WtoRM

Термоэлектрический наноразмерный охладитель для компьютерных микросхем

wtorm — Sat, 07 Feb 2009 08:19:25 GMT

По мере того, как компьютерные микросхемы (чипы) становятся мощнее, они, естественно выделяют больше тепла. Почти вся мощность, потребляемая микросхемой, впоследствие выделяется в виде тепла, которое нагревает сам чип и соседние элементы компьютера, что существенно влияет на работоспособность электроники. Методы охлаждения транзисторов всегда были и есть одной из основных проблем полупроводниковой промышленности, но лишь в последние годы исследователи разработали новые, эффективные подходы к охлаждению чипов.

Одним из способов поддержания микросхем в рамках рабочих температур является метод использования термоэлектрических холодильников на микросхемах, который был впервые разработан и продемонстрирован командой разработчиков, состоявшей из физиков Университета штата Аризона в Темпе (Arizona State University in Tempe) и нескольких компаний, в том числе Intel, RTI International и Nextreme Thermal Solutions.

Материалы и результаты разработки были на днях опубликованы в интернет-журнале Nature Nanotechnology (Chowdhury, Ihtesham, et al. «On-chip cooling by superlattice-based thin-film thermoelectrics.» Nature Nanotechnology. Published online: 25 January 2009 | doi:10.1038/nnano.2008.417). Исследователи разработали встроенный в чип термоэлектрический чиллер (охладитель), который откачивает тепло от микросхемы, когда поток проходит через нее. Подобный чиллер может охладить локальный участок большой микросхемы на 15оС, что превышает теоретическую цель в 10оС, обоснованную аналитиками Университета штата Мэриленд (University of Maryland) пять лет назад.

Одной из ключевых особенностей разработки является то, что исследователи поставили своей задачей не охлаждение чипа как такового, а охлаждение самых нагретых его участков, что судя по всему является более энергосберегающей стратегией, чем попытка охлаждения всего чипа. Другой особенностью нового устройства является то, что разработчики изготовили его из слоев материала нано размерной толщины, что, как это было показано ранее, повышает эффективность.

Нано охладитель состоит из структуры термоэлектрической сверхрешетки, изготовленной из висмута, теллура, сурьмы и селена. Эта структура производит очень важную операцию перекачивания тепла с задней поверхности чипа в обычный распределитель теплового потока, расположенный на передней поверхности чипа, который, в свою очередь, конвективным путем перемещает тепловые массы, охлаждая микросхему.

В эксперименте на некоторых участках микросхем создавали горячие точки разогревом до высокой температуры с помощью тепловых потоков мощностью 1300 Вт/см2, что много выше, чем в обычных условиях работы микропроцессора. Даже еще до того, как на термоэлектрическую сверхрешетку подавали питание, чиллер охлаждал температуру в горячей точке примерно не 6 градусов. После подачи питания на термоэлектрическую систему, температура горячей точки падала на 15 градусов Цельсия.

Термоэлектрический нано чиллер (Фотография: stanislav matyashov/istockphoto)

По мнению разработчиков, подобные термоэлектрические устройства могут стать основой для охлаждения компьютеров в информационных центрах, где повышенная температура микросхем может существенно снижать работоспособность больших компьютеров. Как известно, транзисторы работают быстрее при охлаждении, и их ресурс при этом увеличивается, поскольку экстремальные температурные перепады вызывают механические напряжения в компьютерних чипах, что может привести к выходу из строя. Термоэлектрические охладители могут сыграть существенную роль и в портативных системах, таких. как смартфоны, которые часто работают в режиме обработки массивов информации.

По мнению представителей фирмы Intel большим достижением группы стала не только собственно разработка нано охладителя, но и его размещение внутри более более крупной системы. Тем не менее, группе предстоит сделать еще немало, прежде чем разработка нано охладителя дойдет до производства.

Био-нано-шпатлевка может спасти вам руку или ногу

wtorm — Sat, 07 Feb 2009 08:16:11 GMT

Биоинженеры Научного Центра Здоровья Университета штата Техас в Хьюстоне (University of Texas Health Science Center at Houston) возглавили проект по многосторонним исследованиям в разработке биосовместимого соединения для безоперационного «ремонта» серьезных повреждений костей.

Исследователи получили грант Министерства обороны США на проект по разработке «чудо» шпатлевки для соединения и восстановления костей ног, сильно поврежденных или раздробленных в результате взрывов противопехотных мин или различных других взрывчатых веществ. По данным Министерства – около 30% боевых травм включают повреждения костей. Такие переломанные или раздробленные кости плохо срастаются и часто не срастаются никогда. В этом случае прибегают к ампутации.

Цель гранта – разработка специального состава, который мог бы служить шпатлевкой и каркасом для поврежденных костей. Общее финансирование – почти 8 миллионов долларов на научно исследовательские работы, которые запланировано завершить к декабрю 2010 года. Первые результаты должны быть доложены приблизительно через год. В проекте сотрудничает несколько крупных исследовательских центров страны. Для удобства обмена информацией между участниками проекта запущен отдельный веб сайт: http://www.sainc.com/FPTeaming/

Технология заживления раздробленных костей должна выглядеть следующим образом (см рис. 1–4):

Рис.1. Композитный материал – шпатлевка для переломов (или био-нано-каркас) имплантируется в зону сильного разрушения кости. Факторы роста клеток (протеины), входящие в состав композитного материала, стимулируют клетки к росту. Шпатлевка является несущей структурой, принимая на себя распределенный вес тела так, что пациент может ходить в продолжение процесса заживления.

Рис.2. Шпатлевка усваивается клетками, которые начинают строительство новой кости. Одновременно начинается постепенный процесс деградации шпатлевочного композита.

Рис.3. По мере рассасывания шпатлевки, вес постепенно все больше и больше переносится на регенерированную кость, способствуя функциональному восстановлению ноги.

Рис.4. Через несколько месяцев после повреждения архитектура и функции кости полностью восстановлены.

Серьезные повреждения ног обычно восстанавливают заменой части кости имплантом (bone grafting). Иногда в качестве импланта используют материалы из тела самого пациента, но чаще всего используют разного рода шпильки, пластинки, винты для скрепления частей поврежденных костей и удержания их в нужном положении в продолжение всего срока выздоровления. Эти инородные детали изготовлены из искусственных, синтетических или натуральных заменителей кости, например, металлов, требуют множества операций, очень продолжительного срока восстановления ноги и, более того, не всегда приживаются, создавая серьезный риск здоровью пациента.

Шпатлевка для восстановления кости, если подход к ее созданию окажется успешным, позволит солдатам легче переносить тяжелые ранения и фундаментально ускорит процесс полного функционального восстановления ног. Такая шпатлевка может быть также использована также и в отделениях скорой помощи для лечения гражданских лиц, пострадавших в результате автомобильных аварий или других травматических событий, – утверждает доктор Мауро Феррари (Mauro Ferrari, Ph.D.) – ведущий исследователь проекта и один из основных функционеров Департамента Биомедицинских Технологий (Department of Biomedical Engineering), который создан совместными усилиями трех научно-исследовательских центров, входящих в состав Университета штата Техас.

Успех даже в небольшой части проекта может обладать потенциалом для революционных преобразований в ортопедической медицине. Люди с серьезными травмами ног могут получить возможность полного восстановления функций конечностей, которые сегодня подлежат ампутации или замене на постоянные искусственные протезы.

Как говорит д-р Феррари, – группа с огромным энтузиазмом работает над созданием живого материала, который может быть использован совершенно без вреда для разрушенных костей тела. Такой материал должен укрепить тело изнутри и предоставить силовую поддержку пока не нарастут новые кости. В медицине хорошо известно, что все, что может быть сделано для ускорения процесса заживления, несет благо пациенту. При этом уменьшается риск внесения инфекций и осложнений.

Агентство, финансирующее проект – DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – агентство передовых оборонных исследовательских проектов) – это агентство Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооружённых силах, обычно спонсирует революционные, высоко рисковые научные исследования с высокой отдачей, которые преодолевают проблемы фундаментальных исследований и военные и гражданские приложения последних. По мнению д-ра Митчелла Закина (Mitchell Zakin, Ph.D), одного из менеджеров DARPA, данный проект представляет собой уникальное и совершенное соединение современных достижений материаловедения, механики и ортопедии.

Предполагается, что шпатлевка будет включать в себя материал, известный как нано-пористый кремний, который был разработан в лаборатории д-ра Феррари. Этот материал должен дать шпатлевке искомую прочность для поддержки веса пациента в продолжение периода регенерации новой костной ткани.

Безусловно, новый путь восстановления травм длинных костей исключительно труден. По мнению ведущих специалистов проекта, проблема потребует участия лучших умов в областях нанопористых материалов, петидов, био-полимеров, стволовых клеток и клеев. Искомое решение должна принести интеграция наноматериалов с уникальными свойствами в «умные» композиции, которые смогут воспроизвести структуру и функции костей. Шпатлевка должна служить в качестве биологически активных «лесов» и должна полностью заменить кость на некоторое время. В то же самое время, шпатлевка должна облегчить и ускорить процесс формирования естественной кости и самозаживления окружающих тканей путем привлечения собственных стволовых клеток пациента. Шпатлевка должна иметь структуру по типу модельной глины для удобства придания ей различной формы и размеров, поскольку такой материал должен иметь возможность использования в различных хирургических приложениях, включая соединение разделенных частей кости и замену отсутствующих костей. Не исключено, что шпатлевка в один прекрасный день будет использована для лечения повреждений спинных и черепно-лицевых костей.

Группа д-ра Феррари начнет предварительные испытания механических и биологических параметров соединений-кандидатов с математических моделей и систем in vitro. На следующем этапе все соединения будут испытаны на моделях животных.

Если шпатлевка заработает на животных моделях, на следующем этапе будут вовлечены пациенты. Согласование с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (U.S. Food and Drug Administration) уже начато.

Запуск Большого Адронного Коллайдера назначен на 10 сентября

wtorm — Tue, 26 Aug 2008 19:19:06 GMT

10 сентября 2008 года – это дата, которую все физики мира, работающие в области исследования элементарных частиц, отметили на своих календарях. В этот день планируется официальное открытие Большого Адронного Коллайдера (Large Hadron Collider – LHC).

Судя по всему, весь остальной мир только еще начинает обращать внимание на участившийся поток информации об этом проекте стоимостью 9 миллиардов долларов США.

Большой адронный коллайдер — ускоритель, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и строящийся в настоящее время в исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований ЦЕРН (CERN — Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) в Швейцарии. Одной из основных целей проекта LHC является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса. Также планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков.

Ускоритель представляет собой 27 километровое кольцо, построенное под швейцарско-французской границей. Коллайдер использует кольцевые сверхпроводящие охлаждаемые магниты, предназначенные для разгона двух встречных пучков протонов до уникально высоких скоростей и энергий, никогда до настоящего времени не наблюдавшихся в условиях контролируемого эксперимента. При столкновении пучков должны образоваться новые элементарные частицы, к которым и обращен интерес исследователей.

Большой адронный коллайдер – самый мощный исследовательский инструмент, который физики получают для попытки ответов на многие вопросы образования Вселенной, которые одновременно лежат в области квантовой механики и физики гигантских образований галактик и черных дыр. В частности, ученые надеются, что LHC поможет наконец найти бозон Хиггса, теоретически являющийся основной частицей так называемой Стандартной Модели физики элементарных частиц. Бозон Хиггса, который предположительно придает массу другим элементарным частицам, до сих пор экспериментально не был обнаружен на более низких уровнях энергии. Результаты этого эксперимента должны приблизить физиков и астрономов к пониманию природы Вселенной и, особенно, Большого Взрыва.

Первое штатное испытание LHC назначено на 10 сентября. Тестовый запуск будет транслироваться в прямом эфире телеканала «Евроньюс». В конце 2008 года планируется выход на энергию 7 ТэВ, затем коллайдер закроют на зимний период, в течение которого его постараются оптимизировать. Весной 2009 года ускоритель заработает на полную энергию (14 ТэВ) и будет постепенно повышать светимость.

Россия и российские физики принимают активное участие как в строительстве LHC, так и в создании всех четырёх детекторов, которые должны работать на коллайдере. Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии комплексом ЦЕРН составит 180 МВт. Рассчетные энергозатраты ЦЕРН на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт•ч, из которых 700 ГВт•ч придётся на долю LHC. Эти энергозатраты — около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева. Интересно, что сам ЦЕРН не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.

Дополнительная информация:

ЦЕРН
Wikipedia

Квантовые точки-наноштыри в диагностике тканей мозга

wtorm — Tue, 26 Aug 2008 19:18:27 GMT

Уникальная система наночастиц, разработанная в Университете Буффало (University at Buffalo), позволит использовать преимущества биологически совместимых квантовых штырей в диагностике заболеваний мозга. Это стало возможным благодаря нанотехнологиям.

Наноштыри, покрытые биологически совместимыми молекулами, могут пересекать стенки кровеносных сосудов, находящихся в головном мозге.

Этот барьер обычно обойти достаточно трудно – он селективно отбирает только те молекулы, которым «разрешается» попадать в ткани головного мозга. Так обеспечивается естественная защита от токсинов и других веществ, которые могут повредить головному мозгу.

Рис. 1. Изображение конфокальной микроскопии, показывающее пересечение транспортного барьера (кровь-ткань) наноштырями, покрытыми трансферрином

Полупроводниковые наноштыри, разработанные исследователями, позволяют не только проводить диагностику, но и доставлять определенные лекарства.

Достичь биологической совместимости помог транспортный белок трансферрин (transferrin), который исследователи нанесли на наноштыри.

Более того, кроме наноштырей, покрыть биологически совместимым агентом можно и обычные наночастицы. Тогда они, как «троянские кони», смогут незаметно проникать в ткани мозга, выполняя необходимую врачам работу.

Ключевая особенность предложенного метода – низкая токсичность наноштырей и возможность наблюдения зав ними в тканях в реальном времени.

Сейчас ученые разрабатывают тестовый комплекс, позволяющий быстро проводить диагностику нервных тканей с помощью биосовместимых наноштырей.

Фотоэлементы для солнечных батарей на кремниевой нанопроволоке

wtorm — Tue, 26 Aug 2008 19:17:00 GMT

Исследователи факультета машиноведения Массачусеттского Института Технологии (MIT — Massachusetts Institute of Technology), США провели эксперименты, которые показали, что структуры из нанопроволоки имеют очень низкое поглощение излучения в широком диапазоне спектра, что может быть использовано для повышения эффективности фотоэлементов солнечных батарей.

Большинство продаваемых фотоэлементов солнечных батарей используют кремний. В последние годы потребность в солнечных батареях существенно увеличилась, чем взвинтила цены на сырье кремния. Нехватка высококачественного кремния привела к необходимости поиска новой конструкции фотоэлементов, при этом, используя недорогие материалы, например, кремний невысокого качества. Одним из многобещающих кандидатов для солнечных батарей стала конструкция фотоэлементов на пучках кремниевой нанопроволоки, предложенная учеными Массачусеттского Института Технологии (MIT). Фотоэлемент новой конструкции состоит из пучков p-n кремниевых нанопроволок, каждая из которых имеет сердцевину и наружный слой (рис 1). При этом наружный, более темный, слой является кремнием n- типа с добавками фосфора для поглощения электронов, а сердцевина (более светлая) представляет собой кремний p- типа, в который добавлен бор, как донор электронов. Таким образом, каждая из нанопроволочек в пучке имеет p-n переход и является нано фотоэлементом.

Рис. 1. Схема фотоэлемента на кремниевых нанопроволочках. Каждая из проволочек представляет собой нано p-n соединение. Темный наружный слой (оболочка) – кремний n- типа, светлый сердечник – кремний p- типа.

Кремниевые фотоэлементы на нанопроволоках имеют гораздо более короткие p-n переходы, чем тонкопленочные фотоэлементы. В нанопроволоке, возбужденные светом электроны и дырки (носители) проходят очень короткие дистанции перед тем, как попадают на электроды. Это означает более высокую эффективность улавливания носителей заряда в системе сердечник-оболочка нанопроволоки, что в свою очередь, означает большую устройчивость к дефектам материала и позволяет использовать кремний более низкого качества. Структура сердечник-оболочка нанопроволоки отвечает за самый важный параметр фотоэлемента- его общий коэффициент полезного действия. С другой стороны, как отмечают разработчики, эффективность улавливания фотонов такой системой (другой важнейший параметр) пока не определена.

Из-за того, что используемые в конструкции фотоэлемента проволочки имеют наноразмеры, которые меньше длины волны видимого излучения, они сами и их пучок должны иметь оптические свойства, отличающиеся от оптических свойств материала.

Для определения оптического поглощения в структурах, состоящих из пучков нанопроволок кремния были произведен многочисленные расчеты для систем с разной геометрией, изготовленных из проволочек диаметром от 50 нм до 80 нм. Волновые эффекты учитывались путем численного решения полных уравнений Максвелла. Расчеты подтвердили, что структуры, составленные из пучков нанопроволочек, имеют желаемые анти-отражательные свойства в широком оптическом диапазоне длин волн.

Рис. 2. Оптические характеристики пучков нанопроволочек различной толщины. L- длина проволоки. А) Поглощение (Absorptance) нанопроволочек длиной L = 1.16, 2.33, и 4.66 мкм (диаметр проволоки 50 нм, расстояние между проволочками – 100 нм). Для сравнения показано поглощение тонкой пленки (thin film). В) Отражение (Reflectance) и пропускание (Тransmittance) излучения нанопроволоками и тонкой пленкой.

Одним из первых экспериментов было исследование влияния длины проволоки на оптическое поглощение. Рис. 2 демонстрирует поглощение оптического излучения пучком кремниевых проволочек диаметром 50 нм. В эксперименте были выбраны проволочки трех длин: 1,16 нм, 2,33 нм и 4,66 нм с целью проверки зависимости поглощения от объемных свойств системы проволочек. Излучение направлялось в верхнюю часть пучка нанопроволочек в направлении, перпендикулярном оси этих проволочек. Для сравнения на том же графике приведены данные по поглощению тонкой (2,33 мкм) кремниевой пленкой. Графики показывают, что поглощение оптического излучения ограничено в низкочастотной области спектра, преимущественно для более коротких проволочек. Более длинные проволочки имеют более высокие показатели поглощения. С ростом частоты излучения, поглощение быстро растет, достигая плато. Поглощение излучения с большей частотой больше, чем у тонкой пленки, в то время, как в низко-частотной области спектра пленка более эффективна.

Полное поглощение системы определялось по отражению и пропусканию излучения системой. Для понимания тенденций в поглощении оптического излучения пучками нанопроволочек на рис.2 (b) показаны показатели отражения и пропускания для системы нанопроволочек и тонкой пленки. Интересно отметить, что показатель отражения системы нанопроволочек во всем испытанном диапазоне длин волн (частот) излучения существенно ниже, чем у тонкой пленки. В существующих тонкопленочных фотоэлементах такое маленькое отражение можно получить только с использованием специальных анти-отражательных покрытий. Система нанопроволочек имеет более высокое поглощение излучения в высокочастотной области видимого спектра, чем тонкая пленка, благодаря одновременному действию двух факторов: низкой отражательной способности и нулевому пропусканию. В то же время на рис.2 показано, что в низкочастотной области спектра пропускание пучка нанопроволочек выше, чем у пленки. Более высокое пропускание не может быть компенсировано низким отражением, приводя к незначительному поглощению пучком нанопроволочек фотонов с низкой энергией.

На Рис.3 приведены данные по поглощению структур нанопроволочек с различными коэффициентами заполнения. Все структуры имели одинаковое расстояние между проволочками (100 нм) и одинаковую длину (2,33 мкм), изменялся только диаметр использованных проволочек. Из графиков видно, что более высокие коэффициенты заполнения демонстрируют более высокое поглощение в низкочастотной области спектра, в то время как в высокочастотной области спектра наноструктуры с меньшим заполнением поглощают больше света. Варьируя коэффициент заполнения, можно получить наноструктуры с суммарным поглощением, близким к поглощению тонкой пленки.

Рис. 3. Отражательная способность наноструктур с различными коэффициентами заполнения. f – коэффициент заполнения.

However, the less-optimal absorption in the low-frequency regime can be overcome by using longer wires or light trapping.

Таким образом, показано, что структуры, собранные из нанопроволочек кремния имеют преимущество очень небольшой отражательной способности в широком диапазоне видимого спектра, которое может быть получено без специально разработанных анти-отражательных покрытий. Эта малая отражательная способность существенно улучшает эффекты оптического поглощения в высокочастотной (коротковолновой) части видимого спектра, однако в низкочастотной (длинноволновой) части спектра такое улучшение не может быть получено, из-за малой величины коэффициента экстинкции кремния, которая определена как потери излучения на рассеяние и поглощение. Тем не менее, низкое поглощение в низкочастотной области может быть повышено при использовании более длинных проволочек или ловушек излучения.

Дополнительная информация может быть получена на сайте MIT (web.mit.edu/nanoengineering/) и сайте SPIE (http://spie.org/x26848.xml)

Японские инженеры испытали электропроводящую резину

wtorm — Wed, 20 Aug 2008 19:25:58 GMT

Японские исследователи создали новый электропроводящий материал, имеющий свойства резины. Изобретение открывает дорогу к множеству приложений, в том числе к созданию нового поколения роботов с эластичной «кожей», чувствительной к теплу и давлению так же, как кожа человека.

Группу ученых, разработавших новый материал, возглавляет Такао Сомейа (Takao Someya) из Школы Инженеров Токийского Университета (University of Tokyo, School of Engineering). Новый материал, продемонстрированный группой, точно такой же элластичный и гибкий, как обычная резина, но имеет электропроводность, превышающую в 570 раз электропроводность резины с наполнением углеродными частицами. По мнению ученых Токийского Университета этот материал- первый в мире, позволяющий решить важную проблему одновременной элластичности и электропроводности.

Исследователь из Токийского Университета демонстрирует лист эластичного материала, проводящего электричество.

Сам по себе новый материал может быть растянут в 2,3 раза от исходных размеров, при этом проводимость уменьшается только на 50%. При растяжении на 38% потерь в электропроводности не отмечено, что уже является большим достижением – известно, что металлическая проволока рвется при увеличении растягивающей нагрузки всего на 1—2% от допустимой.

Технология изготовления нового материала включает в себя перемешивание углеродных нанотрубок или молекул углерода трубчатой формы с ионной жидкостью (жидкость, содержащая только ионы; в настоящее время под термином «ионные жидкости» чаще всего подразумевают соли, температура плавления которых относительно низка, например, ниже 100 градусов Цельсия) и добавление полученной смеси в резину. Углеродные нанотрубки длиной порядка миллиметра в смеси с ионной жидкостью могут быть равномерно распределены в массе резины, что способствует одновременно и высокой проводимости и сохраняет первичную элластичность основы.

Разработчики отмечают множество важных возможных применений новой электропроводной резины. Материал может быть использован для изготовления элластичных интегральных микросхем, подложка из него может быть растянута в 1,7 раза и наложена на криволинейные поверхности без механических повреждений и потери проводимости.

Одним из перспективных применений такого материала называют искусственную кожу для роботов. По мере развития робототехники и внедрении роботов в повседневную жизнь, актуальной задачей становится снабжение их сенсорами на всех участках поверхности, т.е. подобно человеческому телу. Представим себе, что домашний робот натыкается на ребенка; роботы должны «чувствовать» источники тепла и изменение давления для того чтобы сосуществование с людьми не было опасным.

Одним из интересных приложений материала может быть покрытие рулевого колеса автомобиля — по изменению электропроводности может проводиться анализ потовыделения, температуры тела и другой информации о водителе и по этим данным определяться степень его «соответствия» процессу вождения. Такая система может быть полностью интегрирована в обычную структуру управления автомобилем.

Объекты, находящиеся в контакте с человеческим телом, совсем не всегда имеют ровные и плоские поверхности. Еще одним, бытовым, применением новой резины могут стать поверхности медицинских матрацев, предназначенных для людей, прикованных к постели. Такие чувствительные поверхности, реагируя на давление и влажность определенных участков тела больного, дадут сигнал на изменение положения кровати, с тем, чтобы изменить положение тела больного и избежать возможных пролежней.

Ну, и уж совсем фантастическим выглядят предположения авторов изобретения о том, что материал может быть использован для изготовления растягивающихся киноэкранов и экранов телевизоров, которые могут изменять размер и форму в зависимости от желаний аудитории

Разработчики считают, что основными применениями новой проводящей резины все-таки будет электроника. Группа надеется, что практическое применение элластичного проводника начнется уже через несколько лет.

Дополнительная информация может быть получена на сайте лаборатории Такао Сомейа Токийского Университета: http://www.ntech.t.u-tokyo.ac.jp/index.en.htm

В IBM создали самую маленькую в мире статическую оперативную память с произвольным доступом (SRAM)

wtorm — Wed, 20 Aug 2008 19:23:28 GMT

Корпорация IBM объявила о создании образца первой Статической оперативной памяти с произвольным доступом (SRAM — Static Random Access Memory) для 20 нанометровой технологии (Нанометр – миллиардная часть метра, что в 80 тыс. раз меньше толщины человеческого волоса). В разработке участвовали партнеры IBM- фирмы AMD, Freescale, STMicroelectronics, Toshiba и колледж Нанонауки и Инжиниринга (College of Nanoscale Science and Engineering — CNSE) Университета Олбани.

Разработка была осуществлена в лабораториях колледжа Нанонауки и Инжиниринга (College of Nanoscale Science and Engineering — CNSE) Университета Олбани, штат Нью Йорк. Этот колледж известен, как мировой лидер исследований в области наноэлектроники среди университетов. IBM и их партнеры проводят большинство исследований в лабораториях CNSE.

Чипы SRAM являются предтечами гораздо более сложных устройств- таких, как микропроцессоры. Разработанная ячейка SRAM базируется на традиционной шести транзисторной конфигурации и имеет площадь 0,1 кв. мкм, значительно улучшая размеры существующих аналогов.

«Мы работаем на абсолютно возможном минимуме размерной шкалы и прогрессируем в сторону следующего поколения полупроводниковых технологий. Новая разработка безусловно является критическим достижением в процессе миниатюризации микроэлектроники»- отмечает Д-р Чен (Dr. T.C. Chen), вице-президент научно-исследовательского подразделения IBM (vice president of Science and Technology, IBM Research)- « 22 нм, по нашим представлениям, это еще через одно будущее поколение чипов. Следующее поколение это 32 нм».

Таким образом, разработчики чипов в IBM ушли намного вперед по сравнению с существующей шкалой размерных поколений интегральных схем. IBM и их партнеры ушли далеко вперед от конкурентов, благодаря используемой технологии. Традиционно технологи IBM уплотняют чип SRAM, сжимая его основной блок, известный как Сell (процессор Сell, имеющий архитектуру, разработанную cовместно IBM, Sony и Toshiba). Научно-исследователький альянс под эгидой IBM на сей раз пошел дальше и оптимизировал дизайн и конфигурацию процессора для улучшения стабильности и разработал несколько новых технологий изготовления с целью изготовления нового процессора SRAM. Разработчики использовали процесс иммерсионной литографии с большой численной апертурой для печати схем со столь агрессивными размерами и плотностью.

Размеры процессора SRAM обычно являются ключевым показателем технологии в поупроводниковой промышленности. Данная работа продемонстрировала продолжающуюся лидирующую роль IBM и их партнеров в передовых современных технологиях. Ключевые параметры нового процессора SRAM включают в себя размеры и точность выполнения high-K вентилей, транзисторов с длиной менее 25 нм, тонких спейсеров, новых ко-имплантов, новые методы активации, исключительно тонкие пластинки силицида и медные контакты с примесью благородных металлов.

Дополнительные детали разработки будут представлены докладом на ежегодном техническом собрании международной секции электронных систем IEEE (International Electron Devices — IEDM) 15—17 декабря с.г. в Сан Франциско (http://www.wikicfp.com/…vent.showcfp?…)

Дополнительную информацию можно получить на сайте IBM: http://www.ibm.com/us/

Ученые из Института Макса Планка интегрировали клетки мозга в органический полупроводник

wtorm — Sat, 16 Aug 2008 14:09:31 GMT

Бионика»- это слово образовано от cочетания двух слов: биология и электроника – сегодня является быстро развивающейся областью исследований возможных путей их соединения, формирования общего интерфейса.

Вообще говоря, существует три уровня биокоммуникаций, где биология и электроника могут соединяться: молекулярный, клеточный и скелетарный. Для любого имплантированного бионического материала именно начальное взаимодействие на биомолекулярном уровне будет определять дальнейшие процессы в более долгой перспективе. В то время как бионику часто связывают с усовершенствованиями на скелетарном уровне, интерес представляют процессы взаимодейтвия на уровне живых клеток, которые определяют возможность инжиниринга тканей или функционирования имплантов, таких, например, как бионическое ухо или глаз. Пионеры в бионике, такие как Петер Фромхерц (Peter Fromhertz) из Института Биохимии Макса Планка (Max Plank Institute of Biochemistry) в Германии, работают более 20 лет над проблемой интерфейса между нейронами и силиконовыми имплантами. Они экспериментируют с отдельными нейронами из различных участков мозга, культивируют их и пытаются создать реальные нейронные сети. Целью таких исследований является стимулирование нейрона электрическими сигналами и определение реакции живой нейронной сети на этот сигнал и изменений, которые эта реакция вызывает в сети. Эти исследования могут привести к ценным результатам в нашем понимании того, как работает нейронная система, как эта сеть изменяет свою структуру во время фазы обучения, каковы правила, регулирующие поведение нейронной системы. Анализ электро-физиологической деятельности нейронов может в один прекрасный день привести к созданию искусственных протезов для обхода пораженных участков мозга и восстановления его функций или созданию инструментов невро-диагностики дла определения реакции биологических нейронов на определенные химические вещества или новые лекарства.

Серьезный шаг в этом направлении сделан другими европейскими исследователями, которые продемонстрировали возможность интегрирования живых нервных клеток с тонкой пленкой органического полупроводника, состоящей из нескольких монослоев пентацена. Эти результаты являются многообещающими для разработки преобразователей на основе органических полевых транзисторов из сверх-тонких пленок, которые могут быть использованы для наблюдений в реальном масштабе времени за биологической активностью на уровне взаимосвязанных живых клеток. Мониторинг электрических и химических сигналов внутри нервной системы является фундаментальной проблемой нейро-науки. Внеклеточные электроды могут зарегистрировать активность сети, но разрешение слишком низко для регистрации сигналов от отдельных клеток или единичных химических событий. Метод локальной фиксации потенциала, широко используемый в настоящее время высоко чувствительный метод определения реакций отдельных клеток, который позволяет проводить исследования в организме (in vivo) или в контрольной среде (in vitro), недостаточно гибок и не дает возможности маневра в эксперименте- например масштабирования — изменения числа регистрируемых клеток ни в сторону увеличения, ни в сторону их уменьшения.

Недавно предложенный научный подход, который мало возмущает исследуемую клеточную среду, заключается в соединении нейронов с неорганическими полупроводниковыми устройствами, такими, например, как полевые транзисторы. Хотя такой метод позволил получить крайне интересные результаты с небольшими нейронными системами, он тем не менее имеет низкую чувствительность и большие проблемы с подготовкой поверхности к соединению с нейронами. Сравнительно недавно было предложено использовать кремниевую нано проволоку для измерения параметров реакций на аксонных мембранах. Такие устройства, обладающие низким объемным зарядом, кажутся многообещающими для повышения чувствительности. Другой из известных научных подходов -попытки соединить и выращивать нейроны на подготовленных для этого углеродных нанотрубках, имеет те же цели и эксперименты уже были признаны удачными.

Результаты обсуждаемой работы, проводимой в Исследовательском Институте Наноструктурированных материалов (Institute for the Study of Nanostructured Materials (СNR)) в Болонье, Италия, показывают возможность соединения органических полупроводников и живых клеток. Группа под руководством доктора Фабио Бискарини (Dr. Fabio Biscarini), получила основные результаты в тесном сотрудничестве с венгерскими (Laboratory of Cellular and Developmental Neurobiology Академии Наук Венгрии) и германскими учеными (Center for NanoScience (CeNS) Мюнхенского Университета), которые только что были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials, 2008 Volume 18 Issue 12, Pages 1751 – 1756 («Neural Networks Grown on Organic Semiconductors»). Электронную версию можно посмотреть здесь: http://www3.interscience.wiley.com/…445/abstract?….

Результаты международной группы ученых настолько значительны и важны, что это только первая из серии статей, которые планируется опубликовать в ближайшие месяцы. Исследователи отмечают, что в самом начале проекта было совершенно не очевидно, что клетки смогут жить на молекулярно-тонких (толщиной в несколько молекул) полупроводниковых пленках.

Сопряженные молекулы очень часто бывают мутагенными или токсичными и, в дополнение к этому, силы сопротивления, возникающие в клетках, присоединяемых к «мягкой» поверхности, могут разрушить их, как отмечают ученые. Этого не случилось в наших экспериментах, и мы показали, что стволовые клетки могут быть «прилеплены» к пленке пентацена- одного из наиболее подходящих органических полупроводников. Эти клетки способны к росту на поверхности полупроводника и, оставаясь жизнеспособными в продолжение многих дней, в конце концов разделяются на нейроны и соединительные (не-нейронные) клетки. Наши эксперименты с очевидностью показывают, что органические электронные материалы могут напрямую контактировать с живыми клетками и при этом не возникает серьезных проблем. Существует много видов органических полупроводников, которые могут быть проверены экспериментально на биологическую совместимость.

a) Изображение выделенного нейрона, производного от NE-4C-нейрона, полученное с помощью атомного силового микроскопа; в) увеличенное изображение показывает, что морфология тонкой пленки пентацена не нарушена и не изменена при взаимодействии с клеткой; c) то же самое изображение, что b) при иной фокусировке микроскопа для демонстрации морфологии аксона (вставка показывает неизмененную пленку пентацена из b).

Несмотря на схожесть, органические транзисторы отличаются от кремниевых. В органическом транзисторе носители заряда перемещаются в пределах нескольких монослоев органического полупроводника. Делая слой органического полупроводника очень тонким (3—5 нм, вот почему их и называют сверх-тонкими пленочными транзисторами), добиваются того, что носители заряда могут взаимодействовать с внешней средой, например, средой, содержащей биомолекулы или клетки в питательном растворе. Такой эффект близости, благодаря соединению, усиливает изменения в параметрах транзистора без необходимости в пассивационном слое. Было совершенно не очевидно, что органические полупроводники выдержат присутствие воды, содержащей электролиты. Эксперименты группы д-ра Бискарини показали, что это возможно, и этот результат открывает путь для исследования биологических систем деликатным образом, без внедрения в них.

В самое ближайшее время группа планирует поставить серию экспериментов по изучению медленной динамики процессов скопления протеинов, денатурации и простого перемещения крупных биомолекул. В дальнейшем будут поставлены эксперименты по передаче и преобразованию электрических и химических сигналов от живых клеток, связанных в единую нейронную сеть, в электрические сигналы полевого транзистора на органических полупроводниках. Важно не только научиться преобразовывать сигнал, важно научиться распознавать его и затем разработать новый тип датчика сигнала, что довольно сложная задача на данном этапе исследований.

Результаты обсуждаемых экспериментов могут быть применены для разработки простых в изготовлении биосовместимых биосенсоров, испытания которых планируется провести в экспериментальной среде (in vitro). Органоэлектроника и в этом случае оказывается незаменимой- она легко изготавливается в формах адаптированных под различную кривизну, что важно во многих местах живых организмов.

Группы СNR и CeNS сотрудничают в рамках европейсого научного проекта BIODOT (http://www.bo.ismn.cnr.it/…ot/index.php?…), программа которого нацелена на создание гибридной био-органической технологии для исследования динамических явлений in vitro. Одной из практических целей программы является разработка методов распознавания и определения болезней, деформирующих нервную систему. Датчик, который должен быть при этом разработан, поможет в дальнейшем исследовании введения в организм и распределения лечебных препаратов, применяемых в локальной терапии, что может оказаться исключительно важным для раннего распознавания болезни и ее лечения. Первая фаза проекта BIODOT заканчивается в октябре 2009 года.

Космический Лифт-в космос по нанокабелю

wtorm — Sat, 16 Aug 2008 14:08:18 GMT

В 1960 году аспирант ленинградского технологического института Юрий Арцутанов в одной из центральных газет опубликовал статью «В космос на электровозе» (pdf файл статьи можно посмотреть здесь: http://www.spaceelevator.com/…ravda_SE.pdf), где впервые изложил концепт «космического лифта». .[intro]

Его, на тот момент времени, просто фантастические идеи, строго базировались на теории К.Циолковского. Арцутанов писал: «Возьмите кусочек шпагата и привяжите к нему камень. Начните вращать эту примитивную пращу. Под влиянием центробежной силы камень будет стремиться оторваться и туго натянет веревку. Ну, а что будет если такую веревку укрепить на земном экваторе и, протянув далеко в Космос, «подвесить» на ней соответствующий груз? Расчеты показывают, что если «веревка» будет достаточно длинной, то центробежная сила будет так же растягивать ее, не давая упасть на землю, как камень растягивает наш шпагат. Ведь сила притяжения земли уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а центробежная сила растет с увеличением расстояния. И уже на высоте около 42 тысяч километров центробежная сила оказывается равной силе тяжести. Вот, оказывается какой длинной должна быть наша «веревка» в Космос- 50, а то и 60 тысяч километров. Да и груз к ней должен быть подвешен не маленький- ведь центробежная сила должна уравновесить вес каната… Но если это будет сделано, возникнет прямая канатная дорога с Земли в Космос!». Юрий Арцутанов был первым, кто предложил идею кабельного космического транспорта для людей и грузов как альтернативу ракетам. Не так давно один из известных специалистов назвал статью Арцутанова «дедушкой» всех известных на сегодняшний день концепций «Космических Лифтов». (Веб сайт, посвященный международным проектами «Космический Лифт»: http://www.spaceward.org/index.html Космический Лифт видео на YouTube: http://www.youtube.com/watch?…

Наиболее сложной задачей в проекте строительства Космического Лифта является разработка материала для кабеля, который должен отвечать определенному соотношению прочность-вес, другими словами, материал должен обладать исключительной прочностью при небольшом весе для того, чтобы поддерживать связку до 100 тысяч километров длиной. Благодаря нанотехнологиям, такой материал стал возможен в форме углеродных нанотрубок (УНТ). Трудность на сегодня заключается в том, что эти УНТ должны быть сплетены в определенную форму типа, например, ленты, дающей возможность вертикального перемещения. Монтаж нанотрубок в коммерчески используемые волокна по-прежнему является одной из проблем, с которой работают исследователи, пытающиеся решить задачи практического использования изумительных свойств многих наноматериалов.

Прежде чем какая-либо конструкция кабеля будет изготовлена, невзирая на огромные и многочисленные трудности изготовления такого кабеля для Космического Лифта, инженерам придется разработать и изготовить модели и провести расчеты с тем, чтобы определить оптимальные размеры, форму и картину наиболее вероятных дефектов для такого кабеля.

Ученые из Политехнического Университета Турина (Politecnico di Torino), Италия разработали новый многомасштабный численный алгоритм расчета механики больших кабелей на основе УНТ. Группа, возглавляемая доктором Никола Пугно (Dr. Nicola Pugno) провела стохастическое моделирование тысяч вариантов с тем, чтобы провести первые расчетные тесты на эластичность макрокабелей на основе УНТ. Самым длинным был мегакабель, предназначенный для Космического Лифта, но группа просчитала и более реалистичные кабели меньшей длины. Др. Пугно, адъюнкт-профессор структурной механики, и его коллеги продемонстрировали компьютерную программу, которая может моделировать многокилометровые УНТ-кабели. Материал опубликован в журнале Small, Volume 4 Issue 8, Pages 1044 – 1052:
«Multiscale Stochastic Simulations for Tensile Testing of Nanotube-Based Macroscopic Cables». (Электронную версию можно найти здесь: http://www3.interscience.wiley.com/…917/abstract?…). Итальянские ученые промоделировали различные размеры, форму кабеля и зон концентрации дефектов. Расчеты показали, что максимальные нагрузки в кабеле не превышают ~ 10 Гпа, что значительно меньше теоретической прочности УНТ, которая имеет порядок 100 Гпа.

Схематическое изображение процесса моделирования макро кабеля для Космического Лифта (Space Elevator), использованного в данной работе. В целом, кабель включает в себя некое общее количество УНТ, определяемое как Nt=(NxNy)k. Для расчетов использовали оценочные величины: Nt=1023, k=5, Nx=40, Ny=1000.

Такой многоуровневый расчет не позволяет определить оптимальные параметры, поскольку вход на уровне 1 напрямую определялся из тестов на наноэлластичность УНТ, а выход соответственно принимался ко входу на уровне 2 и так далее до уровня 5, соответствующего всему мегакабелю. Таким образом, всего 5 иерархических уровней было использовано в диапазоне от УНТ до кабеля для Космического Лифта длиной 100 тысяч км.

Для численного моделирования прочности кабеля для Космического Лифта авторы использовали программу SE3, описанную ранее в работе «On the strength of the carbon nanotube-based space elevator cable: from nanomechanics to megamechanics» (Journal of Physics: Condensed Matter 2006, 18 S1971-S1990). Электронную версию можно найти здесь: http://www.iop.org/…4/18/33/S14/. По такой модели помимо порога разрушения для кабеля могут быть рассчитаны кривые нагрузка-напряжения, величины модуля Юнга, число и расположение отдельных волокон, величины исходящей кинетичекой энергии, энергия разрушения и т.д. Предварительное моделирование в той работе проводилось на небольшом куске кабеля- практически соответствующем уровню 1, принятому в обсуждаемой работе. Иерархическая архитектура и детали исследования были добавлены позднее. Многочисленные модели необходимы в такой сложной задаче, поскольку позволяют оценить масштабы, которые по величине в такой задаче перекрывают 15 порядков- от длины нанотрубки до длины самого кабеля Космического Лифта, кроме того многочисленные расчеты дают важную информацию о динамике масштабов по длине кабеля.

Что касается концепции конструкции предложенного кабеля, то результаты группы из Политехнического института выглядят весьма отрезвляющими. Результаты моделирования показывают, что расчетная прочность мегакабеля может быть много ниже, чем теоретическая прочность нанотрубок (~100 Гпа), ошибочно ранее учитывавшаяся в конструкциях Космического Лифта. Другим, важным результатом многоуровневого расчетного моделирования является идея о сужающейся форме кабеля, в которой соотношение между максимальным сечением- на геостационарной орбите и минимальным сечением- у поверхности Земли превышает 613, что существенно отличается от ранее предполагавшегося 1,9. В то же время, результаты, полученные группой, полностью подтвердили теоретические предсказания о критической роли, которую могут играть даже самые маленькие дефекты кабеля. Это не следует явственно из самих результатов моделирования, где авторы предположили, что соединения нанотрубок имеют безупречное качество, чего пока не существует в реалии. Соединения между нанотрубками, по-видимому, будут самыми слабыми звеньями конструкции, даже тогда, когда более совершенные нанотехнологии позволят получать сверхпрочные связки

В России построят GRID-систему национальной нанотехнологической сети (NanoNet)

wtorm — Sat, 16 Aug 2008 14:04:38 GMT

В целях развития инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации будет построена масштабная Грид-система национальной нанотехнологической сети (ННС).

Определены победители конкурса Роснауки в рамках федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008—2010 годы», которые приступят к созданию грид-системы национальной нанотехнологической сети (ННС).

Создаваемая ГридННС необходима для эффективного доступа организаций – участников ФЦП к использованию результатов работ и обеспечения возможности их полномасштабного информационного взаимодействия.

«Грид (Grid) — согласованная, открытая и стандартизованная среда, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение ресурсов в рамках виртуальной организации»

Я. Фостер, К. Кессельман Собственно грид — это географически распределенная инфраструктура, объединяющая множество ресурсов разных типов. Доступ к ним пользователь может получить из любой точки, независимо от места их расположения. Однако, в отличие от сети Интернет, грид предоставляет не только доступ ко всевозможным ресурсам, но и возможность их полноценного использования – фактическое использование мощностей всех включенных в сеть компьютеров.

Основные ресурсные элементы грид-систем — суперкомпьютеры и суперкомпьютерные центры, а важнейшая инфраструктурная составляющая — высокоскоростные сети передачи данных.

Инфраструктуры опорной высокоскоростной сети

Победителем лота на построение инфраструктуры опорной высокоскоростной сети стал РНЦ «Курчатовской институт».

Опорная инфраструктура должна обеспечить доступ пользователей к международным научно-образовательным сетям, сети Интернет, уникальным научным установкам и центрам коллективного пользования. Стоимость реализации проекта составляет 440 млн. рублей.

Должна быть обеспечена следующая минимальная пропускная способность инфраструктуры доступа сети NanoNet на основных направлениях:

Москва – Санкт-Петербург – 10Гб/с;
Москва – Самара – Новосибирск – Хабаровск — 155Мб/с;
Москва – Екатеринбург – 45Мб/с;
Москва – Нижний Новгород – 45Мб/с;
Москва – Ростов-на-Дону – 45Мб/с;
Москва – Казань – 10Мб/с;
Новосибирск – Томск – 10Мб/с;
Хабаровск – Владивосток – 10Мб/с.

Схема опорной высокоскоростной сети

Должно быть обеспечено подключение к центральному сегменту региональных сегментов научно-образовательной сети (Санкт-Петербург, Самара, Саратов, Новосибирск, Томск, Хабаровск, Владивосток, Екатеринбург, Челябинск, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Казань, Калининград, Пермь, Белгород) в точке обмена трафиком G-NAP с пропускной способностью на порту 10Гб/с. В конкурсной документации также определены сроки и основные параметры подключения к сети отдельных организаций – участников Программы.

Система компонентов для формирования и интеграции распределенных баз данных

Победителем лота на сумму 60 млн.рублей объявлено ФГУП «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти — ЦИТиС».

ЦИТиС совместно с РНЦ КИ и «Технопарком Курчатовский» должен разработать систему технологических составляющих (компонентов) инфраструктуры ГридННС для обеспечения автоматизированного информационного обмена между участниками ННС и профильными системами, оперирующими первичной и производной технологической, аналитической, экономической и бизнес – информацией, то есть различными базами данных.

Результаты работы должны применяться во всех узлах ННС, где циркулирует профильная информация и, прежде всего, в головных организациях отраслей по направлениям развития нанотехнологий.

Распределенная системы сбора, хранения, обработки и управления потоками научных и технологических данных для наноиндустрии

Созданием системы по решению Роснауки будет заниматься ФГУП «Научно-исследовательский институт "Волга» в сотрудничестве с ведущими саратовскими университетами. Стоимость разработки составит 58 млн. рублей.

С помощью системы пользователь сможет получить масштабируемое прозрачное хранилище гетерогенных данных с гарантированным качеством сервиса (защита, сохранность, скорость доступа) и унифицированными механизмами обмена данными разного типа (файлы, таблицы, массивы), совместимое с вычислительными сервисами Грид-инфраструктуры.

Хранилище будет поддерживать долговременное хранение, поиск и удобный доступ к параметрам экспериментов, необработанным экспериментальным данным, результатам обработки, данным имитационного моделирования, инструкциям по эксплуатации оборудования, методикам проведения экспериментов, научным отчетам и комментариям и другим материалам; управление жизненным циклом данных, включая создание материалов, передачу, сохранение и доступ ко всем электронным и неэлектронным материалам.

Система должна обеспечивать следующие технические характеристики:

объем систем хранения данных – не менее 150 ТБ;
суммарная производительность всех вычислительных подсистем – не менее 2 ТФлоп;
пропускная способность сети передачи данных – не менее 1 Гбит/с.

Построение грид-системы ННС

Победителем по лоту «Построение грид-системы национальной нанотехнологической сети» стал НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова. Помогать ему будут Объединенный институт ядерных исследований, Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова РАН и РНЦ «Курчатовский институт». Стоимость разработки составит 150 млн. рублей.

Цель работы заключается в обеспечении географически распределенных научных и инженерных коллективов — участников национальной нанотехнологической сети возможностью эффективного удаленного использования информационной, коммуникационной и вычислительной инфраструктуры.

Интеграция на основе грид-технологии имеющихся компьютерных и информационных ресурсов, распределенных по различным организациям и учреждениям, позволит использовать их с максимальной эффективностью — экономической, организационной и технической.

Планируется, что удаленный и простой доступ к информационным и вычислительным ресурсам значительно повысит эффективность работы и усилит конкурентные преимущества организаций — участников программы. В частности, широкое использование компьютерного моделирования на основе распределенных высокопроизводительных вычислений должно способствовать снижению материало- и энергоёмкости производства и сокращение производственного цикла при поиске новых наноматериалов с требуемыми свойствами.

Система обеспечения информационной безопасности

ФГУП «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти — ЦИТиС» также будет вести разработку информационной безопасности функционирования системы в рамках лота «Создание системы обеспечения информационной безопасности (СОИБ) функционирования инфраструктуры наноиндустрии». Стоимость разработки 78,5 млн. рублей.

Целью работы является формирование единой иерархической интегрированной системы обеспечения информационной безопасности информационной инфраструктуры наноиндустрии национальной нанотехнологической сети.

Для нейтрализации информационных угроз должен использоваться комплексный подход, включающий правовые, организационные и технические (аппаратные, программные) механизмы, способные обеспечить целостность, доступность информационных ресурсов и систем, а также конфиденциальность информации ограниченного доступа в соответствии с установленным законодательством Российской Федерации порядком.

Наращивание возможностей СОИБ ННС будет осуществляться следующими путями:

созданием Центра компетенции по вопросам обеспечения безопасности ННС,
созданием системы управления СОИБ,
совершенствованием функционирования контуров защиты информации с разными уровнями конфиденциальности,
подключением к системе новых центров ННС (ведущих научно-образовательную деятельность в сфере наноиндустрии образовательные учреждения высшего профессионального образования),
обеспечением взаимодействия с органами государственной власти и другими учреждениями, участвующими в Программе.