Светодиодная экспансия Гонконга в «Экспоцентре». (иллюстрации не приводятся) Высочайшая насыщенность экспозиции Гонконга на нынешней «Консумэкспо-2001», видимо, всё же есть результат того, что новый политический статус этого территориального образования начал давать плоды. Причем, во-первых плоды высокотехнологичные, а во-вторых, число гонконгских фирм, их предлагающих, исчисляется многими десятками. Чтобы можно было оценить масштабы происходящего там электронного бума, мы отметим лишь несколько фирм, информацию о которых получили на стенде Гонконга.

Это фирмы, которые, в числе прочих изделий, производят то, что нас более всего интересовало — светодиоды. И оказалось, что в одной лишь этой, некогда торговой, провинции Сянган таких фирм больше, чем во всей России. Обилие светодиодных фирм позволяет до некоторой степени понять принципы, по которым организовано производство. Все фирмы делятся на две основные группы:

а) производство светодиодов в составе устройств для освещения или индикации;

б) производство светодиодов в составе компонентов радиоэлектронной аппаратуры.

Такое деление объясняется довольно просто: каждая из фирм исторически специализировалась по какому-то своему профилю, но когда возник емкий и перспективный рынок светодиодов, наиболее мобильные и технологически подготовленные фирмы стали активно развивать у себя светодиодное производство, тем более, что светодиоды пригодны для использования и в традиционно выпускаемых изделиях — чего, кстати, зачастую требует и сам рынок. Например, такой апологет LCD-индикаторов, как Displaytech Ltd. внедряет теперь и LED-подсветку.

С большим трудом поддаются подсчету многочисленные гонконгские фирмы, широко применяющие LED-индикаторы (благодаря их яркости, долговечности и экономичности) в привычных бытовых устройствах. Прежде всего. это разнообразные часы с цифровыми индикаторами и сигнальные «мигалки» (например, во многих ручных фонарях есть такой режим, но раньше для него использовалась неэкономичная основная лампа). Есть также телекоммуникационное устройство, высвечивающее на LED-дисплее номер абонента, пытающегося дозвониться по занятой линии. А фирма Winning Appliances Vfy Ltd. разработала концепцию «дискохранилища», где светодиоды высвечивают местоположение искомого компакт-диска (рис. 1).

Но, конечно, главный показатель распространенности светодиодов в различных устройствах — разнообразие держателей к ним, выпускаемых Pioneer-Tech Company Limited (рис. 2): даже разрешение полноцветных видеоэкранов зависит от совершенства LED-держателя.

Для многих фирм  освоение LED-технологии после того, как они уже выпускали LCD-дисплеи стало закономерным шагом: эти же фирмы выпускают довольно много компьютерных компонентов, без которых не обойтись при управлении дисплеями — будьте LCD или LED.

Существует и иной подход: отталкиваться не от «света», а от «диода». Так, фирма Excellence Optoelectronics Inc. известна прежде всего своими лазерными диодами и другими элементами оптоволоконных линий связи. Отсюда особое качество светодиодов, изготавливаемых на основе AllnGap и InGaN и обеспечивающих углы обзора от 8 до 120 град. Другой пример — Union Best Industrial Company/НК, сначала выпускавшая выпрямительные диоды, а затем дополнившая свой ассортимент многоцветными светодиодами, причем, с учетом интересов обывателя: на рис. 3 а показаны светодиодные лампы для декоративных целей, а на рис. 3 б — светодиодные новогодние гирлянды.

Есть фирмы и более широкого профиля. Golden Sins Industrial Company — это электролитические, металлизированные и керамические конденсаторы, резисторы, неоновые лампы, диоды, и, в конечном счете, к этой гамме прибавились светодиоды. Фирмы Hong Da Industrial Company и Al Goodwell Industrial Ltd. похожи тем, что производимые ими светодиоды соседствуют с громкоговорителями различного назначения, микрофонами, миросхемами, транзисторами и т. д.

Но, разумеется, важнейшим из искусств для светодиодной индустрии является кино, поэтому большинство фирм старается обратить внимание рынка на то, что они выпускают светодиоды различного свечения. Например, Elecom Micro Systems Limited помимо индикаторных серий D-A, DX, LDS,, LDA, LDX, М и МХ (различающихся по размерам индикаторных элементов: высота букв и цифр от 30 до 229 мм), особо рекламирует «видеосерию» VS для полноцветных RGB-экранов (рис. 4).

Диаметры светодиодных элементов в таких экранах, способных работать как внутри, так и снаружи помещений, составляют 3, 5, 8,5, 13, 26 и 52 мм.

И, наконец, Strong Base Electronic Fly Ltd. — одно из крупнейших предприятий в Азии, специализирующееся именно на светодиодах и светодиодных дисплеях всей цветовой гаммы. Высокое качество этой продукции обеспечивается соответствием жестким требованиям QC-стандартов. А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 4, 2001 г.

 

Метод поисков золота при помощи лозы, который применяют лозоходцы, требует изучения. Какой эффект при этом используется? Если рассуждать "от обратного", то факт что на золото реагируют металлоискатели, говорит о наличии у золота свойств внешнего воздействия - в том числе, возможно, на органику, которая при этом может менять какие-то свои характеристики, например, запах. Речь, в данном случае, не о том, что человек, у которого в кармане слиток золота впадает в возбуждённое состояние и сильнее потеет. Но вот земляные черви, у которых, как у живых организмов, есть своё электрическое поле, так или иначе подобно самодельному металлоискателю реагируют на наличие вблизи золотых предметов, а поскольку червей и насекомых в почве много, то и почва может начать что-то индуцировать (через длинные корни растений - цветов, травы и пр.) и это могут уловить те или иные приборы. Возможно, в месте наличия золота почва будет иначе пахнуть, и анализаторы запаха могут это уловить. О принципе действия анализаторов запахов рассказывает в своей книге "Радиоэлектронные игрушки" писатель Януш Войцеховский:

"БИОЭЛЕКТРОННЫЙ НОС. Орган обоняния у муравьев позволяет им определять даже образы предметов. Имеются рыбы, чувствующие запах, если примесь вещества в литре воды составляет 10~14 г, такая концентрация будет, если растворить 1 г спирта в озере объемом 3500 км3. Орган обоняния рыбы объединен с органом вкуса. Мыши и собаки предостерегают человека о появлении вредного газа. Во время второй мировой войны саперы использовали собак, которые отыскивали мины и взрывчатку без металлических корпусов, зарытые в землю. Собаки также открывают рудные месторождения.

Были разработаны «электронные носы» — анализаторы запахов, в 1000 раз более чувствительные, чем нос собаки. Устройство безошибочно определяет всех людей, которые побывали в данном помещении на протяжении суток. Оно может также найти людей, зарегистрированных в его памяти, — картотеке запахов. Речь идет о том, что каждый человек имеет свой запах, присущий только ему. Имеются также «электронные носы» простейшей конструкции, которые служат для определения присутствия неподалеку людей.

В качестве примера может быть названо переносное устройство массой около 14 кг. Оно предупреждает о человеке, находящемся вблизи, а при соответствующем направлении ветра — даже на расстоянии до 300 м. Устройство содержит миниатюрную химическую лабораторию с воздушным насосом и анализирующим фильтром. Питание осуществляется от батареи напряжением 12 В. Воздух, втягиваемый через небольшую «ноздрю», попадает в чувствительное устройство, реагирующее на каждый запах, связанный с человеком (от табачного дыма до пота). При этом в телефонах возникает слабый звук.

В основу другого подобного устройства положено явление, открытое зоологами. Оно состоит в том, что голодный клоп начинает двигаться как только почувствует запах человеческого тела. Клоп находится на сетке, укрытой в миниатюрной клетке-приемнике, которую держат перед собой, поворачивая в различных направлениях. Сетка соединена с пьезоэлектрическим элементом. Стоит клопу начать двигаться — как колебание сетки создает разность потенциалов на пьезоэлементе. После усиления сигнала и его преобразования в телефонах появляется звук.

[550x246]

Схема и чертёж анализатора запахов. Контакт 1 приводится в движение малогабаритным электродвигателем 5 через передачу 6. Он скользит по слою сухой соли, альбумина (высушенного яичного белка) и т. п., находящемуся на одном из четырех дисков 2. Если через зонд 3 внутрь корпуса попадут какие-либо запахи, то соль или другое химическое вещество увлажняется, что вызовет замыкание цепи через элементы / и 1, а на экране осциллографа 7 или в телефонах появится сигнал. Переключатель 8 служит для анализа запаха путем выбора одного из четырех химических датчиков. Контакты должны быть золочеными. Пригоден также полупроводниковый датчик влажности.

Созданы автомобили, снабженные «электронным носом», чувствующим запах алкоголя. Достаточно водителю выпить пива, и машину нельзя будет завести. Устройство столь чувствительно, что может реагировать на запахи косметики или даже парфюмерных магазинов, мимо которых проезжает автомобиль.

Описанные устройства весьма сложны, поскольку построены они на базе химического анализа. Однако есть приборы, в которых чувствительным элементом служит живой организм. Тогда роль электроники заключается в том, чтобы проверять, как он себя чувствует, и в случае надобности давать сигнал тревоги. Среди живых существ самыми чувствительными детекторами запахов обладают мухи, мыши (газы), клопы (определение наличия людей) и др.

Уже имеются в промышленности «искусственные носы», анализирующие сорта вин, цветов, лекарств, бензина, продуктов питания, косметики и т. д. Прибор состоит из цепочки ионизирующих детекторов, соединенных с газовым хроматографом. «Носы» определяют по запаху качество пищи или служат контролерами производственных процессов. Ученые работают над применением анализатора запахов для диагностики определенных болезней. Больной в этом случае помещается в стеклянном помещении размерами 0,7 x 0,7 x 2 м, через которое пропускается воздух определенного состава и температуры. «Нос» различает 24 запаха, характерные для различных заболеваний человека. Он исследует и сравнивает запахи здоровых и больных людей, а также запахи, притягивающие и отталкивающие докучливых насекомых и комаров. «Электронный нос» может установить пол, возраст и приблизительно район проживания различных людей..."

 

Футурология (продолжение)

 

Проблема технологий «двойного применения»: волки от испуга скушали друг друга

Спрашивайте в книжных магазинах практическое руководство по рукопашному бою. Эта книга поможет вам ответить на многие вопросы, в частности: «Эй, пацан, ты с какого района?», «Закурить не найдется?» и самый популярный – «Ты чё сказал?».

Боевой робот – это не просто пулемёт на радиоуправляемом тракторе. Он – вершина роботостроения и обязан уметь многое: найти укрытие, спрятаться, мимикрировать (принять окраску и форму окружающих предметов), впасть в анабиоз и ждать. То есть, вобрать в себя множество качеств от животных.

Считается, что животное примитивнее человека. Но замечено, что когда человек является по совокупности моральных качеств животным, у него больше шансов на выживание в экстремальной ситуации: он более автономен. Автономность робота – это, во многом, его примитивность: то есть малое энергопотребление, мимимум сложных систем, а значит, минимум задач. Точнее, одна задача – победить. Отсюда обилие спортивных соревнований среди роботов. Очень хорошо: спорт – полезен. Правда, известно, что многие бывшие спортсмены на основе своей физподготовки становятся бандитами. Отсюда надо предвидеть: как бы чрезмерное усовершенствование мобильных роботов тоже не обернулось милицейскими сводками. Ведь на спортивных киберсостязаниях приветствуются как раз качества «двойного назначения». То есть, хорошо бы организаторы соревнований помимо призовых целей ставили перед собой и задачи внедрения конструкций в народное хозяйство – чтобы направить процесс изначально в мирное русло.

Вот образец таких двойных технологий. Одно из важных направлений исследований – научить роботов анабиозу. Анабиоз – это состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Распространён у животных, растений и микроорганизмов. По причине последнего нижеприведённый пример можно назвать классическим, так как показателен профиль авторского коллектива.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН представил проект «Серия разработок-изобретений в области радиоэлектроники для обеспечения безопасности работ на морозе. (Новый высокоэффективный химический источник электрического тока. Электрический взрыватель для взрывных работ. Специальное средство радиосвязи.)». Источник тока содержит: корпус, анодную (литий) и катодную (сера) массы с токовыводами «–» и «+», термоактивируемый твёрдый электролит (алюмосиликатное стекло); снабжен пиротехническим нагревателем для термоактивирования твёрдого электролита. Возможные применения – обеспечение электропитанием автономных электрозапускающих устройств на морозе (дизельных двигателей, авиамоторов и др.), а также введение в действие изделий длительного хранения с постоянной готовностью к эксплуатации (электрические взрыватели боеприпасов и т. п.). Повышенные надёжность и срок годности обусловлены минимизацией саморазряда по причине ничтожной электронной составляющей электрического тока.

В области электропитания есть другой пример достижения длительной автономности – солнечные батареи. Подводный робот, например, может долго в автономном режиме нести боевое дежурство, всплывая время от времени на подзарядку солнечных батарей. Сможет ли он, однако, достичь таких сроков функционирования, как рыбы (для справки: карп живёт 150 лет, щука – 250, лосось – до 100 лет)? Возраст вещи ведь определяется не временем, а материалом, из которого она изготовлена.

Что беспокоит в связи с вышеизложенным? Так или иначе, но роботы-рыбы совершенствуются и можно не сомневаться, что будут позиционироваться своими разработчиками, в том числе, и для разведывательно-диверсионных применений и затем будут охотно продаваться фирмами-изготовителями кому угодно. При этом роботы-звери, умеющие пользоваться «ночным зрением», могут действовать скрытно.

Каковы особенности ночной скрытности? Обнаружить прибор инфракрасной подсветки позволяет его тепловой нагрев. Большинство видеокамер практически нечувствительны к излучению с длиной волны более 1 мкм, а мощные излучатели с меньшей длиной волны могут быть обнаружены адаптировавшимся в темноте глазом по темно-красному свечению.

В ИК-осветителях используются светодиоды с линиями генерации 870-880 и 940-950 нм. Характеристики спектральной чувствительности типовых ПЗС-матриц указывают на, эффективность излучателей с минимальной длиной волны. В этом случае снижение эквивалентной чувствительности видеокамеры минимально, что позволяет увеличить дальность подсветки. Кроме того, минимален эффект расфокусировки изображения в результате изменения коэффициента преломления оптики. Однако свечение светодиодов светло-красного цвета может помешать скрытости наблюдения. Смещение линии генерации в область 940-950 нм приводит к снижению интенсивности видимого свечения площадок излучателей с одновременным смещением цвета свечения к темно-вишневому. Меньшая заметность свечения связана с приближением видимой составляющей к границе чувствительности глаза (750 нм).

Вот так слабые победят сильных, и человечество выродится – но оно само этого хотело. Сбудется предсказание А. И. Герцена: «Конечная цель истории есть мещанин».