Как российские инженеры создали для космоса машину, которая печатает идеальные кристаллы, и почему на Земле так не получится
В смартфонах, в компах, в авто, да даже в умных лампочках — везде есть полупроводники. И чем чище, чем идеальнее структура у такого кристалла, тем круче и надёжнее будет работать техника.
Только вот мощности растут, а вместе с ними — нагрев и прожорливость. Мы упираемся в потолок. Одна из главных причин — ограничения самих полупроводников. playground.ruhttps://i.playground.
ru/p/xloqAS9H5zfpOdJbVaoHLg.jpeg За эту чистоту инженеры бьются десятилетиями, вот и сейчас придумали выращивать их прямо в космосе. Но зачем это нужно, если на Земле у нас уже есть мощные лаборатории? Проще говоря — чем космический вакуум так хорош? Почему на Земле не получается? Сначала, как обычно, чтобы понять весь ужас ситуации, нужно разобраться, как эти суперкристаллы вообще выращивают.
Метод, которым это делают, называется «молекулярно-лучевая эпитаксия» (МЛЭ).
Если по-простому, то в специальной камере создают глубочайший вакуум, а потом из разных источников напыляют на подложку слой за слоем атомы нужных веществ. Получается тончайшая плёнка с заданной структурой.
Схема наземной установки для молекулярно-лучевой эпитаксииИФПС СО РАН Ключевое слово здесь — вакуум. Чтобы на ваш идеальный кристалл случайно не прилип какой-нибудь лишний атом (например, кислорода), нужна стерильная чистота.
На Земле для этого строят огромные вакуумные камеры, из которых месяцами откачивают воздух. Это дорого, сложно и всё равно не идеально. Но и так тоже получается выращивать кристаллы, что там порой бывает лишь один посторонний атом на миллиард! А вот в космосе идеальный вакуум — бесплатный и повсюду.
Не нужно гигантских насосов и герметичных стен. Можно просто открыть камеру наружу, и вот она — среда, в сотни раз чище, чем в самой навороченной земной лаборатории.
Космическая установка КНА МЛЭ для роста полупроводников (слева) и ведущий инженер ИФП СО РАН Дмитрий Придачин; и такая же, но наземная (справа)ИФПС СО РАН Именно эта мысль и легла в основу проекта «Экран-М», разработанного в новосибирском Институте физики полупроводников им.
А.В. Ржанова СО РАН по заказу РКК «Энергия». Как устроен «Экран‑М» Казалось бы, всё просто: бери земную установку, запускай на орбиту и пользуйся бесплатным вакуумом.
Но не тут-то было. В космосе свои законы, и главный враг — невесомость. Поэтому учёные из ИФП СО РАН проектировали «Экран‑М» буквально с нуля. ИФПС СО РАН Оборудование пришлось сделать сверхкомпактным и лёгким — лишний килограмм на орбите очень дорог.
При этом весь прибор должен работать в жёстких условиях: космическая радиация, сильные перепады температур и вибрации при старте-спуске.
Задача почти как «впихнуть невпихуемое»: упаковать полноценную земную лабораторию для МЛЭ в компактный мо.
Ученые создали плазменные «шары» на Земле для изучения космоса Международная группа ученых разработала метод экспериментального создания плазменных «огненных шаров» на Земле. Эти «огненные шары», состоящие из мат …
Наука и Технологии 23:54, июня 13, 2024 | ferra.ruПещера кристаллов: смертельно опасное место на Земле, где кристаллы размером с деревья Геологи исследуют пещеру кристаллов. Источник фото: www.livescience.com На Земле существует множество удивительных и малоизученных мест, которые пора …
Наука и Технологии 23:36, мая 4, 2024 | hi-news.ruУченые создали кристаллы, меняющие цвет Китайским ученым удалось создать органические кристаллы, способные менять цвет под воздействием кислоты. Разработка позволит создавать гибкие и легки …
Наука и Технологии 08:06, июня 5, 2024 | ferra.ruС помощью ДНК-оригами создали передовые фотонные кристаллы Используя ДНК-оригами, исследователи LMU построили алмазную решетку с периодичностью в сотни нанометров, представив новый метод производства полупров …
Наука и Технологии 15:00, мая 19, 2024 | ferra.ruПеречислены места на Земле, которые можно увидеть из космоса На самом деле часть строений и природных объектов видна даже из космоса. Пользователь iXBT.com перечислил некоторые из них.Гималаи. Самые впечатляющи …
Наука и Технологии 05:36, июня 13, 2024 | ferra.ruСтавропольские инженеры создали мощный вездеход Ставропольские инженеры создали вездеход, предназначенный для перевозки людей и грузов в самых сложных условиях. …
Общие новости 21:26, октября 10, 2025 | vesti26.ruНемецкие инженеры создали бионическую робопчелу Немецкая компания Festo представила летающего робота BionicBee, который имитирует своим внешним видом пчелу. Это 34-граммовый орнитоптер с двумя крыл …
Наука 22:30, апреля 26, 2024 | nplus1.ruИнженеры создали электронные глаза для роботов Команда инженеров и робототехников из Университета науки и технологии Гонконга разработала дизайн электронного сложного глаза, чтобы дать роботам воз …
Наука и Технологии 05:12, мая 17, 2024 | ferra.ru
Инженеры создали роботизированную лапу паука Ученые из Тартуского университета в Эстонии создали роботизированную лапу, вдохновленную лапой паука. Эта разработка поможет роботам проникать в труд …
Наука и Технологии 00:00, мая 17, 2024 | news.rambler.ru Инженеры создали роботов-слизняков для помощи спасателям Инженеры из Гонконга создали роботов-слизняков для помощи спасателям, которые могут передвигаться по любым поверхностям, соединяться друг с другом и …
Наука и Технологии 12:42, мая 8, 2024 | news.rambler.ru Инженеры создали роботизированную систему кормления людей Исследователи из университета Корнелла разработали новую роботизированную систему кормления, которая значительно улучшает качество жизни людей с серь …
Наука и Технологии 06:54, мая 12, 2024 | pravda.ru Американские инженеры создали сверхточные атомные часы Американские инженеры создали сверхточные атомные часы, которые будут использоваться для навигации на кораблях. Новинка намного точнее существующих с …
Наука и Технологии 00:42, апреля 27, 2024 | ferra.ru Инженеры создали миниатюрный датчик для мониторинга здоровья растений Инженеры создали миниатюрный датчик с инфракрасным зрением для дронов, который поможет фермерам следить за здоровьем растений.Легкий и компактный сен …
Наука и Технологии 22:54, июня 7, 2024 | ferra.ru Инженеры создали ИИ, который умеет определять возраст человека по рукам Компания Haut.AI, лидер в области разработки искусственного интеллекта (ИИ) для ухода за кожей, сообщила о прорывном исследовании, демонстрирующем эф …
Это интересно 22:24, мая 8, 2024 | incrussia.ru Инженеры MIT создали юркого микробота-шмеля — за 11 секунд он выполнил 10 петель Нестерова Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили улучшенного воздушного микроробота размером с микрокассету для диктофон …
Hardware 07:26, декабря 9, 2025 | 3dnews.ru Инженеры создали жесткий диск, на который можно делать многоуровневую запись на трехмерном магнитном носителе Новая технология жестких дисков с трехмерной магнитной записью может увеличить объем памяти и уменьшить количество необходимых жестких дисков, что в …
Это интересно 10:00, апреля 25, 2024 | incrussia.ru Ученые создали самую тонкую линзу на Земле Команда ученых из Амстердамского университета в Нидерландах и Стенфордского университета в США создала тончайшую в мире линзу, толщина которой состав …
Наука 23:24, мая 30, 2024 | gazeta.ru Российские инженеры заполучили ценные логистические данные ВСУ Наши инженеры в зоне СВО получили бесценные данные о логистике поставки комплектующих, складах, производстве и полигонах, связанных с вражеским военн …
Общие новости 18:24, мая 10, 2024 | stavropolye.tv Российские ученые разработают солнечные панели для космоса Консорциум российских вузов получил грант на разработку солнечных панелей для использования в космосе. Эти панели должны быть легкими, гибкими, устой …
Наука и Технологии 16:00, июня 5, 2024 | ferra.ru Российские инженеры завершили разработку систем управления «Стрижа» Российские учёные завершили разработку систем управления гражданского сверхзвукового самолётаВ ходе «Чаплыгинских чтений» в Новосибирске заместитель …
Наука и Технологии 22:42, апреля 27, 2024 | ferra.ru Российские ученые усовершенствовали производство сплавов для авиации и космоса Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали инструмент на основе искусственного интеллекта (И …
Наука 07:26, сентября 22, 2024 | gazeta.ru
Российские инженеры усовершенствовали поиск лесных пожаров с помощью беспилотников Специалисты Центра беспилотный авиационных систем университета Иннополис вместе с экспертами компаний «Формоза-Софт»... …
Интернет и Игры 00:26, января 4, 2025 | cnews.ru Почему фотографии космоса получаются такими красочными? Мы видели много фотографий открытого космоса, поражающих воображение буйством красок и форм. Однако мало кто знает, что на самом деле стоит за этими …
Наука и Технологии 21:24, апреля 28, 2024 | news.rambler.ru