Нам, со своей стороны, хочется надеяться на то, что в ближайшем будущем интерес зарубежных и доморощенных инвесторов к российским технологическим разработкам серьезно вырастет, хотя вынуждены признать, что для продвижения таких проектов нужно гораздо больше умения, чем при перепродаже содержимого сибирских недр.
Неоконченное пьезо
Автор: Александр Бумагин
Проект Мартына Нунупарова получил в этом году "приз зрительских симпатий" на проходившем в Калифорнии конкурсе IBTEC. Однако технология, на которой построен проект, вовсе не нова - она появилась пятнадцать лет назад.
А может, и не знают в Intel и Berkeley, что первый патент на механизм электронного замка с использованием электростатического блока был получен Нунупаровым еще в 1993 году, думал я, отправляясь на встречу с изобретателем. Оказалось, знают. И как раз поэтому (точнее, и поэтому тоже) в тройку победителей команда Qmodule не вошла.
Пьезоэлемент вместо батарейкиВ мире полно устройств, которые используют батарейки неэффективно. Во многих из них электрическая цепь держится под напряжением постоянно, тогда как само устройство работает по назначению несколько секунд в день, а то и меньше. В то же время делать отдельный выключатель питания, скажем, для электронного замка бессмысленно. Зато можно использовать механическую энергию вполне привычного действия - например, вставления в замок ключа или пластиковой карточки. В конструкции Нунупарова эта энергия преобразуется пьезоэлементом в электрическую, которая расходуется на кратковременное питание электроники замка. За считанные секунды микроконтроллер проверяет электронный код ключа, а электромеханика открывает замок. Для того же, чтобы находиться в открытом или закрытом состоянии, энергия не требуется. Патент на электростатический замок был получен ученым в 1993 году, а впоследствии были запатентованы и пьезоэлектрические схемы питания.
Вскоре стало понятно, что и другие электронные и электромеханические устройства могут обойтись без батарей.
"Нам помогло то, что микроэлектроника к середине 90-х годов стала очень экономичной, - говорит Мартын Сергеевич. - Это расширило сферу возможного применения технологий. Мы заменили электромоторы и соленоиды на электростатические устройства. От очень маленького заряда (микрокулон), но при большой разности потенциалов (10 тысяч вольт) мы можем обеспечить питание таких приборов в течение срока, необходимого для совершения полезного действия. Все просто: механическая энергия, преобразуемая пьезоэлементом, заряжает конденсатор, который и питает рабочую схему".
Так на свет появились опытные образцы автономных радиовыключателей, термометры, электромеханические датчики, всевозможные замки и даже калькуляторы. Однако если калькуляторы - лишь лабораторный пример[После включения калькулятор может проработать несколько секунд. Этого хватит на простое вычисление, но в большинстве случаев придется снова и снова нажимать на кнопку включения, чтобы продолжить работу], то остальные устройства аналогам не уступают. Радиовыключатели и кнопки экстренного оповещения, не связанные проводами, могут быть размещены где угодно и, если нужно, загерметизированы [Вмонтированный намертво прибор, в котором испортилась механика, - не подарок для ремонтника. Батарейки или проводка от этой беды тоже не спасут, но механика в "традиционных" приборах заведомо проще]. Использование этих устройств ничем или почти ничем не отличается от использования устройств, к которым питание подведено. Чтобы "включить" замок магнитной картой-ключом, достаточно вставить ее в устройство считывания. А чтобы зажечь свет или увидеть показания термометра, надо нажать на кнопку выключателя.
Наконец, избавление от батареек - это шаг, который высоко ценят экологи. И если у нас в стране об утилизации элементов питания пока не слишком задумываются, то на том же IBTEC судьи-инвесторы отдали должное этому компоненту технологии.
Ни одного устройства в серийном производстве нет.
От теоретика до изобретателяяБИОГРАФИЯ
Мартын Нунупаров закончил Московский институт электронной техники в Зеленограде, поступил в аспирантуру и был прикомандирован к Физическому институту РАН, где занимался физикой твердого тела. После защиты диссертации Нунупаров получил степень кандидата физ.-мат. наук по теоретической физике. В 1981 г. вернулся в Зеленоград на НИИМЭ при заводе "Микрон", где за пять лет работы дослужился до старшего научного сотрудника. В 1989 г. академик Прохоров пригласил Нунупарова в Институт общей физики РАН для создания там технологической линии микроэлектронных процессов. В итоге была основана лаборатория "Микроэлектронной технологии", которую Нунупаров возглавляет до сих пор.