Журнал «Компьютерра» № 15 от 18 апреля 2006 года

По словам куратора образовательных проектов агентства Анжелы Диас (Angela Diaz), главная цель виртуального клуба – пробудить в юных душах интерес к космическим полетам, инженерным наукам и математике. «Ключом на старт» для будущих астронавтов является исполинская «околокосмическая» игротека: многочисленные онлайновые развлечения, простирающиеся от примитивных логических головоломок до захватывающих приключенческих квестов, способны заинтересовать как дошколят, так и четвероклассников. Под яркой и завлекательной оболочкой флэш-забав таится сильнодействующая дидактическая пилюля: к примеру, помогая виртуальной ракете оторваться от земли, юные игроки незаметно для себя постигают тайны гравитации; наставляя же на путь истинный потерявшуюся комету, знакомятся с планетами Солнечной системы и их спутниками.
Акцент создатели сайта делают на том, чтобы максимально приблизить космос к детям-инвалидам. Тех, кто решил непременно пробиться к звездам через тернии своего недуга, сайт приветит легкочитаемыми субтитрами, а также встроенной системой генерации речи. Не останутся внакладе и школьные преподаватели – их вниманию предлагается целая библиотека оригинальных методик, посвященных тому, как заинтересовать таинствами Вселенной современных тинейджеров, пресытившихся компьютерными чудесами.
Торжественный старт нового «спутника NASA» был приурочен к прошедшей в начале апреля в Анахайме конференции Национальной ассоциации преподавателей. По мнению делегатов внушительного «педсовета», прошедшего под амбициозным лозунгом «Навстречу золотому веку в американском образовании», нынешний проект заслужил твердую пятерку. – Д.К.
Кремний в розлив 
Японские компании Seiko Epson и JCR совместно разработали новую технологию изготовления тонкопленочных транзисторов, которая обещает значительно снизить стоимость производства TFT-дисплеев. В настоящее время в его основе лежит процесс химического осаждения паров, известный под аббревиатурой CVD (chemical vapor deposition). Высокочистый кремний подвергается возгонке в вакууме, после чего его пары осаждаются на подходящую матрицу, например, подложку из пластика. В результате ее поверхность покрывается твердой кремниевой пленкой, на которой посредством фотолитографии формируется микросхема. Эта технология требует высокотемпературной вакуумной аппаратуры и поэтому обходится весьма недешево.
Новый метод, созданный под руководством Масахиро Фурусава (Masahiro Furusava), основан на применении не газообразного, а жидкого кремния. Сырьем для его получения служит жидкое при комнатной температуре силиконоводородное соединение циклопентасилан, молекула которого содержит кольцо из пяти атомов кремния. При облучении ультрафиолетом такие кольца разрываются и образуют цепочки, которые соединяются друг с другом в цепи большей длины. В результате образуется очень вязкая силиконовая жидкость, которую затем разжижают с помощью толуола или другого органического растворителя. Полученный состав методом центрифугирования наносят на матрицу и нагревают до 500 градусов Цельсия в камере, заполненной химически инертным газом. В результате на подложке возникает пленка из твердого поликристаллического кремния, на которой можно обычным способом формировать микросхемы. Подвижность электронов в такой пленке составляет 108 см2/В*с, что ненамного меньше аналогичных показателей пленок, полученных с помощью парового осаждения (максимум 142 см2/В*с).
Японские ученые также использовали для нанесения пленки струйный принтер, что позволило уже на первом этапе получить основу будущей микросхемы. Однако подвижность электронов в этом случае составила только 6,5 см2/В*с. Разработчики рассчитывают со временем многократно увеличить этот показатель и одновременно повысить разрешающую способность принтерной технологии, которая пока что слишком груба для изготовления микросхем с высокой плотностью элементов. – А.Л.
Подъем на HAL’яву 
Не секрет, что за долгие годы непрестанной альпинистской «штурмовщины» Альпы успели повидать всякое. Впрочем, не исключено, что восхождение, которое состоится в ближайшие месяцы, удивит даже эти убеленные снегом древние вершины. Шутка ли: отправиться к заоблачным высотам намерена команда Страны восходящего солнца, в составе которой – полупарализованный после автокатастрофы 43-летний архитектор Сейдзи Учида (Seji Uchida) и 16-летний студент Киога Иде (Kyoga Ide), страдающий от хронической мышечной дистрофии.
Как отмечают твердо нацелившиеся на покорение 4164-метровой швейцарской вершины Брейторн «параальпинисты», ничего неосуществимого в их затее нет: как-никак, в свою компанию они берут поистине железного спутника. Свои высокие помыслы японцы связывают с роботизированным экзоскелетом HAL (hybrid assistive limb), разработанным профессором Ешиюки Санкаи (Yoshiyuki Sankai) из токийского университета Цукуба. Полуторапудовый робокостюм, формой повторяющий человеческий скелет, делает своего хозяина в профиль весьма похожим на легендарного Робокопа. Что ж, «положиться» на новинку можно в прямом смысле этого слова: с ее помощью спортивная форма пользователя улучшается прямо на глазах. Так, с трудом приседающий со 100-килограммовой штангой атлет, вооружившись «робокостюмом», легко добавит к своему личному рекорду 80 кило. Как с гордостью отмечает конструктор, потративший на разработку «умной одежды» полтора десятка лет, для эффективного управления агрегатом не требуется абсолютно никаких знаний из области робототехники: рассредоточенные по его поверхности сенсоры чутко реагируют на малейшие сокращения человеческих мышц, усиливая их при помощи разветвленной системы сервомоторов.
Свое эпохальное восхождение японцы наметили на конец нынешнего лета. Большую часть пути они проделают на фуникулере, высадившись за 280 метров до вершины (батарей HAL хватает лишь на пару часов работы). При этом Учида поедет пассажиром на спине «роботизированного» опытного альпиниста, а Иде, облачившись в робокостюм, попытается дойти сам.
Помимо живописных пейзажей, с вершины горного хребта проглядываются и другие перспективы. Как убеждены японцы, успех их предприятия позволит поверить в свои силы многочисленным собратьям по несчастью. Судя по всему, наполеоновские планы на горный старт возлагает и «отец» робота, пару лет назад основавший компанию Cyberdyne по его производству. Как знать, вдруг благодаря выдающимся достижениям HAL на альпинистском поприще уровень его продаж достигнет заоблачных высот? – Д.К.
Нанотехноинфекция 
Передовым краем современного инженерного искусства считаются нанотехнологии. За последние годы человечество изрядно продвинулось в этой области. У нас есть основания гордиться собственной изобретательностью, но не нужно забывать, что кроме нас инженерные решения на молекулярном уровне используют все биосистемы. Несмотря на все наши таланты, за считанные годы развития нанотехнологии мы не догнали даже самые простые из биологических систем. Изворотливости нашего ума противостоит опыт эволюции продолжительностью почти в четыре миллиарда лет. Ценой ошибки в этой игре всегда была смерть. Те, кто не мог решить поставленные перед ними задачи приспособления, уничтожались.
Жизнедеятельность клетки основана на отточенных взаимодействиях отдельных молекул. Химическое узнавание обеспечивается тончайшим соответствием формы и распределения зарядов на молекулярных поверхностях. Один из главных путей регуляции активности клеточных роботов – ферментов – основан на изменении их конформации (пространственного расположения частей). Цитоскелет, целесообразно достраиваясь из стандартных блоков, обеспечивает транспорт и взаимодействие молекул… До технологического уровня клетки как целого нам пока не подняться, а вот вирусы и другие молекулярно-генетические инфекционные системы уже представляют интерес для нанотехнологов. Фактически, вирус – это наноробот. Одни его функциональные блоки обеспечивают фиксацию на необходимых объектах, другие – управляют его синтезом и самосборкой. Заставить бы вирусы выполнять необходимые для нас нанотехнологические процессы!