоих случаях дорожки вертикальные, и на фотографии видна дифракционная картина только нулевого порядка. (В пиратских дисках, изготовленных кустарно, возникает другая дифракционная картина.)

«Пиратские диски» — это настоящая головная боль для тех людей, кто зарабатывает на создании программного обеспечения и музыки. Исследователи из Гренадского университета нашли простой и дешёвый способ определить, является ли CD или DVD оригиналом или копией, с помощью явления дифракции. В отличие от лицензионных CD, которые штампуются на прессе, кустарные «пиратские» копии записываются с помощью устройств для лазерной записи. В результате обоих методов получаются похожие, но немного отличающиеся друг от друга дифракционные модели. По словам учёных, такой метод подходит и для DVD и будет усовершенствован для борьбы с пиратством дисков таких форматов, как Blu-Ray и HD-DVD.

Новый тип лазера

Не желаете превратить свой телефон или тостер в лазерное оружие? Пока до этого дело не дошло, но учёные из Принстонского университета придумали способ, как заставить обычные электронные приборы испускать лазерные лучи. Они использовали так называемый квантовый каскадный лазер, в котором электрический ток при прохождении через специальный излучающий материал создаёт лазерный луч. Во время испытаний учёные обнаружили, что их устройство испускает ещё и второй луч с очень необычными свойствами (к примеру, второму лучу требовалось меньше энергии по сравнению с обычным лучом). Исследователи утверждают, что их открытие сможет повысить эффективность лазеров и позволит им работать при более высоких температурах, что поможет учёным в мониторинге окружающей среды и медицинской диагностике. В отличие от других лазеров, квантовые каскадные лазеры работают в средней и дальней инфракрасной области спектра и могут использоваться для определения даже малейших следов водяного пара, аммиака, оксидов азота и других газов, которые поглощают инфракрасный свет. Новое открытие должно помочь в создании более компактных, эффективных и чувствительных устройств для отслеживания присутствия газов.

Прозрачные чипы

Нажмите на картинку для увеличения.

Всё ясно: будущее за прозрачными электронными устройствами. Группа корейских учёных изобрела работающий совершенно прозрачный компьютерный чип. Новая технология получила название «Transparent Resistive Random Access Memory» и сходна с существующей КМОП-памятью, которая используется в USB-флэш-накопителях и других устройствах, с тем лишь отличием, что новый чип полностью выполнен из прозрачных материалов. Зачем нужны электронные устройства, сквозь которые можно смотреть? Учёные утверждают, что прозрачная техника может сделать комнату более просторной на вид. Данная технология может позволить создать прозрачные мониторы и телевизоры, которые будут помещаться внутрь стекла или прозрачного пластика. Если процесс разработки новой технологии не заглохнет, нас ждут радужные перспективы!

Печать органических светодиодов

Нажмите на картинку для увеличения.

Органические светодиоды (organic light emitting diodes, OLED), которые используются в некоторых high-end плоскопанельных телевизорах (в Sony XEL-1, например) и в дисплеях сотовых телефонов, скоро могут стать гораздо дешевле. Европейские исследователи разработали новый, более дешёвый метод производства ультратонких и энергоэффективных дисплеев путём их печати, похожей на печать обыкновенной газеты. Технология OLED позволяет получить более высокое качество изображения, более широкий угол обзора и сниженное энергопотребление, нежели у текущего поколения жидкокристаллических и плазменных плоскопанельных телевизоров. Уникальные свойства органических светодиодов значительно расширяют диапазон их применения: от электронной бумаги до адаптивной одежды — при условии, что стоимость производства OLED не будет чрезмерно высокой. Как раз к этому и пришли европейские исследователи: они нашли способ, как применить процесс печати, чтобы накладывать органические светодиоды на гибкую плёнку большими партиями. Учёные надеются, что эта технология будет использоваться в производстве упаковок, наружной рекламы и т.д.

Самовосстанавливающаяся краска

Только представьте: во время парковки вы поцарапали свой автомобиль, но на другой день царапина затянулась сама собой! Технология производства красок, которые сами восстанавливаются, получила широкую огласку в начале декабря прошлого года, когда было предложено покрывать полимерные частицы слоем силикатных наночастиц. По словам учёных из Уорикского университета, в результате получается очень универсальный упругий материал. Помимо производства красок, где царапины будут затягиваться, данная технология могла бы позволить создать усовершенствованную упаковку, способную пропускать строго определённое количество воздуха или воды.

Более мощные и быстро заряжающиеся батареи

Создание батареи, которая бы быстро не исчерпала своих ресурсов, долгое время было загадкой. Мобильные устройства, которым требуется много энергии, такие как мобильные телефоны, цифровые камеры и ноутбуки, обычно используют перезаряжаемые ионно-литиевые батареи. Проблема в том, что их ёмкость небольшая. К примеру, ноутбук работает от батареи в среднем всего около двух часов. На сегодняшний день группа учёных из Кореи разработала новый материал для анодов, который может привести к появлению нового поколения улучшенных батарей. В качестве анодов учёные использовали высокопористый кремний, который притягивает больше ионов лития. Кроме того, кремниевые аноды заставляют ионы лития двигаться быстрее, а значит, зарядка при подключении к сети питания будет происходить быстрее.

Гибкая техника

От нашей бытовой электроники мы не ждём, чтобы она гнулась и скручивалась. Однако группа инженеров из Северо-Западного университета (США) разработала новый тип микросхем, которые могут гнуться во все стороны. Раньше микросхемы были плоскими и негнущимися главным образом потому, что кремний, основной компонент всех электронных схем, был хрупким и негибким. Если такую микросхему попытаться согнуть или растянуть, то кремний сломается, и микросхема придёт в негодность. Группа исследователей нашла хитрый выход из ситуации, уменьшив микросхемы и соединив их металлическими «мостиками». Данная технология может быть полезна там, где плоские хрупкие микросхемы не подойдут, например, в медицинском оборудовании и гибких солнечных панелях.

Динамики толщиной с лист бумаги

Японские учёные создали динамики, способные выводить звук, как обычные динамики, но толщина которых… не превышает таковую у листа бумаги. Они сделаны из прозрачной гибкой плёнки с углеродными нанотрубками, которую можно свернуть в цилиндр (см. фото), чтобы звук исходил во всех направлениях. Такие динамики можно приспособить к наушникам-«таблеткам» и к обычным колонкам. Наконец-то, наступила новая эра прозрачных динамиков толщиной с лист бумаги.

Чип стабилизации автомобиля

Если ваш автомобиль «виляет» по дороге, то помочь вам сможет новый чип стабилизации. Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне создали крошечный 1,7-мм чип, который помогает повысить устойчивость автомобиля, а также хорошо справляться со скользкой дорогой и проходить резкие повороты. Это устройство является микроэлектромеханическим гироскопом. Он разработан для поддержки постоянного центра тяжести и предупреждает систему безопасности о том, что необходимо подкорректировать устойчивость, если автомобиль начинает сносить с дороги. Электронное управление стабилизацией уже используется в некоторых автомобилях класса люкс, однако сенсоры, сделанные из кварца, были слишком дорогими для массового использования. Установка гироскопов нового поколения обойдётся дешевле, и разработчики ожидают массовое их применение примерно через четыре года тестирования. Поэтому через несколько лет можно будет не так бояться заносов автомобиля на скользкой дороге.

Разговаривать за рулём по мобильнику больше не получится

Нажмите на картинку для увеличения.

В настоящее время стремительными темпами развиваются технологии, позволяющие транспортным средствам заботиться о нас. В декабре 2008 года группа исследователей из Университета штата Юта создали автомобильный ключ зажигания, который не позволяет водителю пользоваться сотовым телефоном за рулём. Когда ключ зажигания вставлен, он использует канал Bluetooth, чтобы заблокировать отправку сообщений и звонки на мобильном устройстве. И если вы думаете, что сможете перехитрить эту систему, то вы ошибаетесь: программу нельзя заблокировать, даже когда водитель отключит Bluetooth на своём сотовом телефоне. По словам разработчиков, это полезная функция, учитывая, что около 6% водителей во время движения автомобиля разговаривают по сотовому телефону, а 10% молодёжи отправляют сообщения или разговаривают. Исследования показали, что использование сотового телефона за рулём в 4 раза увеличивает риск аварий.

Радиоактивные батареи

Использование радиоактивного распада для выработки электричества в батареях некогда было чем-то из области научной фантастики, однако инженеры неуклонно приближаются к воплощению в жизнь идеи использования ядерной энергии для бытовых батарей. Обычно используются радиоактивные изотопы, например изотоп водорода — тритий. В процессе распада тритий испускает электроны, и когда электроны попадают на полупроводник, генерируется ток. Проблема в том, что эффективность этого процесса очень низкая, поэтому вырабатывается не так много тока. Сегодня группа учёных из Университета Райса делают гораздо более эффективные атомные батареи, используя тонкий слой жидкого полимера, содержащего радиоактивный изотоп. Учёные заявили патент на эти батареи, утверждая, что их долговечное изобретение может использоваться в космических аппаратах и в медицинском оборудовании, где менять батареи дорого и опасно.

RoboClam

Роботизированный моллюск — это не совсем потребительское изобретение, хотя внимания заслуживают все роботизированные ракообразные. Группа инженеров из Массачусетского технологического института разработали маленького робота-моллюска, чтобы изучить, как морской черенок так быстро зарывается в песок и усовершенствовать способ погружения якоря в песчаное дно. Морские черенки быстрее всех моллюсков умеют зарываться в песок: они закапываются со скоростью примерно один сантиметр в секунду и погружаются на расстояние до 70 см. Пронырливый моллюск проталкивается сквозь мокрый песок с помощью мускулистой ноги и пользуется несыпучестью мокрого песка, чтобы быстро проталкивать себя. Учёные воспроизвели поведение этого морского черенка в роботизированном моллюске, который, по их словам, может использоваться в качестве якоря для маленьких роботизированных субмарин или для детонирования подводных мин, ушедших под поверхность дна.