Устройства передачи
После изучения исторических сведений (развития интернета от ARPANET до настоящего времени), законов развития технических систем, исследований аналитического агентства «PewInternet&AmericanLifeProject» в рамках исследования «FutureoftheInternet» были выявлены тенденции и следующие критерии эффективности сети (интернета):
Скорость соединения
Стоимость (включая установку)
Надежность (процент времени, в котором фактическая скорость соединения выше, чем половина от заявленной)
Была выявлена следующая проблема: пропускная способность некоторых каналов сети является недостаточной из-за недостаточной материальной обеспеченности, физических ограничений и т.д. Но эта проблема в основном не затрагивает конечных пользователей напрямую, потому существенные изменения устройств передачи данных (сетевых) в ПК в ближайшем будущем не предвидятся. Революция устройств передачи ожидается на глобальном уровне. Например, изобретение альтернативы многополосному трансатлантическому оптоволоконному кабелю, посредством изобретения новой технологии передачи данных. Такими технологиями могут быть:
Квантовая сценка
Нейтринные потоки
Гравитационные волны
Стоит отметить, что сейчас происходит период расцвета оптоволоконных технологий. Так, например, как альтернатива технологии USB предлагается LightPeak. Суть последней заключается в использовании оптоволоконных кабелей для передачи данных между компьютером и внешними устройствами.
Таким образом, компьютер будет обладать практически теме же самыми устройствами передачи, что и сейчас: Wi-Fi, Bluetooth, USB, LAN и т.д. Кроме того, высока вероятность внедрения технологий типа LightPeak в серийный ПК.
Устройства питания
Несмотря на то, что технология производства аккумуляторов в течение последнего десятилетия несколько улучшилась, прогресс в этой области не столь значителен, как в основном потребителе этих устройств — микроэлектронике. Причем в процессе достижения максимальной емкости, уменьшения массы и размеров, в современных разработках аккумуляторов проявляются некоторые побочные эффекты, такие как неспособность выдерживать большие импульсы тока нагрузки или высокая саморазрядка, не говоря уже о коротком сроке службы и высоких эксплуатационных расходах. Индустрия остро нуждается в недорогих и емких аккумуляторах, поэтому исследования активно ведутся по многим направлениям. Например, компания Motorola совместно со специалистами Лос-Аламосской национальной лаборатории США ведет разработку миниатюрных топливных элементов на жидком метиловом спирте или на газообразном метаноле, который при химической реакции с кислородом будет давать электрический ток. По сообщению разработчиков, в продаже такие топливные элементы появятся в ближайшие годы, что позволит десятикратно увеличить срок службы батарей и сможет составить серьезную конкуренцию современным аккумуляторам для портативных компьютеров, мобильных телефонов и других переносных электронных устройств. Утверждается, например, что мобильные телефоны с такими элементами будут работать более месяца. Подобные технологии на основе метанола изучают и другие известные производители бытовой электроники и компьютеров: NEC и Sony независимо друг от друга также ищут способы замены электрохимических батарей для современных портативных электронных устройств. Суть их разработок заключается в попытке преобразовать метанол непосредственно в электроэнергию при помощи нанотехнологий с использованием форм углерода — фуллеренов, позволяющих выстроить атомы в заданной геометрической форме. Самое интересное, что для перезарядки такого топливного элемента в него достаточно влить метилового спирта. Причем NEC планирует наладить массовое производство батарей, выполненных по таким нетрадиционным технологиям уже в 2003-2005 годах.[1]
Аккумуляторы будущего способны заряжаться за одну минуту благодаря катоду, сделанному из пористого материала, содержащего литий и оксид марганца. Полученный материал существенно повысил скорость движения электронов, и, как результат, время зарядки сократилось до нескольких минут.Экспериментальный аккумулятор ёмкостью 1650 мАчзарядился за две минуты, тогда как его аналогу, используемому, к примеру, в современном смартфоне, потребовалась на это три с половиной часа. [3]
Специалисты же из Японии предлагают делать аккумуляторы из макулатуры и целлюлозы. На экологической выставке в Токио Sony представила прототип бумажной батареи питания. Технология выработки электрики поста: обрывок бумаги ставится в сахар, который и используется как топливо. Во время выставки сотрудники предлагали детям замачивать кусочки бумаги в жидкость, а затем встряхивать. Буквально через несколько минут после этой процедуры вентилятор, который прикреплен к конструкции, начинал вращаться. По словам разработчиков, новая батарейка может вырабатывать до 18 ватт мощности, что эквивалентно шести батарейкам размера АА[2]
Как утверждают специалисты фирмы, если эту технологию вывести на рынок, то инновация позволит людям заряжать своим мобилки при помощи отходов. Разработчики утверждают, что такие био-батареи являются экологически чистыми, так как не используют вредные химические вещества или металлы.
Тем временем производители солнечных батарей продолжают наращивать эффективность своих изделий; некоторые из них добились почти 25-процентного КПД (что позволяет им эффективно работать даже при отсутствии прямого солнечного освещения), хотя для массового рынка это все еще слишком дорого. Разработали даже синтетические волокна, которые под воздействием света генерируют электрический ток, достаточный для питания электронных устройств. На основе этого изобретения может быть создан ряд материалов, которые найдут применение в самых разных сферах. Например, рубашка, сшитая из такой ткани, вполне сможет обеспечить током какой-нибудь портативный прибор, а парус на яхте — бортовую электронику.
Наконец, рассматриваются совсем уж нетрадиционные технологии выработки электроэнергии с использованием бактерий или тепла человеческого тела, но они тоже далеки от широкой промышленной реализации.
В целом же современное оборудование обеспечивает более длительное время непрерывной работы, чем раньше. И это связано в основном не только и не столько с совершенствованием аккумуляторов, сколько с улучшением электронных схем, которые стали менее энергоемкими.
Следует отметить, что никаких радикальных решений в этой области в недалеком будущем не предвидится. Однако можно надеяться, что в связи с быстрыми достижениями в различных технологиях разрабатываемые в настоящее время системы когда-нибудь станут доступными, что, безусловно, изменит условия, в которых мы работаем и живем.
А пока наши аккумуляторы основаны на электрохимических процессах, и мы вынуждены ограничиться неуклюжими, тяжелыми, дорогими, медленно заряжаемыми и ненадежными устройствами хранения энергии.