Мобильные устройства и 3D-печать для достижения космических целей

Потребители уже привыкли к тому, что мобильные устройства предназначены по большей части для ежедневного и регулярного использования в обычной жизни, для интернет-сёрфинга или обмена сообщениями, для фотоснимков и прочего. Но в действительности использовать их можно и в других целях.

Например, для определения по фотоснимку подлинности того или иного предмета. Таким образом, получив снимок, скажем, кожаных туфель или сумочки, можно будет определить, натуральные ли материалы использованы, действительно ли товар родного производства или, что называется, китайская подделка. Для таких задач компания NEC создала особую оптическую насадку, с помощью которой требуется сделать фотоснимок товара, затем через специальное приложение фото загружается в облачную службу, где производится анализ данных и сравнение со снимками действительно подлинного товара.

Результат сравнения будет сообщён пользователю, а оригинальные фотографии продукции могут загружать сами производители, которые будут сотрудничать со службой идентификации товара.

Технология распознавания подлинности сложна, ведь, по сути, на фотографиях многие предметы выглядят одинаково. Да и подделки создаются достаточно качественные. В то же время NEC использовала исследования мелкозернистой структуры пластиковых и металлических элементов товара. Человеческий глаз не может различить малейшие изменения в структуре таких элементов, но созданное программное обеспечение и фотонасадка способны запечатлеть именно эти изменения и распознать данные с большой точностью совпадений.

Сама компания обращает внимание на то, что такое решение будет полезно не столько потребителям, желающим узнать, подлинный товар они решили приобрести или нет, сколько работникам магазинов или спецслужбам для определения качества товара и выявления пути его появления на прилавках данного магазина конкретного города. Другой проблемой может стать тот факт, что обычным покупателям запрещено фотографировать товары в магазине, а потому объяснить представителям внутренней службы безопасности, что ведётся проверка подлинности, будет непросто.

Тем не менее на рынке технология появится не ранее чем к середине 2019 года, а то и позже, но NEC заинтересована в партнёрстве и уже ведёт ряд переговоров о сотрудничестве.

Другим интересным моментом стала информация о том, что набирающая обороты технология 3D-печати будет использована при освоении Луны. Известно, что покорить Луну в очередной раз запланировали многие страны — и даже разработаны подробные планы осуществления этой задумки. На днях Европейское космическое агентство создало видеоролик о том, как планируют развернуть первую базу на спутнике Земли.

Для начала на спутник доставят купол, который послужит фундаментом для самой базы. А вот создавать его будут посредством как раз таки трёхмерной печати, в качестве материала используют реголит (лунный грунт). Уникальность этого материала — в повышенной слипаемости частиц между собой ввиду одновременного наличия электризации и отсутствия окисной плёнки. Также известно, что лунная пыль способна удерживаться на твердых телах и не разлетаться в разные стороны.

Необходимость же создания изначально именно купола, а потом базы обуславливается тем, что поселенцев необходимо защитить от радиации, так как солнечный свет попадает на Луну, и если на Земле есть озоновый и магнитный слои, выполняющие защиту от УФ-излучения, то на Луне её придётся воспроизвести искусственным способом. Как и защиту от микрометеоритов: в случае с Землёй мелкие частицы сгорают при входе в атмосферу и осыпаются ничтожными пылинками на поверхность планеты почти регулярно (человеческий глаз их не видит), а большие небесные тела отталкиваются от планеты в результате наличия полей, в то же время на Луне такой защиты нет, атмосфера и магнитное поле отсутствуют.

Но не стоит думать, что идею решили воплотить, только ориентируясь на теоретические исследования многих лет. Уже были проведены эксперименты и подтверждено, что при использовании 3D-печати и реголита вполне реально создать базу для обеспечения жизни на спутнике нашей планеты. Создавать же её планируют на южном полюсе (лунном), а жилые модули базы смогут вместить в себя не более четырёх человек. Что касается времени строительства, в течение недели роботы (не люди, разумеется) должны создавать один модуль.

Иными словами, роботы и будут являться 3D-принтерами, которые, используя лунную пыль с поверхности, покроют ею жилой купол и тем самым создадут защиту от высоких температур, радиации и метеоритов. Подробнее — на видео ниже:

Между тем в России решено объединить научные вычислительные сети, с тем чтобы университеты и научные организации могли сообща проводить исследования и иметь доступ к высокопроизводительным вычислениям. Проект получил название Global Russian Advanced Network Initiative, он будет базироваться на вычислительной сети Russian UNiversity Network (RUNNet), покрывающей более 60 регионов нашей страны. При этом в Центре прикладных исследований компьютерных сетей (ЦПИКС) рассказали, что будут использоваться технологии виртуализации сетевых функций, программно-конфигурируемых сетей, данные проекта Global Environment for Network Innovations.

Зачем? Дело в том, что в результате создания единой сети между научными центрами, центрами обработки данных, университетами и комплексами учёные получат возможность свободно управлять проектами, вести работу над ними, находясь в разных уголках страны, при этом стабильно и без задержек обмениваться информацией, а также использовать оборудование и управлять им по этой сети связи.

Изначально планируют объединить 13 университетов крупнейших городов России, а поддержку проекта осуществляют «Ростелеком» и Министерство образования и науки РФ.

Кроме всего прочего, возможно, в будущем изменится внутренняя память мобильных устройств, точнее — её тип и возможности. Дело в том, что институт физико-химических исследований RIKEN (Япония) доказал: используя органику, можно создать высокоплотную энергонезависимую память. Известно, что органические материалы применяет Samsung в производстве панелей OLED/AMOLED, кроме того, их используют даже при создании солнечных батарей.

Но при этом совершенно не используется фотохромный эффект органических материалов, который и решено было применить для создания флеш-памяти. Суть фотохромного эффекта в том, что молекулы могут изменяться, — прозрачные становятся жёлтыми, зелёными или синими, если на них действует УФ-излучение. Обратная сторона эффекта — в том, что если обычный источник света попадает на такие молекулы, они вновь становятся прозрачными. При этом если не воздействовать светом на молекулы, которые уже приобрели цвет, их и подпитывать энергией не нужно, они сохраняют своё состояние.

Именно этот факт известен давно, и он стал основой для создания памяти. Но перед учёными встал вопрос, как придать всем этим молекулам упорядоченность, ведь химический состав органики должен стать более структурным. Иными словами, напоминать массив DRAM/SRAM. Дополнительно массив молекул должен иметь основание, чтобы потом можно было создавать из него электрическую схему. Примером может послужить медная подложка, на которой нарисуют молекулами эту самую схему.

В результате были использованы диарилэтиленовые производные и их химические механизмы самосборки молекулярных структур, благодаря которым удалось создать схему, отработать технологию и доказать, что всё это работает. В подтверждение учёные RIKEN заявили, что органика позволит записать данные объёмом около 1 Тбит на квадратный дюйм. Скажем, что это намного больше, чем существует на сегодняшний день.

Но какой бы невероятной технология ни была, до коммерческого воплощения ещё очень далеко — в течение года или, возможно, больше она будет проходить лабораторные испытания. А за это время технологии вновь выйдут на новую ступень развития, и, быть может, не будет необходимости использовать органику при создании высокоёмкой памяти для мобильных устройств.

Так или иначе, казалось бы, самые обычные сети связи, смартфоны и принтеры объёмной печати способны помочь в реализации в прямом и переносном смысле космических целей. Вопрос только в том, удастся ли применить всё это на практике в реальной жизни, — если не обычным людям, то научным светилам. А если удастся, то возникает другой вопрос: неужели уже совсем скоро технологии так круто изменятся?