Прогресс в области нанотехнологий обещает в корне изменить наши представления о мобильном телефоне, обещают разработчики компании Bell Labs. Радиопередатчики размером с человеческий волос, новые системы регистрации звука, жидкие линзы для экранов смартфонов, нанодатчики для определения химического состава воздуха - вот лишь малая часть <начинки> мобильников будущего.
Вице-президент по исследованиям компании Bell Labs Дэвид Бишоп (David Bishop) сообщил, что в его компании по заказу Агентства перспективных оборонных исследований США DARPA ведутся работы по созданию телефона на базе нанотехнологий с радиопередатчиками размером с человеческий волос. Как сообщает Space Daily, их можно будет использовать, в частности, для мониторинга процессов внутри живых клеток - измерения химических потенциалов, электрических полей и давления.
<Это также дает нам возможность довести технологию до ее предельных возможностей, - заявил г-н Бишоп. - Благодаря нанотехнологиям станет возможным снизить стоимость, расширить технологические возможности телефонов и уменьшить энергопотребление>.
К разряду наиболее дорогостоящих и энергоемких относятся компоненты мобильных телефонов, отвечающие за получение и передачу данных. Радиочастотные усилители, используемые в сотовых телефонах, представляют собой горячие вольфрамовые нити с к.п.д. порядка 10%. Они буквально <пожирают> энергию батарей. В отличие от них, массив углеродных нанотрубок на кремниевых пластинах может выполнять ту же роль, но потребляя при этом лишь малую долю энергии.
В Bell Labs ведутся также разработки более эффективных пьезоэлектрических нанофильтров для селекции паразитных сигналов, а также катушек индуктивности с использованием технологий самосборки и новых систем регистрации звука, в которых будет использоваться не один микрофон, а несколько.
<У нас есть два уха, что позволяет определять направление источника звука, а также концентрировать восприятие на определенном разговоре в шумном помещении, - поясняет г-н Бишоп. - Наличие нескольких микрофонов позволит обеспечить максимальную чувствительность для требуемого источника и минимальную - для всех остальных. Тем самым станет возможным снизить шумы при разговоре>. По его словам, микрофоны, которые станут в прямом смысле слова <микрофонами>, также будут создаваться из различных композитных материалов с использованием методов нанотехнологий и самосборки, обеспечивающих низкую стоимость и простоту сборки.
Не забыты и камерофоны - в лаборатории создаются жидкие линзы, воспроизводящие особенности строения человеческого глаза.
<Жесткие линзы, устанавливаемые в сотовых телефонах сегодня, чувствительны к многочисленным дрожаниям, из-за которых качество изображения ухудшается - в то же время, человеческий глаз продолжает держать наблюдаемый объект в центре внимания. Оптика камерофонов также нуждается в подавлении дрожаний. Мы хотим сделать нашу оптику такой же функциональной, как и человеческий глаз>, - говорит г-н Бишоп.
Жидкая линза позволяет менять ее фокусное расстояние. При этом сама капелька жидкости, играющая роль линзы, <зажата> между прозрачными пластинками, покрытыми нанопленками, снижающими вязкость, что позволяет капельке жидкости быстро менять свое положение, удерживая объект в фокусе. <Они малы, потребляют мало энергии и дешевы>, - подчеркивает достоинства жидких линз г-н Бишоп.
Особое внимание уделяется аккумуляторам. Их разработку с использованием нанотехнологий ведет в сотрудничестве с Bell Labs компания mPhase Technologies. Ее специалисты ведут разработку батареи, которая будет создаваться с помощью процессов, используемых при производстве полупроводниковых устройств. Прототип такой батареи уже работает, однако пока что батарея не допускает перезарядки. Специалисты компании ведут работу над созданием многократно перезаряжаемой батареи - причем на саму ее перезарядку будет уходить значительно меньше времени, чем сегодня.
Телефоны пополнятся также микромагнитометрами, которые будут играть роль компаса, и GPS-приемниками. Станет возможным определять не только точные координаты мобильника, но и его положение в пространстве. Это приведет к появлению сервисов, позволяющих запрашивать и отображать на экране телефона требуемое направление.
Дальнейшие планы ученых из Bell Labs похожи даже не на фантастику, а на чистое прожектерство. В частности, в лаборатории уже ведутся работы над созданием устройства размером с мяч, которое позволит обрабатывать петабитные (миллиарды гигабит) объемы данных. <Если все мобильные абоненты в мире позвонят друг другу одновременно, объем данных составит как раз примерно петабит, - говорит г-н Бишоп. - Для обработки подобных потоков информации потребуется целый город из одной электроники и атомная электростанция впридачу>.
В представлении специалистов Bell Labs, в петабитном коммутаторе будут использоваться микрозеркала, создаваемые на кремниевой подложке методами самосборки, а также нанотехнологическими методами. Они позволят обрабатывать и оптические, и электрические сигналы, причем с намного большей эффективностью и скоростью, нежели это возможно сегодня.
Но и это не все. В будущем мобильники оснастят нанодатчиками, определяющими химический состав окружающей среды. <Электронный нос>, улавливающий наличие в воздухе тех или иных химикатов, станет повседневной реальностью.
В целом можно констатировать, что в представлениях американских разработчиков телефон будущего - это предельно многофункциональное устройство, а не <просто телефон>. <Наша цель - не ограничивать телефон только лишь аудио- и видеофункциями, но оснастить его датчиками запахов, вибрации, а также всем тем набором детекторов, которые ныне используются в биологии>, - резюмирует г-н Бишоп.
