Журнал "Компьютерра" №713

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 батарейки

В 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 изобретателяя

БИОГРАФИЯ

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.