Институт Инновационного Проектирования | Интервью по книге «Matter as Software» с автором Уиллом Мак Карти
 
Гл
Пс
Кс
 
Изобретателями не рождаются, ими становятся
МЕНЮ
 
   
ВХОД
 
Пароль
ОПРОС
 
 
    Слышали ли Вы о ТРИЗ?

    Хотел бы изучить.:
    Нет, не слышал.:
    ТРИЗ умер...:
    Я изучаю ТРИЗ.:
    Я изучил, изучаю и применяю ТРИЗ для решения задач.:

 
ПОИСК
 
 



 


Все системы оплаты на сайте








ИННОВАЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
сертификация инноваторов
инновационные технологии
БИБЛИОТЕКА ИЗОБРЕТАТЕЛЯ
Это интересно
ПРОДУКЦИЯ
 

 


Инновационное
обучение

Об авторе

Отзывы
участников

Программа
обучения

Вопрос
Ю.Саламатову

Поступить на обучение

Общественное
объединение



Молодому инноватору

FAQ
 

Сертификация
специалистов

Примеры заданий

Заявка на
сертификацию

Аттестационная
комиссия

Список
аттестованных
инноваторов

Инновационное
проектирование

О компании

Клиенты

Образцы проектов

Заявка
на проект

Семинары

Экспертиза проектов

   

Книги и статьи Ю.Саламатова

Теория Решения Изобретательских Задач

Развитие Творческого Воображения

ТРИЗ в нетехнических областях

Инновации 
в жизни науке и технике

Книги по теории творчества

Архивариус РТВ-ТРИЗ-ФСА

Научная Фантастика
 
 
Статьи о патентовани
   

Наука и Техника

Политика

Экономика

Изобретательские блоги 

Юмор 
 
Полигон задач

ТРИЗ в виртуальном мире
медиатехнологий
       

Книги для
инноваторов

CD/DVD видеокурсы для инноваторов

Програмное обеспечение
инноваторов

Покупка
товаров

Отзывы о
товарах
           

Интервью по книге «Matter as Software» с автором Уиллом Мак Карти

 

© Свидиненко Юрий

Источник: Нанотехнологии Nanonewsnet

Перевод и комментарии: Свидиненко Юрий.

Интервью с автором книги «Matter as Software» Уиллом Мак Карти (Will McCarthy). Интервьюировал Rocky Rawstern, редактор www.nanotech-now.com.

"Если концепция программируемой материи будет реализована, то это будет переворотом в человеческой цивилизации. Эта технология обеспечит не только гиперкомпьютеры и широкий спектр новых материалов, но и такие устройства, которые мы пока не можем вообразить. Новые материалы могут быть созданы за считанные секунды — не надо будет ничего рассчитывать наперед. Сотрется этап проектирования и производства прототипов, можно будет просто задать основные свойства материала. 

В будущем математика и программное обеспечение объединятся в концепции программируемой материи. Это поможет технологии программируемой материи повлиять на развитие остальных областей производства…" ("Matter as Software")

«Тонкий диск сверхчипа (ориг. wellstone) внутри глазного яблока или в составе контактных линз может затемняться, защищая сетчатку от яркого света. Он может также работать как "встроенный дисплей», проектируя голографическое изображение на сетчатку. Пьезоэлектрический сверхчип в ухе может служить приемо-передатчиком звуковых волн, облегчая жизнь глухонемым… («Matter as Software»)"

Можете ли вы дать читателям объяснение терминов «квантовая точка», «искусственный атом», а также, как они могут быть использованы для создания «программируемой материи»?

Квантовая точка — это электронное устройство, способное «захватывать» электроны и удерживать их в малом пространстве (см. рис. 1 а, б). Электроны при этом ведут себя как отдельные стоячие волны, так же, как они ведут себя в атомах. «Искусственный атом» — электронное облако, удерживаемое вышеуказанным образом. «Искусственный атом», в отличие от обыкновенных, не имеет ядра, однако его свойства в целом схожи с обычным атомом. Если из большого количества «искусственных атомов» произвести bulk-структуру (объемную структуру) по типу кристаллической решетки полупроводника, то новый материал будет иметь другие свойства. Так, такой «полупроводник» может вести себя и как металл, и как диэлектрик. При этом такие характеристики как цвет, прозрачность, теплопроводность и магнитные свойства вещества также могут изменяться в реальном времени.

Чем описанные вами выше квантовые точки отличаются от нанокристаллов-квантовых точек, которые используются сейчас в качестве «оптических зеркал»?

«Квантовая точка» — такой же термин, как и «ключ», который описывает большой класс разнообразных устройств, характеризующихся одним и тем же назначением. Полупроводниковые нанокристаллы (см. рис. 2) — хороший метод для захвата электронов, так как химики могут выращивать их, добиваясь высокой точности. В полученном химиками растворе будут моли (1 моль — 6.23х1023 молекул) этих одинаковых кристаллов. Их выгодно использовать в оптических устройствах благодаря их свойству поглощать белый свет, а излучать определенный яркий свет. Они нашли использование как в биологии, заменяя флуоресцентные метки, так и в оптических приборах — лазерах и т.д. С их помощью, например, возможно создание сверхмалых лазеров, способных оперировать органеллы живых клеток.
 


Рис. 1а Германиевая квантовая точка на кремниевой основе Si 001 (фотография получена при помощи электронного сканирующего микроскопа) (рисунок из исследовательской группы HP)

 

 

 

 

 


Рис. 1б Полупроводниковый конический фотонный канал в качестве квантовой точки как видим, квантовые точки — широкий класс разных устройств

 

«Электроны, захваченные квантовыми точками, ведут себя так же, как если бы они находились в обычном атоме, даже если в "искусственном атоме» нет ядра. Какой атом представляет такой набор электронов, зависит от их количества в квантовой точке. Удивительно, правда?… («Matter as Software») ", — таким образом, различными наборами электронных ловушек, создается искусственная программируемая материя…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 2 Размеры нанокристалла-квантовой точки

 

Но это только один тип квантовой точки. Вы также можете поймать на поверхности металлической частицы большое количество электронов, но свойства этой системы будут резко отличаться от свойств описанной мной квантовой точки. Фуллерены и нанотрубки также могут послужить основой для создания подобных квантовых точек. Но я больше склоняюсь к представлению квантовых точек как системы электромагнитных полей, удерживающих электроны внутри слоеного полупроводника, т.н. квантовой стены. Это хороший метод, так как позволяет контролировать количество электронов, попавших в ловушку, с помощью изменения напряжения, подводимого к металлическим электродам. Фактически это означает изменение атомного числа искусственного атома. Вот здесь и можно применить термин «программируемая материя», т.к. такой процесс легко можно контролировать с помощью современной микроэлектроники, создавая материалы, которых в природе не существует.

Как ваше определение «программируемой материи» отличается от того, которое используют при построении клеточных автоматов?

Клеточный автомат — компьютерная программа, которая моделирует поведение и развитие региона программируемых клеток (ячеек), поведение которых зависит от состояния соседних клеток (например, математическая игра Life — прим. переводчика). Этот метод моделирования полезен, например, при исследованиях механики жидкостей. Термин «программируемая материя» используется, конечно, для описания этих симуляций, но описываемая «материя» символична и не существует нигде, кроме виртуального пространства. Можно сказать, что это виртуальная программируемая материя.

Программируемые же вещества, использующие свойства квантовых точек, однако, возможны. На сегодняшний день существует очень маленькое количество подобных устройств (квантовых точек) в лабораториях по всему миру. И изменение свойств реальных программируемых веществ не виртуальное — а реальное.

Предвидите ли вы интеграцию молекулярной нанотехнологии (МНТ) в производство квантовых точек?

Для того, чтобы квантовые системы вели себя как атомы при комнатной температуре, необходимо удерживать электроны в области диаметром около 20 нм или меньше. Поэтому любой «программируемый материал» будет нуждаться в сборке с высокой степенью точности. Для этого необходима технология высокой точности, и, я думаю, МНТ вполне соответствует требованиям к созданию высокоточных систем такого уровня. Также, вероятно, подходящей технологией будет «атомная оптика», способная точно «выстреливать» атомы на поверхность, создавая квантово-точечные структуры. В программируемой материи нет движущихся частей (кроме электронов и фотонов), в то время как МНТ базируется на создании подвижных наноструктур. Тем не менее, я думаю, что обе эти технологии будут комплементарны, так как они оперируют на одном и том же нанометровом уровне. Наномашины с встроенными программируемыми атомами будут, вероятно, самыми мощными и гибкими инструментами, созданными человечеством. Интеграция программируемой материи в микротехнологии также возможна, как описывал J. Storrs Hall's в проекте «конструктивного тумана» (см. рис. 3, 4).


Записаться на тренинг ТРИЗ по развитию творческого, сильного мышления от Мастера ТРИЗ Ю.Саламатова >>>

Новости RSSНовости в формате RSS

Статьи RSSСтатьи в формате RSS

Рейтинг – 818 голосов


Главная » Это интересно » Наука и техника » Интервью по книге «Matter as Software» с автором Уиллом Мак Карти
© Институт Инновационного Проектирования, 1989-2015, 660018, г. Красноярск,
ул. Д.Бедного, 11-10, e-mail
ysal@triz-guide.com, info@triz-guide.com
 
 

 

Хочешь найти работу? Jooble