Все записи
13:13  /  27.09.19

1430просмотров

Изменчивый мир, или Почему электронике стоит прогибаться

+T -
Поделиться:
Фото: Chris Ried/Unsplash
Фото: Chris Ried/Unsplash

Еще буквально вчера термин «гибкая электроника» был своего рода оксюмороном, фигурой речи, этакой остроумной глупостью. Потому что он состоит из вчерашних оксюморонов поконкретнее, как, например, «гибкий экран». Ведь для человека рожденного в прошлом, позапрошлом, да в каком угодно обозримом веке, экран это что-то экранирующее, что-то надежное, защищающее от искр из камина, от встречного ветра, от пуль в конце концов.

Именно его существенная плоскость привела и к употреблению слова в качестве поверхности для проецирования, ведь глупо проецировать изображение на кривую, а тем более динамичную поверхность. Слово приобрело новое значение, но осталось принципиально «плоским», и до поры даже научная фантастика в гибких экранах никаких преимуществ не видела. Предпочтения отдавались инженерным конструкциям, которые позволяли крепить традиционные экраны на любых сложных основаниях, висящим в воздухе световым сенсорам и голограммам.

Не так очевидно, но гибкая электроника это еще и гибкая начинка, то есть гибкие микросхемы или чипы. Которые тоже рушат весь ассоциативный ряд: все возникающие в сознании кристаллы и платы – слова ничего гибкого не подразумевающие. И из-за этого мы как бы оказываемся неподготовленными к тому, какое место должна занять гибкая электроника, закономерно, но от того не менее внезапно появившаяся в нашем мире.

Что бы там ни писали в каждой второй статье о гибкой электронике как о «часто встречающимся клише для изображения будущего в научной фантастике», примеры отчего-то не приводят. Наверняка кто-то развивал эту тему, но то были отнюдь не культовые книги. ХХ век вообще как-то обошелся без гибкой электроники в своих мечтах, лично я ничего существенного кроме эластичных медицинских имплантов не припомню.

За последние двадцать лет ситуация, конечно, изменилась. Гибкая электроника теперь такой же неотъемлемый элемент киберпанка, как для стимпанка дирижабль или паровоз. Часто она становится доминантой будущего высоких технологий, как, например, в гедонистической эпохе у сверхмодного Лю Цисиня, но это уже не совсем та электроника, которую мы имеем сегодня. Сегодня она не настолько гибкая, чтобы шить из нее привычную одежду, и не настолько дешевая, чтобы делать из нее детские конструкторы.

 Фото: Warren Wong/Unsplash
Фото: Warren Wong/Unsplash

Производители гибкой электроники словно краснодеревщики в середине XIX века, когда уже изобрели промышленный способ гнуть древесину, но ничего нового из нее делать не придумали и продолжали штамповать все те же лыжи и бочки. Пока Михаэлю Тоннету, одному из многочисленных неутомимых экспериментаторов той оптимистической эпохи не пришло в голову сделать из гнутого дерева мебель. И он придумал простую и прочную конструкцию, на которой можно было сидеть с удобством и непринужденностью. Это было «изделие #14» -- легендарный венский стул.

И хотя функционально ничего как будто не изменилось, венский стул взорвал не только рынок, он взорвал эстетику мебели, интерьера в целом, изменил быт и даже повлиял на нормы приличий. Никто этого не ожидал и не планировал, но сколько всего сделали из гнутого дерева за следующие полвека – все вплоть до самолетов!

Для чего принципиально нового нужен гибкий смартфон с гнущимся экраном сегодня я себе слабо представляю, для меня жесткий и гибкий смартфон это как книги в мягкой и жесткой обложке. Сегодня мне такой смартфон не особо нужен, разве что попонтоваться. Но уже этого вполне достаточно, чтобы пустить его в производство: делаем потому что можем -- людям это очень свойственно. А потом что-то срастётся и новый «венский» смартфон положит начало новой технологической и уж точно эстетической эпохе.

Другое дело – сенсоры и датчики. Тут даже не нужно воображение, просто делай то, что давно хотелось: тончайшие биометрические защитные устройства, обернутые вокруг дверных ручек, электронные метки вмонтированные в бумагу вместо водяных знаков, всякий e-health, индикацию качества и свежести продуктов и прочий мониторинг и интернет вещей. Не факт, что все это должно быть именно «гибким», но обязательно легким, устойчивым к внешней среде и повреждениям, не особо ограниченным по площади, портативным и дешевым, а, значит, простым в производстве.

Фото: Randall Bruder/Unsplash
Фото: Randall Bruder/Unsplash

Поэтому гибкая электроника – это не только результирующее электронное устройство, но и совокупность всех технологий, которые обеспечивают этому устройству гибкость. И сейчас уже невозможно понять: поиск более дешевых технологий привел к идее использовать в производстве электроники пленки и принципы печати или пусковой была идея создать гибкое устройство. Но факт, что в гибкой электронике применяются более простые и дешевые производственные процессы.

Сейчас мы открыли что-то вроде окна Овертона, только не в моральном, а в технологическом контексте. Если пятьдесят-шестьдесят лет назад идея гибкой электроники была практически немыслимой (заметим, что электроника первого советского космического спутника, как и Гагаринского «Востока-1», работала на лампах), то лет десять назад она уже казалась приемлемой, а сейчас представляется вполне разумной и достойной вложенных немалых средств.

Все идет к тому, что лет через пять-десять эта идея покажется единственно возможной, и так же дико будет думать, что электроника могла быть не гибкой. Сейчас мы рассматриваем «гибкость» электроники как ее способность быть гибкой, но когда окно Овертона откроется полностью, мы станем воспринимать «гибкость» как ее неотъемлемое качество и настолько существенное свойство, что нужно будет специально оговаривать, что электроника может гибкой и не быть. И это будет казаться таким же странным, как негнущееся одеяло, хотя в принципе, ведь можно накрыться и куском картона.

Согласно преданию, желая продемонстрировать прочность своего стула Тоннет сбросил его с Эйфелевой башни. Стул невредимым отскочил от брусчатки, а изобретатель получил королевский патент и стал поставщиком австрийского Императорского и русского Царского двора …

… На этом месте мой друг, преподаватель одного из инженерных университетов, сказал: «Если это не ломается, значит, это не электроника». А вот и нет! Повышение надежности – одно из приоритетных направлений, в которых движутся разработчики гибких экранов, батарей и микросхем. А демонстрация прочности устройств – один из любимых аттракционов на всех презентациях. Есть правда, и другая крайность – дешевизна и одноразовость, что тоже, в общем, повышает надежность за счет больших тиражей. В любом случае наличие гибкой электроники -- это возможность выбора. Табуретки ведь тоже до сих пор в ходу :)