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 …
Технологии, Наука 23:25, июня 13, 2024 | ferra.ruРоссийские инженеры создали робота-пожарного на базе АНТ-1000 Специалисты компании "Высокоточные комплексы", входящей в структуру госкорпорации "Ростех", представили робота Ант-1000ПМ, предназначенного для опера …
Технологии, Наука 20:35, июня 2, 2024 | pravda.ruУченые создали кристаллы, меняющие цвет Китайским ученым удалось создать органические кристаллы, способные менять цвет под воздействием кислоты. Разработка позволит создавать гибкие и легки …
Технологии, Наука 11:05, 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 …
Технологии, Наука 07:00, 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 …
Технологии, Наука 03:00, июня 14, 2024 | ferra.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 …
Технологии, Наука 03:15, мая 17, 2024 | ferra.ruИнженеры создали роботизированную лапу паука Ученые из Тартуского университета в Эстонии создали роботизированную лапу, вдохновленную лапой паука. Эта разработка поможет роботам проникать в труд …
Технологии, Наука 03:15, мая 17, 2024 | ferra.ruИнженеры-робототехники из Подмосковья создали робота-феникса Команда Solarbot из Балашихи (Московская область) разработала робота-феникса (Phoenix) для участия в международном чемпионате... …
Технологии, Наука 05:12, мая 29, 2025 | zoom.cnews.ru
Инженеры создали устройство для очистки воздуха мхом Недавно представленное на Kickstarter устройство Moss Echo способно решить несколько задач одновременно. Во-первых, оно приближает природу, исключите …
Технологии, Наука 20:35, июня 2, 2024 | pravda.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 …
Технологии, Наука 11:15, мая 8, 2024 | ferra.ru Инженеры создали роботизированную систему кормления людей Исследователи из университета Корнелла разработали новую роботизированную систему кормления, которая значительно улучшает качество жизни людей с серь …
Технологии, Наука 23:10, мая 11, 2024 | pravda.ru Китайские инженеры создали лучшую постквантовую защиту для блокчейна На днях в китайском журнале Journal of Software вышла статья с рассказом о новом методе защиты блокчейна от взлома квантовыми компьютерами. Настанет …
Software 05:12, июля 6, 2025 | 3dnews.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 …
Технологии, Наука 03:35, июня 8, 2024 | ferra.ru
Инженеры из Австралии создали технологию определения пьяных водителей Инженеры из Австралийского университета Эдит Коуэн (ECU) разработали новую технологию, которая позволяет определять пьяных водителей с точностью 75% …
Технологии, Наука 00:12, июня 28, 2024 | astera.ru
Американские инженеры создали самых маленьких автономных роботов Американские инженеры разработали самые маленькие в мире программируемые автономные роботы, размеры которых сопоставимы с отдельными клетками человеч …
Технологии, Наука 10:12, января 7, 2026 | gazetadaily.ru Корейские инженеры создали раздвижную руку-рулетку для роботов Корейские инженеры разработали устройство для роботов наподобие измерительной рулетки. В развернутом виде оно удерживает жесткость и превращается в « …
Наука 00:12, декабря 2, 2025 | nplus1.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, Курьезы 01:50, мая 9, 2024 | incrussia.ru Российские инженеры импортозаместили важные ваттметры В пресс-службе Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) Росстандарта сообщили, ч …
Технологии, Наука 11:55, мая 22, 2024 | ferra.ru Давление, способное сжать звезду: как его создали на Земле Может ли человек воссоздать условия, при которых рождаются и умирают звёзды? Удивительно, но теперь — да. Впервые в истории на Земле удалось достичь …
Технологии, Наука 00:12, мая 31, 2025 | pravda.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 19:05, 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 …
Основные новости 15:50, мая 10, 2024 | stavropolye.tv
Российские инженеры усовершенствовали поиск лесных пожаров с помощью беспилотников Специалисты Центра беспилотный авиационных систем университета Иннополис вместе с экспертами компаний «Формоза-Софт»... …
Интернет, Игры 20:12, января 2, 2025 | cnews.ru
Российские инженеры назвали ключевую особенность РДГ-У, спасающей жизни бойцов Инженеры концерна «Калашников» прокомментировали рост популярности современной дымовой гранаты РДГ-У российского производства. Боеприпас способен эфф …
Технологии 10:12, декабря 31, 2025 | eadaily.com Российские инженеры испытали в зоне СВО универсальную гусеничную платформу «Импульс-М» с дистанционным управлением Российские инженеры разработали универсальную гусеничную платформу «Импульс-М», способную выполнять как боевые, так и транспортные задачи. Прототип п …
Основные новости 10:15, мая 11, 2024 | vz.ru
Серхио Перес о 8-м месте: «Это максимум. Я надеялся на машину безопасности, которая могла вернуть в борьбу» Пилот «Ред Булл» Серхио Перес начал Гран-при Эмилии-Романьи 11-м и финишировал восьмым. «Наверное, мы в каком-то смысле знали, что это максимум. Разу …
Спорт 20:05, мая 19, 2024 | sports.ru За руль сесть больше не получится, увы: российские автомобилисты в шоке от нового правила с 1 июня За руль сесть больше не получится, увы: российские автомобилисты в шоке от нового правила с 1 июняСтрогий запрет вступает в силу Водители в России мо …
Основные новости 14:25, мая 31, 2024 | progorod58.ru Осенью мимо Земле пролетит комета, которая может оказаться ярче звёзд — если повезёт В год, когда человечество в далёких от полярных широтах впервые за 500 лет наблюдало полярное сияние, космос приготовил ещё один сюрприз — гряд …
Hardware 19:35, мая 22, 2024 | 3dnews.ru Общество: Российские инженеры испытали в зоне СВО универсальную гусеничную платформу «Импульс-М» с дистанционным управлением Российские инженеры разработали универсальную гусеничную платформу «Импульс-М», способную выполнять как боевые, так и транспортные задачи. Прототип п …
Основные новости 04:50, мая 11, 2024 | vz.ru Ее делали инженеры: Почему LADA Vesta – лучшая в своем классе? «Веста» - редкая на сегодня машина, которую «не испоганили» маркетологи. В сегменте бюджетных автомобилей B-класса на российском рынке рьяно конкурир …
Авто 00:12, июля 24, 2025 | versiya.info Путин объяснил, почему сегодня не получится заключить мирный договор с Японией Сейчас нет условий для того, чтобы Россия заключила с Японией мирный договор. Об этом сообщил президент РФ Владимир Путин на встрече с представителям …
Основные новости 06:40, июня 6, 2024 | life.ru Андрей Назаров: «Российские вратари должны работать на КХЛ, а не НХЛ. У недоброжелателей не получится поставить нас на колени. Победа будет за нами» «Новый сезон КХЛ в самом разгаре, очень много яркой молодежи, особенно отмечу вратарей. Как человек, прекрасно в этом разбирающийся, понимаю: важно п …
Хоккей 00:12, октября 17, 2024 | sports.ru