Стена зашевелилась? Она подаёт вам знаки? Ещё и брыкается? Не расстраивайтесь и не спешите звонить в "ноль-три" — с вами всё в порядке и дела не так плохи. Даже так скажем: всё очень даже хорошо

Новости науки и техники. Февраль-2008

Гиперповерхность — это поверхность в пространстве, где измерений может быть сколько угодно — так учит математика. Оно и понятно: "гипер" значит "сверх", "больше". А "гипо" значит "меньше". Но что такое "Гипоповерхность"? Отвечаем: это поверхность из пластинок на оживающих штырях, которая ещё и шевелится! К счастью, математика тут ни при чём. Почти ни при чём.

В 1991 году доцент Массачусетского технологического института (MIT) Марк Гаулторп (Mark Goulthorpe) создал студию dECOi. Эта студия — своего рода площадка для теоретических и практических изысканий в области искусства и дизайна. Надо сказать, что это на редкость удачный проект, что подтверждают многочисленные победы на всяких художественных конкурсах.

Чем же так симпатична "Гипоповерхность"? И что это такое? Подробности на сайте www.membrana.ru.

membrana.ru. 3 августа 2007
Атомарная пипетка раскрыла танец фасеток-призраков

Чтобы заглянуть в гости к атомам, учёные строят всё более и более невероятные машины: то микроскопы самых экзотических систем, то многокилометровые ускорители, то мощнейшие лазеры... А недавно, для серии интересных опытов с веществом, американские физики создали самую маленькую и точную в мире пипетку — она несёт в себе капельку объёмом всего в несколько зептолитров (то есть 10^-21 литра).

Столь удивительное достижение обнародовано на днях центром функциональных наноматериалов Национальной лаборатории Брукхэвен (Center for Functional Nanomaterials).

Предыдущие рекордные микропипетки были способны дозировать жидкость порциями по аттолитру (10^-18 литра), так что новое устройство изменило масштаб экспериментов ещё на три порядка. Но рекорд этот важен для учёных не сам по себе. Благодаря необычной пипетке удалось провести ряд уникальных опытов.

	Так выглядит суперпипетка под микроскопом. Кружком обведён её наконечник (фото Brookhaven National Laboratory).

Ведущий автор работы, Эли Саттер (Eli Sutter), говорит, что опыты её группы "улучшат наше понимание процессов кристаллизации во многих областях природы и технологий".

Дело в том, что невероятно крошечные капельки жидкого металла кристаллизуются совсем иначе, чем их большие собратья. Как происходит изменение фазы при охлаждении жидкого металла? Кажется, мы давно знаем ответ на этот вопрос. Но не всё так просто.

Скажем, не вполне понятно, что происходит в микроскопической сверхчистой капле? Там нет "привычных" центров кристаллизации — каких-либо примесей. И начало смены фазы происходит иначе, чем в расплаве большего объёма.

В течение последних десятилетий физики считали, что в таких условиях кристаллизация начинается с появления где-то во внутренности капли "случайного" твёрдого ядра, возникающего словно наугад. От него, мол, изнутри — наружу, и распространяется кристаллизация.

Устройство зептолитровой пипетки: 1 — германиевый нанопровод, 2 — резервуар с исследуемой жидкостью, 3 — углеродная оболочка. Отверстие в ней будет выполнено позже (фото Brookhaven National Laboratory).

Для этого они создали пипетку из заострённого нанопровода германия с резервуаром на конце. Поместив в него толику исследуемого материала, авторы опыта покрывали всё тончайшим слоем атомов углерода (вернее, несколькими слоями графена). А затем, после нагрева системы, проделывали в углеродной скорлупке крошечное отверстие, через которое расплав и выходил наружу.

Такая капля, висящая на кончике пипетки (авторы опыта называют её подвеску "почти свободной"), помещалась под луч мощного электронного микроскопа, так, что исследователи могли рассматривать её поведение с разрешением, близким к атомарному.

Экспериментаторы сначала держали расплав золота и германия при температуре 425 градусов Цельсия, а затем его постепенно охлаждали.

Фрагмент наконечника при большом увеличении – графеновая оболочка. Справа: "побег" капли расплава через отверстие на конце пипетки (фотографии с сайта nature.com).

Таким образом, на поверхности наблюдался непрерывный "танец" фасеток. Он мог продолжаться часами — пока температура поддерживалась на уровне 305 градусов. Но как только температура хоть чуть-чуть падала — танец мгновенно останавливался, и капля приобретала ту форму, в которой её застало "мерцание" фасеточных граней.

Танец фасеток при 305 градусах. Красным отмечены появляющиеся и исчезающие плоские грани капли расплава (фотографии с сайта nature.com).

Это наблюдение противоречит прежним представлениям и показывает, насколько поведение кусочка (капли) вещества может изменяться в зависимости от масштаба этого самого кусочка. О чём авторы эксперимента и поведали в Nature Materials.

Две различные картины кристаллизации капли, зависящие от её степени "свободы", то есть от влияния углеродной оболочки пипетки (фотографии и иллюстрации с сайта nature.com).

Точно так же лучшее понимание процесса фазового перехода в невероятно микроскопических каплях расплавов может пригодиться учёным и инженерам при создании новых микросхем или наномеханизмов.

membrana.ru 17 апреля 2007
Катастрофа за Марсом породила убийц динозавров

Новая версия гибели динозавров заставляет по-новому взглянуть на роль главного пояса астероидов в истории. Глобальная катастрофа на Земле, приведшая к массовому вымиранию видов 65 миллионов лет назад, явилась следствием грандиозного столкновения в глубинах космоса двух тел диаметром 40 и 170 километров, случившегося 160 миллионов лет назад.

Моделирование этой катастрофы и её последствий выполнили Уильям Боттке (William F. Bottke) и его коллеги из Юго-Западного исследовательского института (Southwest Research Institute), о чём детально поведали в своей статье в журнале Nature.

Мы уже не раз возвращались к так называемому "K-T событию", погубившему не только динозавров, но и массу других животных, а также растений.

Напомним, господствующая теория гласит: причиной гибели динозавров стал удар астероида по полуострову Юкатан, оставивший после себя кратер Чайксалаб (Chicxulub) диаметром 180 километров (подробно о нём вы можете прочитать в этом материале). Сейчас стены этого кратера погребены под осадочными породами, но его отпечаток хорошо "проявляется" в рельефе полуострова, если посмотреть на него издали — со спутника. В общем, удар этот вызвал глобальную климатическую катастрофу, чуть не погубившую жизнь на Земле.

Столкновение астероидов диаметром 170 и 40 километров в самом центре главного пояса астероидов, возможно, и явилось первопричиной исчезновения динозавров на Земле — утверждается в новой работе (иллюстрация Don Davis).

Астрономы давно вычислили, что данное семейство возникло 160 миллионов лет назад, когда по астероиду, диаметром в 170 километров, ударил другой "каменюка", приблизительно вдвое меньшего размера. 298 Baptistina — это крупнейший обломок от того столкновения.

Но вот вопрос: семейство Баптистина — это все обломки, созданные в той космической катастрофе? Смоделировав эволюцию этого семейства, американские исследователи пришли к выводу, что Баптистина потеряла очень многих своих членов за миллионы лет, прошедших с момента гибели 170-километрового астероида. Ну и где они все?

Удар по Юкатану фрагмента погибшего астероида (иллюстрация Don Davis).

Химический и изотопный анализы космических материалов, найденных в районе кратера Чайксалаб, показали их сходство с теми материалами, из которых, как известно астрономам, состоят астероиды группы Баптистина. То есть погубивший динозавров астероид, возможно, и является одним из обломков того крупного космического тела, что разрушилось 160 миллионов лет назад.

"То разрушение было очень близко к тому, что можно назвать "динамической магистралью" – это путь бегства астероидов из пояса, — поясняет Боттке. — Многочисленные разлетевшиеся от удара фрагменты покинули пояс, так что их удар по внутренним планетам был неизбежен".

Исследователи говорят: модель разлёта осколков показала, что знаменитый кратер Тихо на Луне (его возраст составляет 108 миллионов лет, а диаметр — 85 километров) также был создан ударом одного из астероидов, убежавших из семейства Баптистина.

Вообще же, анализ кратеров на Земле и Луне показывает, что в последние 3 миллиарда лет частота ударов по ним больших космических тел оставалась примерно одной и той же. За исключением последних 100 миллионов лет, когда эта частота (для астероидов диаметром километр и выше) вдруг выросла вдвое против прежнего (о чём говорят многие свидетельства).

Авторы нового исследования считают, что разрушение 170-километрового астероида, породившего группу Баптистина, и ответственно за этот "астероидный душ". А вероятность того, что данный "душ" и есть искомый источник знаменитого удара по Юкатану, Боттке и его коллеги оценивают в 90%.

Любопытно, что, по некоторым данным, динозавров окончательно погубил не Чайксалаб, а Шива — 500-километровый кратер в Индии, возникший на 300 тысяч лет позднее юкатанского.

По версии Джерты Келлер (Gerta Keller) из Принстонского университета (Princeton University), этот кратер (который ещё предстоит изучить, да и вообще сведения о нём довольно туманны) возник при ударе ещё большего астероида, чем юкатанский. И если Чайксалаб лишь "пошатнул" динозавров (и многих других существ), то Шива их окончательно "добил". Так что, возможно, у динозавров был не один "убийца", а несколько.

Если данная теория окажется верна, она нисколько не разойдётся с новыми данными о семействе Баптистина и его роли во всей этой истории. Ведь "индийский гость" также может происходить из той же самой группы.

Однако, чтобы доказать это, учёным необходимо собрать больше материалов для анализа, как из кратера на Юкатане, так и из кратера в Индии — из пород, соответствующих 65 миллионам лет назад. Даты, когда господству динозавров пришёл конец.

membrana.ru. 6 сентября 2007

Красивый генератор выигрывает ветер у пропеллера на палке

Aerogenerator – произведение искусства, скорее, не инженерного, а архитектурного (иллюстрация с сайта guardian.co.uk).

Великобританию смело можно назвать одним из мировых лидеров во внедрении гигантских ветряных ферм в жизнь. Англичане намерены к 2010 году 10% всей необходимой им энергии получать из возобновимых источников, и ветру тут отводится большая роль.

Но интересно – общественные группы против ветряных ферм возникли везде, где такие фермы должны быть построены. Кое-кто воспринимает их, как марсианские треножники из "Войны миров". А некоторые говорят, что предпочтут иметь атомную электростанцию под боком, чем видеть британский сельский пейзаж, покрытый "пропеллерами на палках".

Но ведь такой тип ветряной установки далеко не единственный? Да, но очевидно, самый отработанный и достаточно эффективный.

А можно ли построить ветряную установку промышленного масштаба, такую, чтобы её не приходилось ставить подальше от населённых районов, а, наоборот, захотелось водрузить на самом видном месте?

Британская архитектурная студия Grimshaw Architects, совместно с фирмой Windpower Ltd. (вот уж неповторимое название) разработала ветряную электростанцию с не менее "оригинальным" именем — Aerogenerator.

Это помесь планера-этажерки и арфы в виде буквы V — ветряная турбина с вертикальной осью. Высота Aerogenerator составляет порядка 140 метров.

По замыслу разработчиков, этот агрегат можно установить в море, на удалении от берега, где нередки сильные ветра.

По своей конструкции Aerogenerator – это глубоко переработанный "родственник" широко распространённых роторов Дарриуса (Darrieus), используемых, правда, в ветряных установках несравненно меньших размеров.

При частоте вращения 3 оборота в минуту один Aerogenerator может произвести 9 мегаватт электричества, по сравнению с типичной мощностью промышленных ветряков в 2 мегаватта.

Все разновидности ветряных турбин с вертикальной осью имеют два преимущества – не требуют поворота установки при смене направления ветра, и позволяют разместить генератор внизу, где его проще обслуживать и ремонтировать.

Однако создать такую установку больших размеров – непросто. Инженеры, придумавшие Aerogenerator, немало поломали головы над его устойчивостью и прочностью.

Двенадцать таких ферм по 100 установок решили бы британскую задачу по выработке 10% "зелёной" энергии от всего потребления нации.

Но куда важнее – с точки зрения эстетики новый проект смотрится выигрышнее прежних систем.

Эойн Биллингс (Eoin Billings) из Grimshaw Architects говорит о внешности ветряка: "Мы видели её как изобразительный элемент, который мог бы появиться у входа в гавань или в индустриальный район. Турбина вовсе не должна быть невидимой".

Партнёры вскоре собираются построить опытный образец. А через 3-5 лет люди должны увидеть гигантскую "арфу" живьём.

Интересно, что в стремлении избавить пейзажи от торчащих ветряков, некоторые новаторы предлагают переместить турбины в города – на крыши высоких зданий. Увы, их суммарная мощность была бы несущественной.

Несколько зданий в разных странах "пытались" получать для себя энергию с помощью ветряков, но пока ни один подобный проект не достиг желаемой цели.

Эти турбинки наверху больше являются знаком приверженности "зелёным" технологиям, чем реальной помощью в балансе энергопотребления.

Дело в том, что очень трудно вписать в проект здания ветряк сколь ни будь существенных размеров.

Сейчас есть несколько проектов с турбинами наверху зданий, но они едва ли смогут дать этим высоткам хотя бы 10% необходимой зданию мощности.

Впрочем, есть проект, в котором (при наличии умеренного ветра) высотное здание "питалось" бы воздушными потоками почти на 100%.

Его разработала организация "Ветровая энергия для городской окружающей среды" (Wind Energy for the Built Environment — Project Web), спонсируемая европейским правительством.

По замыслу её специалистов, две 50-этажных высотки, вместе с профилированными перемычками, создавали бы нечто вроде аэродинамической трубы, резко ускоряющей поток воздуха между зданиями.

Три гигантские турбины между небоскрёбами давали бы энергию почти достаточную для полной потребностей этих двух зданий.

Небоскрёбы-близнецы от Project Web могли бы стать одним из самых экстравагантных сооружений на планете. Справа – рабочий прототип (иллюстрации с сайта bdsp.com).

Несмотря на доказанную эффективность "близнецов" от Project Web (а проект предусматривает также вариант с четырьмя башнями, способными вырабатывать электричество от потока с любого направления), никто не взялся построить такое уникальное сооружение, хотя идея эта насчитывает уже четыре года.

Нужно подождать нового скачка цен на нефть?

Возможно, что Aerogenerator обретёт более удачную судьбу. Особенно, если окажется не дороже ветряных генераторов классической системы сопоставимой мощности.

19 июля 2005. membrana.ru

Но нам, гражданам цивилизованным, негоже пользоваться всяким старьём, и мы просто обязаны найти замену этому архаизму. Можно было посвятить очень много времени таким поискам, но скажем спасибо художнику и дизайнеру Дэниелу Розину (Daniel Rozin) из университета Нью-Йорка (NYU): он уже всё нашёл за нас. И не только нашёл, но и сделал — своими руками.

Повторение. "Деревянное зеркало" на экспозиции в Израильском музее (Israel Museum). Эта версия механического зеркала была собрана из 830 деревянных пластинок (фото с сайта smoothware.com).

Это устройство под названием Wooden Mirror (с английского — "Деревянное зеркало") ничего не отражает, хотя и действует практически как зеркало. Подходит, например, к нему человек и попадает в поле зрения крошечной видеокамеры, укреплённой в центре установки. Компьютер, спрятанный где-то в стороне, обрабатывает полученную картинку и разбивает её на пиксели.

Ну а потом на каждый из фрагментов картины передаётся сигнал, соответствующий яркости пикселя. Отдельный фрагмент — это деревянная пластинка, соединённая с маленьким моторчиком. В зависимости от того, ярче или темнее она должна выглядеть, она поворачивается на определённый угол. Остальная часть "дела" — за освещением: если оно направлено сверху, то получится довольно точное отражение в "деревянных оттенках".

Образ объекта на Wooden Mirror создаётся больше, чем в действительности — ведь пикселей не очень много, и небольшие изображения получаются нечёткими. Однако благодаря оперативности компьютера, непрерывно обрабатывающего приходящее с камеры изображение, "Деревянное зеркало" сразу же реагирует на перемещения человека перед ним. Соответственно, образы предметов оно также показывает в движении.

В творчестве Розина есть несколько основных тенденций: эксперименты с зеркалами, построение изображений с помощью "пикселей" из разных относительно крупных предметов и компьютерная обработка видеоряда. И вот все эти направления он решил смешать в целой группе своих работ, которые он называет механическими зеркалами.

Их концепция в целом такая же, как и у "родоначальника" серии. Есть некая плоскость, состоящая из одинаковых предметов, которые каким-то образом управляются моторчиками. В центре плоскости, опять-таки, — камера, которая передаёт картинку на компьютер.

Shiny Balls — "Блестящие шарики" — зеркало из блестящих шариков (фото с сайта smoothware.com).

17 сентября 2007 . membrana.ru.

По словам лорда Фостера, "Россия" станет самой безопасной из всех построенных башен в мире. Но куда важнее, что московский небоскрёб высотой 612 метров окажется самым высоким зданием в Европе и вторым по высоте зданием на планете (если кто-то за время строительства не успеет возвести более высокое сооружение) после Burj Dubai. Он, кстати, на днях, ещё будучи не достроенным, уже стал самым высоким свободно стоящим сооружением Земли.

Окончание строительства "России" намечено на 2012 год. Интересно, что "Чикагский шпиль", который должны возвести приблизительно в это же время, уступит "России" всего два метра высоты.

Стоимость "России" составляет $1,5-1,7 миллиарда (иллюстрация Fosters and Partners).

Общая площадь здания составит почти 471 тысячу квадратных метров.

20 сентября 2007. membrana.ru

Сделан ещё один шаг к космической солнечной электростанции

Опытная установка для проверки преобразователя света. Слева — мощная лампа, подражающая солнечному излучению в открытом космосе (фото с сайта asahi.com).

Специалисты из Института лазеров университета Осаки (Institute of Laser Engineering) и японского аэрокосмического агентства (JAXA) сделали важный шаг на пути создания космической солнечной электростанции: разработали эффективный преобразователь света.

Идея сбора солнечной энергии в космосе и транспортировки её на Землю по лазерному лучу сама по себе не нова. Однако при создании подобного комплекса необходимо решить ряд проблем, и одна из них — эффективность преобразования падающих солнечных лучей в энергетический луч, направляемый на Землю. При наличии большого числа промежуточных узлов такое преобразование теряет смысл (в сравнении с простой наземной электростанцией на солнечных батареях).

Недавно физики из университета Осаки создали необычный керамический материал, содержащий хром и неодим. Пластина из этого материала преобразует падающий свет (то есть — широкий солнечный спектр) в лазерный луч с необычайно высокой эффективностью — 42%, что примерно в 4 раза выше, чем в предыдущих схожих опытах.

	Упрощённая схема станции SSPS. Японские инженеры обдумывают разные её варианты. В одном из них энергия к нам будет переправляться именно при помощи лазерного луча, во втором рассматривается более традиционный (для таких проектов) способ транспорта — микроволновый луч (иллюстрация JAXA).

Учёные считают, что данный преобразователь сыграет ключевую роль в японском проекте геостационарной солнечной электростанции SSPS, которую (в том или ином варианте) намечено запустить в космос к 2030 году.

Окончательный проект такой станции ещё не готов, но японцы утверждают, что спутник с солнечным коллектором размером, к примеру, 100 на 200 метров мог бы переправлять на Землю достаточно мощный и слабо расходящийся луч, который преобразовывался бы в электричество (тут возможны разные способы). Выходная мощность такой станции составляла бы 1 гигаватт. Кстати, на подобной же станции свет с орбиты мог бы преобразовываться не в электричество для сети, а в "зелёное" топливо — водород (из воды).

Запуск и развёртывание столь крупного космического аппарата — сложная и дорогая задача. Зато связка геостационарный спутник — наземная станция работала бы круглосуточно. И даже облака ей бы мешали не особенно сильно, поскольку в пятне от лазерного луча освещённость была бы значительно выше естественной.
10 сентября 2007. membrana.ru


Сингулярность в чистом виде работает как сильная линза
Британские и американские учёные обнаружили, что сингулярность в чистом виде будет работать в качестве очень сильного увеличительного стекла, сообщает New Scientist. Сингулярность существует в центре каждой чёрной дыры. Когда материя коллапсирует под собственным весом, она формирует либо точку, либо кольцо бесконечной плотности. Каждая из таких сингулярностей, однако, скрыта за горизонтом событий, поглощающим даже свет. Таким образом, наблюдать её пока что не удавалось.
Существуют, однако, чрезвычайно быстро вращающиеся чёрные дыры, которые "тащат" за собой близлежащее пространство. Таким образом, если скорость вращения достаточна, свет и материя могут отбрасываться от такого объекта и, соответственно, избегут поглощения.
Эрли Петтерс из Герцогского университета (штат Северная Каролина, США) и Маркус Вернер из Кембриджского университета (Великобритания) обнаружили, что сила притяжения сингулярности в чистом виде будет работать как сильная линза. Она будет усиливать свет звёзд намного больше, чем обычная чёрная дыра.
Астрономы собираются начать поиск такого объекта в центре Млечного Пути. Считается, что там находится сверхмассивная чёрная дыра. Если же в действительности это образование являет собой сингулярность в чистом виде, то её можно будет засечь с помощью интерферометра CHARA.
Интерферометр состоит из шести телескопов, расположенных в Маунт-Вилсоновской обсерватории (штат Калифорния, США). Если его направить на центр Галактики, то по полученным изображениям можно будет уточнить, какой именно эффект увеличительного стекла наблюдается там.
По словам Петтерса, сингулярность является местом, где законы физики перестают действовать. Поэтому, если она будет обнаружена, то её поведение останется непонятым. Если же она подчиняется законам физики, то значит ошибочны они сами. Возможно, поведение такого образования можно будет объяснить с помощью теории квантовой гравитации.

Новости Компьюленты. 3 октября 2007 года

Мода на новую энергетику не обошла стороной изобретателей велосипедов. Собственно, велосипеды, у которых помимо педалей имеется электромотор, выпускаются давно, но массового распространения так и не получили. Виной тому малый запас хода на электрической тяге, немалый вес и цена аккумуляторов.

Тем не менее, продолжают появляться все новые варианты электрических велосипедов. Одну из самых необычных по дизайну моделей стала Electrobike Pi. Этот велосипед имеет раму в форме дуги, причем частью дуги являются и обе вилки. Как сообщает LA Times, в движение Pi приводится электромотором мощностью 750 Вт. Максимальная скорость составляет 32 км/ч, а одной зарядки батарей хватит примерно на 40 км пути, дальше придется крутить педали. Заряжается Pi от обычной электророзетки, опциональное солнечное зарядное устройство добавляет к и без того немалой (7500 долларов) цене Pi еще 1800 долларов. В пути аккумулятор подзаряжается за счет системы рекуперативного торможения.

Куда более демократичным выглядит велосипед E-V Sunny фирмы Therapy Products. За 1295 долларов она предлагает приобрести готовый солнечный велосипед. Внешность у него не столь неординарна, как у Pi, поскольку E-V Sunny основан на стандартных компонентах. Но солнечные батареи, смонтированные прямо на колесах, вполне способны привлечь внимание внимательных прохожих. Электричество, вырабатываемое солнечными батареями, запасается в расположенном на багажнике аккумуляторе и при необходимости передается на электромотор во втулке переднего колеса.

Новости Компьюленты. 09 октября 2007 года.

Альберт Фер Петер Грюнберг

Шведская королевская академия наук своим решением о присуждении Нобелевской премии в области физики за этот год франко-немецкому профессорскому дуэту первооткрывателей эффекта гигантской магниторезистивности (Giant Magnetoresistance, GMR) сделала поистине королевский подарок средствам массовой информации. В течение суток прежде известные лишь узкому кругу специалистов имена Альбера Фера и Петера Грюнберга, разделивших пополам приз в 10 млн. шведских крон (около 1,54 млн. долл.), были растиражированы в тысячах статей на разных языках по всему миру. Причем многие из этих статей напрямую связывали имена лауреатов с популярным цифровым аудиоплейером iPod корпорации Apple. В медиа-сообществе по достоинству оценили подсказку из официального пресс-релиза, начинавшегося со слов о нанотехнологии, давшей жестким дискам чувствительные считывающие головки и сделавшей возможным уменьшение их размеров.

Далее в преамбуле содержалось пояснение, что компактные жесткие диски используются в современных ноутбуках и «некоторых» музыкальных плейерах. Остальное, как говорится, было делом техники. Тем более что в комментариях, если верить считающимся вполне респектабельными изданиям (такими как, например, The Times), члены академии уже не утруждали себя прозрачными намеками, а, как говорится, открытым текстом уверяли репортеров, что без открытия, сделанного в 1988 году Фером и Грюнбергом независимо друг от друга, мир никогда не узнал бы, что такое iPod и MP3.

В научном сообществе в целом признавали первенство Фера и Грюнберга в открытии эффекта GMR. Тем не менее вплоть до недавнего времени делались попытки если и не оспорить их статус первооткрывателей, то во всяком случае заявить о том, что эффект GMR учеными наблюдался и прежде (чуть ли не в конце 70-х годов или даже раньше). В первой половине этого года франко-германский профессорский дуэт удостоился двух престижных международных наград за свое открытие - премии имени Рикардо Вольфа и премии Японского фонда науки и технологий. Нобелевская премия логически завершила этот ряд, фактически канонизировав Фера и Грюнберга в статусе первооткрывателей эффекта GMR в 1988 году.

Группы под руководством Фера и Грюнберга экспериментировали с тонкопленочными структурами, получаемыми в лабораторных условиях с использованием дорогостоящего оборудования. Свои опыты они проводили при низких температурах в сильных магнитных полях. Затем удалось получить аналогичные результаты при комнатной температуре и для слабых полей, используя процесс напыления, применяемый при изготовлении жестких дисков. Дорога к промышленному применению технологии GMR таким образом была открыта. Но сначала в IBM нашли применение «классическому» магниторезистивному эффекту (изменение электрического сопротивления проводника, обусловленное искривлением траекторий носителей тока под действием магнитного поля), известному еще с позапрошлого века. В 1991 году был представлен жесткий диск с магниторезистивной считывающей головкой. Черед гораздо более сильного эффекта GMR, объяснение которому Фер и Грюнберг дали с позиций квантовой механики, пришел в 1997 году. А в 2002 году корпорация IBM уступила весь свой бизнес, связанный с жесткими дисками, компании Hitachi. До присуждения Нобелевской премии Феру и Грюнбергу в тот момент оставалось немногим более пяти лет.

Computerworld Россия. 11 октября 2007 года.
Состоялась церемония вручения Игнобелевских премий

Церемония награждения в Гарвардском университете

ИгНобелевская премия – антипремия, учрежденная знаменитым журналом Анналами Невоспроизводимых Исследований (Annals for Inreproductible Researches). В соответсвии с определение, ее получают ученые, чьи исследования сначала вызывают смех, а потом заставляют задуматься. Ее вручают настоящие нобелевские лауреаты. Денежного выражения, в отличии от собественно-нобелевской премии она не имеет и выражается в наборе экзотических подарочных сертификатов и сделанных вручную призах. Несмотря на шуточный оттенок, лауреаты довольны собой и с радостью учувствуют в таких научных шутках.

В этом году премии удостоились:

– Медицина – работа Брайна Уиткомба, с очевидностью доказывающая вредность глотания шпаг и мечей;

– Физика – команда ученых из США и Чили, за работу по изучению сминаемости простыней;

– Биология – Иоганна Ван Бронсвик, за перепись разного рода насекомых, бактерий, клещей и грибков, которые обитают в наших кроватях;

– Химия – за работу по получению ванилина из коровьего навоза, японец Майу Ямамото;

– Лингвистика – за работу Барселонского университета, доказывающую полную неспособность крыс различать японскую речь, произнесенную задом наперед, от голландской речи, произнесенной тоже задом наперед;

– Литература – Гленда Браун, за работу по изучению определенного артикля и освещение связанного с ним неудобства алфавитной сортировки предметов;

– Премия мира – лабораториям ВВС США Райт за разработку доктрины бомбы, превращающей солдат противника в гомосексуалистов;

– Диетология – за работы связанные с изучением границ аппетита. Брайн Вансинк кормил всех испытуемых из тарелки, автоматически заполняемой все новыми и новыми порциями супа;

– Экономика – Тайваньским ученым за изобретения сети для ловли грабителей банков;

– Авиация – аргентинцам за работу, позволяющую хомякам переживать стресс транспортировки и сдвигом времени.

Пример изобретения, получившего Игнобелевскую премию.

Группа швейцарских врачей и инженеров разработала необычный стул ErgoChair. Создатели утверждают, что владельцы такого стула не только разом избавятся от неправильной осанки и других вредных последствий длительного сидения на стуле, но и укрепят мышцы спины.

Вместо привычного сидения у стула имеется надувной мяч яйцевидной формы. Похожие мячи, только сферические, вовсю продаются в спортивных магазинах, в том числе и в российских. Из ErgoChair, кстати, надувное яйцо можно извлечь для занятий производственной гимнастикой. Надувается мяч при помощи прилагающегося насоса. Единственный недостаток стула - высокая цена. В США стул продается по 150-200 долларов, что, пожалуй, дороговато для надувного мяча на подставке с колесиками.

Nmn.ru. 05 октября 2007 года.

"Лесная прохлада" для микросхем

Инженеры из университета им Дж. Пэрдью предлагают использовать между радиатором и процессором вместо термопасты и иных традиционных тепловых интерфейсов "лес" из углеродных нанотрубок, выращенный непосредственно на поверхности чипа. По их словам, такой термоинтерфейс проводит тепло гораздо лучше, чем паста. Выращивание нанотрубок исследователи выполняют с помощью метода плазмохимического осаждения из газовой фазы, усиленного с применением микроволнового излучения. Инженерам удалось добиться формирования таким способом нанотрубок повышенной гибкости, что обеспечивает гарантию их контакта с поверхностью радиатора в областях, где на ней присутствуют неровности. Учеными разработан процесс формирования нанотрубок одинакового диаметра и одинаковой длины. На фото: исследователи за работой.

Открытые системы.    12 октября 2007

Спасительные вибрации

Метеоры и вращающиеся вокруг Земли обломки отслуживших космических аппаратов иногда ударяют в корпус Международной космической станции с такой силой, что проделывают в нем микроскопические пробоины, ведущие к утечкам кислорода. Заделывать их относительно просто, а вот найти - большая проблема. Используемые для этого космонавтами портативные ультразвуковые детекторы позволяют определять местонахождение микропробоин, но этот процесс занимает слишком много времени, до нескольких недель. Недавно NASA предоставила денежный грант в поддержку исследования, проводимого в университете шт. Айова, результатом которого обещает стать детектор утечек, позволяющий обнаруживать их за считанные минуты. Устройство состоит из мультидатчика в виде матрицы из 64 элементов, каждый из которых распознает вибрации корпуса МКС на разных частотах. Характеристики этих вибраций анализируются на компьютере, который по ним определяет направление потока утекающего воздуха, позволяя таким образом быстро обнаружить пробоину.

Открытые системы.    12 октября 2007

ЖК-мониторы уйдут в прошлое

К 2009 году получат распространение дисплеи, основанные на технологии автоэлектронной эмиссии

Самнер Лемон, Служба новостей IDG, Сингапур

Компания, образованная на базе подразделения Sony, разрабатывает линию мониторов, использующих принцип так называемой «электростатической», или «автоэлектронной эмиссии» (Field Emission Display, FED). Такие мониторы обладают меньшим временем отклика, потребляют меньше энергии и создают более реалистичное, теплое изображение, чем другие технологии плоских экранов.

«Компания Field Emission Technologies планирует в 2009 году начать выпуск профессиональных мониторов старшего класса на автоэлектронной эмиссии», — заявил представитель компании Норихито Нисимото. По его словам, мониторы будут выпускаться с размерами экранов вплоть до 32 дюймов.

На выставке CEATEC, прошедшей в Японии, компания продемонстрировала несколько моделей — прототипов мониторов, использующих эту технологию, с диагональю экрана 20 дюймов.

Незабытая надежда

Некогда Sony уже отказалась от идеи создать плоские телеэкраны на технологии автоэлектронной эмиссии.

В 2004 году президент подразделения телевизионной техники Sony Макото Когурэ предсказывал, что телевизоры, созданные с использованием принципа автоэлектронной эмиссии, должны вот-вот появиться. Но задержки в разработке и успехи в развитии других технологий дисплеев привели Sony к решению отказаться от технологии автоэлектронной эмиссии в пользу дисплеев на жидких кристаллах и органических светодиодах (Organic Light Emitting Diode, OLED). 1 октября Sony показала первый в мире телевизор на органических светодиодах с размером экрана 11 дюймов. Его продажи начнутся в Японии в декабре по цене около 1,75 тыс. долл.

Вторая жизнь ЭЛТ?

Технология автоэлектронной эмиссии в каком-то смысле похожа на старую технологию электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Поток электронов бомбардирует слой люминофора, которые от этого светятся. Но в отличие от ЭЛТ, где электроны излучаются одним источником, испускающим три луча, и отклоняются, последовательно сканируя весь экран, технология автоэлектронной эмиссии предусматривает наличие массива излучателей, расположенных прямо напротив каждого цветного пиксела. Благодаря этому исключается необходимость в высоковольтной эмиссии, и рабочее напряжение можно существенно снизить. В определенном смысле автоэлектронная эмиссия позволяет совместить особенности обоих подходов — технологий, основанные на излучении света (например, традиционные ЭЛТ-мониторы), технологий трансляционного типа (например, ЖК-мониторы).

Помимо меньшего потребления энергии и лучшей передачи цветов, чем у жидкокристаллических экранов, экраны на автоэлектронной эмиссии способны поддерживать большую частоту кадров. В ходе CEATEC компания Field Emission Technologies показала дисплей на автоэлектронной эмиссии, работающий на частоте 240 кадров в секунду — это в два раза выше, чем последние модели жидкокристаллических телевизоров Sony Bravia.

15.10.2007г.

Колебания константы

Килограмм - последняя из единиц СИ, определяемая рукотворным объектом. На протяжение последних 30 лет ученые ищут способ переопределить килограмм через какую-либо из физических постоянных. Один из вариантов, предлагаемый Национальной физической лабораторией (NPL) Великобритании, - постоянная Планка, главная константа квантовой теории. Однако, чтобы определить через нее килограмм, необходимо точно измерить саму постоянную - это делается с помощью ватт-весов, аппарата, представляющего собой более точную версию токовых весов. В этом году специалисты Национального института стандартов и технологий США определили постоянную Планка равной 6,62607095(44)x10^-34 Дж/c, а в NPL - 6,62606891(24)x10^-34 Дж/c: полученные результаты существенно расходятся. Ученые NPL намерены к весне следующего года доработать используемые ими ватт-весы, после чего либо будет подтвержден полученный ими первоначальный результат, либо выяснится причина расхождения.

alt.CW: 9 ноября 2007

Волосковое радио

Создан микроскопический радиоприемник, состоящий из единственной углеродной нанотрубки длиной менее 1 мкм и диаметром 10 нм. Это удалось группе исследователей из Национальной лаборатории им. Лоренса в Беркли и Калифорнийского университета в Беркли. По принципу действия устройство напоминает первые ламповые приемники. Нанотрубка укреплена на основании из вольфрама, служащем катодом, а поверх нее расположен медный анод. При подаче напряжения электроны начинают перемещаться от катода через нанотрубку на анод. При взаимодействии с радиоволнами характер течения электронов изменяется, что заставляет нанотрубку вибрировать. Эти вибрации одновременно усиливают радиосигнал и демодулируют его, передавая в "расшифрованном" виде на анод. Оттуда сигнал можно передать уже на внешний усилитель с подключенными к нему динамиками. По словам исследователей, несложно будет изготовить такой приемник, работающий в диапазоне 40-400 МГц, в котором вещает большинство FM-станций.

alt.CW: 9 ноября 2007

Магнит с "черным входом"

Высокомощный магнит новой конструкции, предназначенный для научных экспериментов, разработан инженерами университета шт. Флорида. Магниты в форме, приведенной на фото, применяются, в частности, для исследования свойств кристаллических веществ при облучении их лазером или обычным светом под различными углами. До сих пор, однако, диапазон этих углов был ограничен, поскольку луч можно было направлять только в центр катушки. Новая же конструкция позволяет из медно-бериллиевых блоков и медно-серебряных пластин получить катушку с четырьмя "портами" - отверстиями по бокам, причем магнитная индукция создаваемого ею поля составляет свыше 25 Тл. Для сравнения, на сегодня самые мощные магниты такого типа, лишенные "портов", имеют индукцию 18 Тл.

alt.CW: 9 ноября 2007

Электронику сменяет спинтроника; кремний остается

Группа инженеров-электронщиков из университета шт. Делавэр и компании Cambridge NanoTech впервые продемонстрировала возможность спинового токопереноса через кремниевую основу стандартной толщины, что подтвердило вероятность применения кремния для создания микросхем, основанных на спинтронике (на фото: созданный учеными "спинтронный" чип). Для этого исследователи изготовили устройство, инжектирующее электроны высоких энергий из ферромагнетика в кремниевую основу. Еще одна структура, состоящая из двух кремниевых основ с проложенным между ними тонкопленочным ферромагнетиком, послужила детектором "горячих" электронов на выходе. Ранее той же группе исследователей удалось достичь очень высокого уровня поляризации для кремния (спинтроника оперирует с электронами, спин которых "смотрит" в одну сторону) и продемонстрировать первый в мире полупроводниковый спиновый полевой транзистор.

alt.CW: 9 ноября 2007

Кадр дня: Ламповые скульптуры

Американец Питер Любер более двух десятков лет увлекался изготовлением миниатюрных моделей в свободное от работы время. Однако с течением времени простое копирование Люберу надоело и он решил заняться изготовлением миниатюр на основе собственных идей.

После серии экспериментов было решено размещать миниатюры внутри старых электронных ламп. Сейчас изготовление скульптурных "ламповых миниатюр" стало основным занятием Любера.

Миниатюра "Большие двери"

Кроме электронных ламп Любер использует для миниатюр корпуса более крупных ламп промышленного освещения, а также рисует картины и занимается литературным творчеством.

alt.CW: 12 ноября 2007

Микроволновка в микросхеме

Группа инженеров Национального института стандартов и технологий США и университета им. Джорджа Мэйсона продемонстрировали, возможно, самую маленькую в мире микроволновую печь: она нагревает жидкость в проделанной в полимерной пластине канавке длиной 4 мм и шириной 7 мкм. Руководствуясь теорией поглощения микроволновой энергии жидкостями, исследователи добились возможности фокусированного нагревания воды в выбранном участке миниканала. "Микро-микроволновка" предназначена для применения в "лабораториях на кристалле" - чипах, служащих для быстрого проведения сложного химического анализа микроскопических образцов. На фото: золотые дорожки, внедренные в стеклянную основу, служат каналами передачи микроволн.

alt.CW: 16 ноября 2007

Трансляция из "пекла"

В университете им. Дж. Пэрдью по контракту с ВВС США разработаны микроскопические беспроводные датчики состояния подшипников для реактивных двигателей. Устройства, представляющие собой микроэлектромеханические системы, способны функционировать в экстремальных условиях, находясь внутри самих подшипников. Принцип действия датчиков состоит в контроле их температуры. Регистрируемая устройствами информация помогает не только спрогнозировать разрушение подшипника, но и примерно определить время, которое пройдет до отказа. Беспроводные MEMS-датчики выдерживают высокие температуры (300°C), и не требуют собственной батареи - электроэнергия передается им методом индукции. На фото: лабораторная установка для тестирования датчиков, воссоздающая для них условия пребывания внутри реактивных двигателей.

alt.CW: 16 ноября 2007

Ультразвуковые "слушалки"

Компания Direct Medical Systems выпустила ручной ультразвуковой сканер InNovaSound System - современную замену стетоскопа, чья конструкция практически не меняется со времени его изобретения, на протяжение уже около 200 лет. Сканер можно подключить к порту USB любого компьютера, работающего под управлением Windows. В компании Laborie, заключившей договор с Direct Medical Systems на дистрибуцию InNovaSound во всем мире, решили поставлять прибор в комплекте со сверхкомпактным ПК производства фирмы FlipStart Labs. На экране компьютера, умещающегося на ладони, в процессе обследования пациента в реальном времени воспроизводится картинка со сканера и вспомогательная информация.

alt.CW: 16 ноября 2007

жүктеу/скачать 1.96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: