elektroniikka

Lytro - lelukamera, jolla voi olla jännä tulevaisuus

Ma, 08/26/2013 - 09:06 Jari Mäkinen

Lytron valmistaja kutsuu sitä vallankumoukselliseksi valokenttäkameraksi. Sitä ei tarvitse tarkentaa lainkaan kuvaa otettaessa, vaan fokuksen voi määrittää jälkikäteen. Vallankumouksellinen se ei ole, mutta jännittävä ja kiinnostava kyllä. 

Kauniin yksinkertaisesta, laatikkomaisesta <a href="https://www.lytro.com">Lytrosta</a> on liikkunut tietoja jo parin vuoden ajan ja niissä kaikissa sitä on markkinoitu aivan uudenlaisena tapana ottaa kuvia. Ei muuta kuin suuntaat kameran ja painat laukaisinta, jolloin se yhden kuvan ottamisen sijaan tallentaa "kaiken kohteesta tulevan valon".

Tämän perustella kameraa on kutsuttu ns. valokenttäkameraksi. Ja tämän vuoksi sen ottamat "kuvat" ovat tiedostokooltaan suuria, vaikka perinteisesti mitattuna kuvan koko on vaivaiset 1024 x 1024 pikseliä. Kuvat ovat siis pieniä; vaatimattomampia kuin ammoisin kännykkäkameroin otetut.

Koska kuvat eivät ole "normaaleita" kuvia, on niiden jakaminen perinteiseen tapaan myös hankalaa. Alla on Lytron kuvia, joka on ladattu Lytron sivuille omaan kansioon, mistä kuvan voi linkittää helposti nettisivuille, lähettää sähköpostina tai julkaista suoraan omalla Facebook-sivulla. Silloin kuvaa voi tarkentaa itse haluttuun paikkaan. Julkaistu kuva on myös hieman todellista pienempi, joten sitä voi zoomata, mikä antaa vaikutelman todellista suuremmasta ja tarkemmasta kuvasta.

Kuvan voi toki tallentaa jpg-muodossa, mutta silloin Lytron ainoa tarjoama etu menetetään. Tavallisten kuvien ottamisessa Lytro nimittäin on varsin onneton - tai ainakin tämä kameran ensimmäinen versio on.

Kaiken lisäksi kameran näyttö on hankala. Sitä ei voi kääntää, vaan sen voi nähdä selvästi vain varsin suoraan sitä takaa katsoessa. Näyttö on myös liian pieni, jotta sen avulla kuvaa voisi kunnolla suunnitella. Käytännössä sillä näkee vain suurin piirtein mitä on kuvaamassa ja millainen kuvasta tuli. Näyttö on kosketusnäyttö ja sitä sormella tökkimällä voi katsoa kuvaa eri paikkoihin fokusoituna.

Akku kuluu nopeasti ja kuvia voi kunnolla katsella ainoastaan Lytron omalla, tietokoneelle asennettavalla ohjelmalla. 

Parhaimmillaan kuvat ovat toki hienoja ja jälkikäteinen tarkennus tekee mahdolliseksi paitsi leikkimisen, niin myös taiteen tekemisen. Lytron ohjelmistolla kuvista saa tehtyä myös kolmiulotteisvaikutelmalla varustettuja "perspektiivikuvia", kun ohjelma irrottaa etualan taustasta ja niitä voidaan siirtää toistensa suhteen.

Käytännössä kuitenkaan kameraa ei voi suositella muille kuin meille laiteintoilijoille, jotka sokeasti menevät ostamaan kaikenlaisia uuden tekniikan leluja. Lytron tekniikka ja kuvan ottamisen periaate sinällään on hyvin kiinnostavaa ja mielelläni käyttäisin sellaista kameraa, jos voisin ottaa isompia kuvia nopeammin, säätää kuvan ottamista enemmän itse ja kamera olisi vähemmän herkkä liikavalolle tai pimeälle. Nyt se ei ole muuta kuin kallis lelu. Tosin kauniisti muotoiltu lelu; sellaisen varmasti aikanaan löytää 2010-luvun kiinnostavien teknisten vempeleiden näyttelystä design-museosta.

Mistä, milloin ja mihin hintaan?

Lytro ei ole vielä saatavissa Euroopassa, mutta saapunee aikanaan tännekin. Yhdysvalloissa se on ollut myynnissä viime vuoden puolivälistä ja Aasiaan sekä Australiaan se saapui vuoden 2012 lopussa.

Kamerasta on vain kaksi versiota, 8 GB:n ja 16 GB:n muistilla varustetut, eikä muistikapasiteettia voi lisätä minkäänlaisella muistikortilla. Euroissa versioiden hinnat ovat noin 400 ja 500, eli ominaisuuksiinsa verrattuna kamera on varsin hintava.

Koska kameran ostajat selvästi eivät ole pikkurahan puutteessa olevia henkilöitä (tai ovat hieman hulluja), on Lytrolle saatavissa koko joukko laukkuja ja lisävarusteita, joilla kaunista laitettaan voi kantaa kätevästi ja siten, että valistuneet kanssakansalaiset näkevät, että kannettavana on nimenomaan kallis Lytro.

Kamerasta on olemassa myös viisi eri väriversiota: hopea, grafiitti, sininen, pinkki ja punainen.

Valmistajan nettisivut ovat www.lytro.com

Katoavia kodinkoneita?

Ma, 04/22/2013 - 12:03 Markus Hotakainen

American Chemical Societyn kokouksessa huhtikuun alussa esiteltiin “katoavaa elektroniikkaa”. Kyse ei ole yhtenään hukassa olevista kännyköistä tai pöytälaatikossa piilottelevista paristoista, vaan esimerkiksi ihmiskehoon asennettavista pienistä sähköisistä laitteista.

John Rogersin johtama tutkimusryhmä on tarkastellut elektroniikkaa näkökulmasta, joka poikkeaa tyystin viitisenkymmentä vuotta vallalla olleesta mikrosirumentaliteetista. Siinä missä tähän saakka on pyritty rakentamaan sähkölaitteita, jotka toimivat mahdollisimman pitkään ja mahdollisimman luotettavasti – paitsi kodinkoneissa, joiden elinkaari tuntuu olevan maksimissaan kolme vuotta – Rogersin ryhmän tavoitteena oli kehitellä elektroniikkaa, joka tietyn ajan kuluttua katoaa itsestään. Se voi toimia tarpeen mukaan joitakin minuutteja, tunteja, päiviä tai viikkoja, mutta sitten se katoaa. Se ei siis pelkästään lopeta toimintaansa, vaan häipyy olemattomiin.

Yhtenä sovelluksena voisivat olla elektroniset laitteet, jotka alituiseen korvautuvat uusilla malleilla. Esimerkiksi vanhentuneet kännykät muodostavat melkoisen e-jäteongelman, mutta jos ne tehtäisiin elektroniikasta, joka aikansa toimittuaan fyysisesti hajoaisi ja katoaisi, niistä ei olisi riesaa. Tosin silloin vanha kännykkä olisi tietyn ajan kuluttua pakko vaihtaa uuteen, vaikka siihen muuten olisi ihan tyytyväinen.

Merkittävämpi alue on kuitenkin lääketiede. Kehon sisään voitaisiin asentaa esimerkiksi lääkeaineita ohjelmoidusti vapauttavia pieniä laitteita, jotka toimisivat tarvittavan ajan ja liukenisivat sitten olemattomiin. Silloin tällaisia laitteita ei tarvitsisi poistaa erikseen uudella leikkauksella. Vastaavanlaista elektroniikkaa on rakennettu jo aiemminkin, mutta niiden ongelmana on ollut se, ettei liukeneminen ole ollut täydellistä, vaan osa aineista on jäänyt elimistöön. Rogersin ryhmä on onnistunut kehittämään laitteita, jotka hajoavat jättämättä jälkeensä mitään ylimääräistä.

Elektroniikan hajoamisvauhtia säädellään kerroksellisella rakenteella. Varsinainen elektroniikka on suljettu kuoreen, joka hajoaa tietyllä nopeudella joutuessaan kosketuksiin veden tai jonkin muun nesteen kanssa. Valitsemalla sopiva määrä kerroksia laitteelle saadaan halutun pituinen toiminta-aika. Kun kaikki suojakerrokset ovat kadonneet, itse elektroniikka "sulaa" noin puolessa tunnissa.

Rogersin ryhmä on jo tutkinut hiirillä laitetta, joka auttaa kamppailussa infektioita vastaan. Se tuottaa rajatulla alueella halutun ajan lämpöä, joka estää bakteerien kasvun ja infektion leviämisen. Tavoitteena on kehittää myös pikkuruisia laitteita, joilla voitaisiin edistää esimerkiksi luiden kasvua ja haavojen paranemista.

Kuva: Beckman Institute, University of Illinois and Tufts University

Nokia Asha 205, pätevä peruspuhelin

Su, 03/10/2013 - 15:37 Toimitus

Tämä ei ole mikään Lumia eikä se koreile ominaisuuksillaan, mutta siinä on kolme asiaa, mitkä tekevät siitä varmastikin monen mielestä kiinnostavan: näppäimistö, helppous ja hinta.

Näinä aikoina, kun melkein kaikilla on jo älypuhelimet, on Nokian fyysisellä näppäimistöllä varustettu peruspuhelin yllättävän kiinnostava. Se ei koita ollakaan mitään enempää kuin se on, mutta se on oma itsensä rohkeasti: värivalikoimassa on varsin näyttäviä vaihtoehtoja ja se kääntää yksinkertaisuuden edukseen. Yksinkertaisuuden myötä puhelinta ei tarvitse ladata yhtenään, sillä periaatteessa sähköä riittää peräti 37 päiväksi.

Nokia mainostaa puhelintaan äärimmäisenä sosiaalisen median puhelimena, koska siinä on erityinen Facebook-näppäin ja eBuddyksi nimetty ohjelma, joka mahdollistaa jutustelun muiden kanssa Bluetooth-yhteyden kautta ilman internetiä. Vakiona on myös Twitter ja sähköpostiohjelma, joka tukee automaattisesti Gmail-postia.

Sovellusten vähäisyys voi toki häiritä joitain, mutta samalla se on tehnyt mahdolliseksi sen, että tämä pelkällä hitaalla GSM-yhteydellä (2G) varustettu puhelin hoitaa nettiliikenteen yllättävän nopeasti. Se siirtää vain olennaista tietoa, ei suuria kuvamääriä. Tämä pienentää selvästi nettiyhteyden hintaa, jos maksu määräytyy siirretyn tiedon määrän mukaan.

Näppäimistö ei ole markkinoiden paras QWERTY-näppäimistö, mutta kun ottaa huomioon puhelimen vain noin 50 euroa olevan hinnan, on näppäimistö oikein hyvä. Fyysinen näppäimistö tuntuu älypuhelinten näyttönäppäimistöjen jälkeen yllättävän mukavalta, mutta se toki lisää puhelimen kokoa, mikä puolestaan vaikuttaa siihen, että näyttö on pieni. Tai suhteellisen pieni, sillä pitkälti tekstipohjaisessa peruskäytössä ei enempää kaipaakaan.

Näyttö ei ole myöskään huipputarkka, vaan "ainoastaan" 2,4-tuumainen nestekidenäyttö, jonka koko on 320 x 240 pikseliä. Myös kamera on vaatimaton VGA-tasoinen, peruskamera, jonka kuvan koko on 640 x 480 pikseliä. Jälleen: numeroina ei mitään huimaavaa, mutta täysin riittävää moneen käyttöön.

Puhelimessa on 64 MB sisäistä muistia ja paikka microSD -kortille, jonka koko voi olla maksimissaan 32 GB. Ashassa ei ole WLAN-yhteyttä tai USB-liitäntää, mutta siinä on Slam-niminen uusi tapa jakaa tietoa muiden käyttäjien kanssa: Slam toimii Bluetooth-yhtyden kautta ja sen avulla voidaan siirtää nopeasti tietoja, kuvia ja videoita muiden Slam-yhteydellä varustettujen puhelinten välillä. Asha 205:n lisäksi Nokia 206 käyttää Slamia.

Luurin mukana tulee myös Nokia Life+ -toiminto, joka avustaa käyttäjäänsä elämään terveellisesti. Lisäksi puhelimen ostaja saa ladata ilmaiseksi 40 peliä EA Games -palvelusta. Käyttöjärjestelmä on Symbian 40, joten monet Nokia Storessa olevat sovellukset toimivat myös luurissa.

Asha 205:een saa myös kaksi SIM-korttia, joten esimerkiksi työpuhelut ja omat soitot voidaan pitää erillään toisistaan, eikä mukana tarvitse kantaa kahta kännykkää.

Nokian halpapuhelin on selvästi vastaisku älypuhelimille, sillä se on edullinen ja kyvykäs laite, joka on omiaan niin peruspuhelinta kaipaavalle kehittyneen maailman asiakkaalle kuin myös kehittyvissä maissa lähes kaikille: monissa maissa, kuten Intiassa ja Afrikassa, on puhelin monien ainoa yhteys internetiin.

Hinta on pystytty saamaan edulliseksi tekemällä puhelin muovista, käyttämällä halpoja osia ja kokoamalla ne Kiinassa. Puhelimen kuminen reuna ei kestä välttämättä kauaa ja kokonaisuutena laite näyttää halvalta. Mutta jälleen, kun muistaa että se maksaa noin 50 euroa, sitä voi pitää jopa yllättävän hyvän näköisenä.

Pikatestin perusteella T-Tuubi antaa puhelimelle kolme pistettä:

Lue Asha 205:n tarkat tekniset tiedot Nokian nettisivuilta.

Akku, joka venyy ja joustaa

Ti, 02/26/2013 - 19:16 Toimitus
Venyvä akku

Miksi paristojen ja akkujen pitäisi olla kovia möhkäleitä? Amerikkalaistutkijat tekivät akusta joustavan: se ei vain taivu, vaan myös venyy ja vääntyy, minkä jälkeen se palaa alkuperäiseen muotoonsa.

Joustava elektroniikka sinällään ei ole enää mitään uutta, vaikkakin se on edelleen harvinaista ja kallista. Niin piirilevyt, näytöt kuin yksittäiset komponentitkin voidaan jo tehdä sellaisiksi, että ne joustavat tarpeen mukaan, mutta ongelmana ovat olleet akut: niiden tekeminen joustaviksi on ollut hankalaa.

Northwestern Universityn Yonggang Huang ja Illinoisin yliopiston John Rogers ovat nyt onnistuneet saamaan litiumioniakusta joustavan. Heidän jännittävästä keksinnöstään kerrotaan tänään julkaistussa Nature Communicationsin artikkelissa.

Akun osat ovat aseteltuna vierekkäin pitkinä, tiukasti pakattuina viivoina, jotka on muotoiltu aaltomaisiksi. Sykkyrällä olevat rakenteet voivat venyä jopa kolmekertaiseksi pituudeltaan, minkä lisäksi niitä voi painaa myös kasaan. Sen jälkeen kun ulkoinen voima lakkaa vetämästä tai työntämästä akkua kasaan, se palautuu itsekseen alkuperäiseen muotoonsa.

Toiminnaltaan akku vastaa normaalia samankokoista litiumioniakkua, eikä muodon muuttaminen vaikuta sen varaukseen eikä ulos saatavaan jännitteeseen.

Huang ja Rogers ovat kehittäneet jo kuuden vuoden ajan joustavaa elektroniikkaa, jonka tavoitteena on ollut ennen kaikkea lääketieteellisten, ihon alle asennettavien laitteiden tekeminen. He kehittivät johdintekniikan, missä pienet, joustamattomat elektroniset osat on liitetty toisiinsa metallisin, joustavin johdoin, jotka pullahtavat ylöspäin ja antavat periksi, kun niitä väännetään tai puristellaan.

Suurimmaksi ongelmaksi osoittautui voimanlähteen tekeminen, sillä sama menetelmä ei toiminut niissä - akut ovat liian tiukasti pakattuja, jotta tilaa vaativat joustavat johdotukset mahtuisivat niiden sisälle. Niinpä tutkijat muovasivat osat kiharamaiseen muotoon, jolloin ne ovat ikään kuin peräkkäisten ja sisäkkäisten S-kirjainten muotoisia jousia.

Kaksikon koelaitteistossa oli kyynärpään päälle asennettu joustava akku, joka toimi tasaisesti ja syötti virtaa LED-lamppuun vaikka akkua kuinka väänneltiin ja taivuteltiin kättä liikuttamalla. Akku toimi tyypillisesti täyden latauksen jälkeen noin kahdeksan tunnin ajan, ennen kuin se piti ladata uudelleen.

Uuden joustavan akun luonnollisin sovellus ovat lääketieteelliset laitteet, kuten esimerkiksi sydämentahdistavat ja kuulolaitteet, joissa ihmisen kehoon joudutaan laittamaan epämukava akku. Kun myös joustavaa akkua on mahdollista ladata langattomasti, paranee käyttömukavuus olennaisesti.

Myös puettavan elektroniikan kehittäminen tulee helpommaksi, ja voi kuvitella, että tulevaisuudessa kännykkäkin vain pomppaa ilmaan lattialle pudotessaan, eikä sälähdä heti rikki.

Kuva: Northwestern University

Hyvästi, piikiekot!

La, 01/19/2013 - 15:38 Toimitus
IBM hiilinanoputkikiekko

Pii on sinnitellyt odottamattoman pitkään mikropiirien materiaalina, mutta sen rajat alkavat tulla nyt vastaan. Vuosikymmenen kuluessa piin pinnalle ei saa ahdettua tiheämmin transistoreita, joten täytyy keksiä jotain uutta. Tai ei tarvitse keksiä: hiilinanoputket pitää vain saada laboratoriosta tuotantoon.

Hiili on eräs maapallon yleisimmistä aineista, ja samalla se on myös eräs monimuotoisimmista. Se voi olla erittäin pehmeää grafiittia, mutta myös kova timatti on hiiltä. Hiiliatomit voivat yhdistyä myös tukevaksi fullereeniksi, 60 hiiliatomista muodostuvaksi rakenteeksi, joka näyttää hieman jalkapallolta. Hiiliatomit voivat asettua myös kuiduiksi ja levyiksi, jotka putkimaiseksi rakenteeksi yhdistyessään muuttuvat lähes kuin uudenlaiseksi aineeksi.

Nämä kooltaan nanoluokkaa olevat hiiliputket - joita siksi kutsutaan hiilinanoputkiksi - voivat sisäkkäin asetettuina pyöriä lähes kitkattomasti, jolloin hiilinanoputkista voidaan tehdä mikroskooppisia mekaanisia laitteita. Hiilinanoputkia syntyy luonnossa yleisesti suurissa lämpötiloissa ja esimerkiksi sähköporkauksissa, mutta ne ja niiden käyttökelposuuden keksi japanilainen proferssori Sumio Iijima vuonna 1991.

Elektroniikan kannalta parasta hiilinanoputkissa on se, että ne ovat haluttaessa sähköisesti johtavia. Niitä voidaan siten käyttää puolijohteina samaan tapaan kuin piitä, paitsi että hiilen hallittu käyttö on erittäin vaikeaa. Tutkijat pyrkivätkin kehittämään prosessia, millä hiilinanoputkista voitaisiin tehdä samantyyppisiä kiekkoja kuin piistä. Niiden pinnalle voitaisiin muodostaa transistoreita samaan tapaan kuin piikiekon pinnalle, mutta atomirakenteen ansiosta elektroniikan koko voisi olla paljon pienempi. Tällä haavaa pienimmät normaalissa käytössä olevien prosessorien yksittäiset transistorit ovat noin 22 nanometriä halkaisijaltaan.

Hiilinanoputkilla päästäisiin parin nanometrin luokkaan, jolloin prosessorit voisivat olla yhä pienempiä tai tehokkaampia, nopeampia ja energiapihimpiä. Lisäksi hiili materiaalina olisi piiyhdisteitä parempi ja kestäisi suurempia lämpötiloja.

Pisimmällä hiilinanoputkielektroniikan kehittämisessä on IBM, jonka tutkimuslaitoksessa on onnituttu tekemään 10 000 transistoria sisältävä hiilinanoputkipiiri. Se on tehty tavallisen piikiekon päälle käyttäen samanlaista tekniikkaa kumpaankin, joten materiaalin vaihtaminen ei välttämättä tarkoita kokonaan uutta tapaa tehdä mikropiirejä. Tästä kerrottiin Naturessa viime lokakuun lopussa julkaistussa, IBM:n New Yorkissa sijaitsevan Watsonin tutkimuskeskuksen tutkijoiden artikkelissa High-density integration of carbon nanotubes via chemical self-assembly.

Vaikka kyseessä on merkittävä askel eteenpäin, on ongelmana kuitenkin edelleen se, että transistorit, jotka itsessään ovat hyvin pieniä, ovat kiekon pinnalla 150 nm etäisyydellä toisistaan. Näin ollen pakkaustiheys ei ole mitenkään kehuttava. Vieläkin hankalampaa on se, että kaikki transistorit käyttävät toistaiseksi samaa porttia, alla olevaa silikonikiekkoa, jolloin jokainen hiilikiekon transistori toimii samalla tavalla samaan aikaan.

Kunhan nämä pienet epäkohdat saadaan kuntoon, niin hiili voi aloittaa voittokulkunsa. Onneksi aikaa on kuitenkin vielä vähän jäljellä, sillä Intel on luvannut pystyvänsä pakkaamaan piikiekoille vuosikymmenen loppuun mennessä transistoreja, jotka ovat kooltaan viitisen nanometriä.

Kuvat: IBM