Новые материалы и достижения микроэлектроники

Ни одно технологическое достижение было бы невозможно без новых материалов и достижений микроэлектроники. В нашем хит-параде четверти века именно то мелкое и невидимое, что лежит в основе, но обычно не привлекает внимания!

Светодиоды почти не бьются, экономят до 90% энергии по сравнению с лампами накаливания, моментально меняют яркость и цвет, практически не греются. Неудивительно, что они, сумев подешеветь, незаметно заполнили всё вокруг. Это благодаря им светофоры стали ярче, стены зданий превратились в рекламные фасады, экраны нашей техники стали невероятно красочными, и их теперь кладут даже под лёд хоккейных арен.

Последним трендом стали банковские карты, которые светятся во время оплаты (так мало нужно светодиодам энергии!). Дизайнеры создают платья, инкрустированные разноцветными огоньками. А светодиодные ленты уже давно преображают дома и квартиры.

А ещё они могут быть такими крошечными, что на их основе делают невероятные по характеристикам экраны — для смартфонов, планшетов, VR-очков, телевизоров. Вот, например, первая в мире модель, дисплей которой состоит из миллионов микросветодиодов диаметром менее 100 микрон. Это почти как толщина человеческого волоса! А группа учёных из Китая и Британии вообще создала самый маленький в мире светодиодный дисплей, где пиксели размером с вирус.

Уменьшение разных составляющих электроники коснулось вовсе не только света. Именно оно (в сочетании с удешевлением при массовом производстве) сделало доступнее и системы «умного» дома. В начале 2000 критики первых интеллектуальных жилищ отмечали их дороговизну и непрактичность, называли экзотикой. А сейчас сделать дом «умным» можно своими руками, и не придётся тратить много. Вот, например, Кира из Подмосковья, почти как волшебник Гудвин, подарила мозги обычному обогревателю. Просто подключив его к «умной» розетке за 1 700 рублей, она получила возможность дистанционно управлять погодой в доме.

Словом «умный» теперь можно назвать очень многое в наших домах! Выключатели, счётчики воды и электричества, холодильники, чайники, дверные замки — во всём теперь живут микрочипы, позволяющие технике получать удалённые команды, реагировать на изменения обстановки и всё это делает наш быт комфортнее.

Компактная электронная начинка позволила стать доступнее и спутниковому интернету. Благодаря ему доступ в Сеть получили миллионы людей в труднодоступных местах.

В нулевые эта система только набирала обороты. Тогда интернет-спутники весили почти 3 тонны, а скорость скачивания доходила лишь до 400 килобит в секунду — видео грузилось часами! Сейчас вес спутников уменьшился почти в 4 раза, что позволило выводить на орбиту сразу несколько аппаратов. В 2021, например, Илон Маск запустил рекордное количество: 143 штуки на одной ракете (астрономы уже начали жаловаться, что его искусственное созвездие так многочисленно, что мешает наблюдениям). Что-то скачать через домашний интернет по спутнику теперь тоже можно быстрее в среднем в 250 раз! Кое-где уже запустили возможность получать сигнал из космоса и на обычные смартфоны — которые теперь всё меньше привязаны к зонам покрытия своих вышек.

Ну и, конечно, самым обсуждаемым прорывом в электронике сейчас становятся квантовые компьютеры. От них благодаря невероятной производительности ждут новых, фантастических возможностей — вплоть до создания лекарства от рака! И, кто знает, может быть, поможет дальнейшее уменьшение размера компонентов — которые в опытах уже создают на наномасштабных 3D-принтерах! Вот, например, небольшой американский стартап обещает революцию в создании микросхем — что сократит затраты на производство на 90%.

Сколько нас пугали и киношники, и писатели восстанием роботов! Но мы пока с ними уживаемся — и у многих дома обитают, например, роботы-пылесосы. Именно с них, кстати, начался самый первый выпуск «Чуда техники» в 2012. Тогда мы познакомились с американцем Колином Энглом, который сделал этот гаджет массовым. Изначально робот задумывался как сапёр для обследования территории по спирали, но потом ему нашли гражданское применение.

Сейчас уже никого не удивишь тем, что роботы умеют и мыть, и пылесосить. Недавно их научили подниматься по лестнице. Зарядные станции теперь берут на себя грязную работу — выгружая пыль и воду после мытья. Более крупные модели уже работают и на улицах — они есть, например, в московских парках.

Многие разработчики пытаются создать и идеальных роботов-гуманоидов — похожих на нас. Правда, они нередко похожи на зомби и всё время демонстрируют чудеса в видеороликах, а потом падают на презентациях. Правда, наше знакомство с японским антропоморфным роботом по имени Эрика не вызвало ощущения, что мы общались с живым собеседником.

Это, правда, было в 2017, а осенью 2025 в сети появилось видео от китайских инженеров — и их робот как раз уже поразил пользователей реалистичной мимикой лица. Впрочем, в интернете, конечно, смеялись над тем, как он почти пять минут загружал посудомойку и при этом чуть не упал.

Не факт, что мода на роботов-гуманоидов даст какие-то полезные результаты — хотя как показатель успехов инженерных команд они работают блестяще. Точно забрасывают мячи в баскетбольные кольца, поражают акробатическими трюками. Реальная польза есть пока всё-таки от других роботов — в частности, курьеров, которые в центре Москвы, например, стали обыденной частью пейзажа. С ними часто случаются и курьезы, но люди чаще всего не проходят мимо и относятся по-человечески.

Всё больше производств внедряют и роботизированные манипуляторы — которые заменяют человека там, где грязно, тяжело, опасно и скучно. Элементы такой «умной» техники всё активнее внедряются и в современные беспилотники — которые из развлечения превратились в нечто гораздо большее. Так, развивается сфера доставки по воздуху.

Всё популярнее дроны с грузоподъёмностью в несколько сот килограммов. В начале нулевых такое было трудно представить — хотя сам принцип, по которому два винта крутятся в одну сторону, а два в другую, изобрели в начале 20 века — но только сейчас в сочетании с современной электроникой, новыми материалами и аккумуляторами это дало фантастическую управляемость и продолжительность полётов.

Есть и сельскохозяйственные дроны. Они распыляют удобрения на посевы и даже работают пастухами: животные реагируют на громкий звук и уходят, куда надо, а оператор управляет этим удалённо. Беспилотники создают и элементы транспорта будущего. В Китае в этом году выдали первое в мире разрешение на эксплуатацию автономных летающих такси. Первые тестовые полёты прошли успешно. Четыре года назад нас поднимали на небольшую высоту и на подобной разработке из России.

И, конечно, самое известное применение беспилотники получили в военной сфере. Вооружённые конфликты изменились до неузнаваемости! Недавно пользователей в сети поразили кадры полей из зоны СВО, затянутых оптоволокном. Это следы от дронов, летающих на физическом кабеле, чтобы их нельзя было заглушить. Видящие сверху всё и разящие беспощадно, беспилотники уничтожают очень дорогую технику и тормозят продвижение фронтов. В военных академиях и Генштабах по всему миру теперь всерьёз обсуждают, например, а нужны ли вообще танки — если они теперь так уязвимы!

Ну а ещё российские разработчики стали одними из мировых лидеров в сфере создания шоу светящихся дронов. Это очень красиво, порой заменяет салюты — и мы во время съёмок тоже с удовольствием составили название программы в небе из 300 волшебных живых огоньков!

Полный выпуск «Чуда техники с Сергеем Малозёмовым» от 21 декабря доступен по ссылке

Все полные выпуски программы «Чудо техники» находятся здесь