Главная    НТИ    Дайджесты    Информация от 18 января 2006 года

Информация от 18 января 2006 года

26.1. Металлы в авиации станут легче в разы

Ученые из ливерпульского университета в Великобритании разработали технологический процесс, позволяющий серийно производить сверхлегкие конструкционные элементы из титана, нержавеющей стали и иных металлов.

В отличие от классических цельнометаллических изделий, новые материалы имеют "квазирешеточную" структуру, элементы которой сравнимы по размерам с толщиной волоса. Благодаря этому, сообщает Space War, открывается возможность заменить цельнометаллические элементы деталями, на 70% состоящими "из воздуха", но при этом обладающими достаточными прочностными характеристиками.

Опыты показали, что с помощью новой технологии производства можно облегчить детали самолетов более чем на 50%.

В настоящее время ученые работают над созданием первой линии промышленного производства новых металлов. Она будет введена в строй в следующем году. Линия с еще большей производительностью появится спустя 18 месяцев.

http://www.lenty.ru/gobest.html?http://lenty.ru/cgi-bin/gop.cgi?http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2005/12/15/193286

26.2. Традиционные аккумуляторы обречены на вымирание?

Японские компании Omron, Mitsui, Okamura Laboratory и Power Systems сформировали совместное предприятие с целью продвижения на рынок нового продукта - конденсатора, имеющего рекордные показатели по плотности сохраненной энергии. Как заявляют разработчики, со временем подобные конденсаторы могут вытеснить используемые сейчас никель-металлгидридные и литий-ионные аккумуляторы.

Конденсатор получил название EcaSS. Патент на него был получен еще в 1992 г. Мичио Окамура (Michio Okamura), президентом компании Okamura Laboratory. Плотность энергии у EcaSS выше, чем в традиционных автомобильных аккумуляторах, использующих свинцовые пластины и серную кислоту, и чем в никель-металлгидридных аккумуляторах. Сравнить плотность сохраняемой в EcaSS энергии можно лишь с параметрами литий-ионных аккумуляторов.

Предполагается, что уже в 2004 г. начнется выпуск конденсаторов с плотностью энергии около 40 Вт.ч/кг (такие параметры имеют никель-металлогидридные батареи), а в марте 2005 г. появятся промышленные образцы с плотностью энергии 60 Вт.ч/кг - как у литий-ионных батарей. Для освоения выпуска нового изделия в течение трех лет запланировано инвестировать 2,5 млрд. иен, и к 2007 г. ежемесячный выпуск суперконденсаторов составит 300 тыс. штук. Выпускаться конденсаторы будут на новой производственной линии, которую смонтирует Power Systems на заводе компании Omron. Компании рассчитывают на быстрый возврат инвестиций - уже по итогам 2007 финансового года предполагается достичь уровня продаж в 10 млрд. иен.

У нового совместного предприятия есть конкуренты в самой Японии - в прошлом месяце компания JEOL сообщила о создании совместного предприятия с компаниями Nikko Antfactory, Diamond Capital и Vision Capital Corporation с целью разработки и продвижения на рынок изобретенного JEOL конденсатора, использующего в своей конструкции нанотехнологии. Это изделие было продемонстрировано в октябре 2003 г. и показало хорошие результаты - плотность энергии достигала значений от 50 до 75 Вт.ч/кг.

http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2004/04/29/158496

26.3. В США тоже создают гиперзвуковые боеголовки

По всей видимости, в США также создаются маневрирующие "квазибаллистические" ракеты, аналогичные российским.

В США - возможно, впервые в мире - успешно испытан гиперзвуковой аппарат, оснащенный маршевым прямоточным двигателем со сверхзвуковой камерой сгорания ("скрамджет") на обычном жидком углеводородном топливе и выполненный в "ракетной" схеме компоновки.

Аппарат HyFly (Hypersonics Flight Demonstration program) был разработан и испытан специалистами компании Alliant Techsystems (АТК), агентства передовых оборонных исследований DARPA и исследовательского управления ВМФ США. Как сообщается, его летные испытания прошли 10 декабря на летной базе Wallops (штат Вайоминг). Программа HyFly является составной частью более широкого цикла исследований по программе Freeflight Atmospheric Scramjet Test Technique (FASTT).

Как сообщает SpaceDaily, аппарат FASTT имеет примерно 2,5 метра в длину и четверть метра в диаметре, так что скрамджет интегрирован в стандартную для ракетной системы компоновочную схему. После отделения от разгонной ракетной ступени на высоте свыше 20 тыс. метров было произведение зажигание скрамджета, позволившего аппарату развить скорость 5,5 Мах и поддерживать ее в течение 15 секунд. Данные о полете и работе систем аппарата собирались установленными на аппарате датчиками. Кроме того, данные о характере полета и траектории аппарата собирались радарами слежения. Важной особенностью нового аппарата является то, что он работает на обычном жидком топливе для реактивных двигателей марки JP-10.

Ранее компания Alliant Techsystems создала исследовательский аппарат со скрамджетом Х-43А. Он поставил официально зарегистрированный мировой рекорд скорости в 2004 году, развив 10 Мах. Х-43А, однако, работал на более сложном в эксплуатации и дорогом жидком водороде. В качестве окислителя в прямоточных двигателях используется атмосферный воздух.

Неоднократно сообщалось, что в России созданы, испытаны и ставятся на вооружение боевые гиперзвуковые системы. Обычно при этом указывается, что речь идет о так называемых "маневрирующих" гиперзвуковых боеголовках (или последних ступенях ракет) для новых ракет "Булава" и "Тополь-М". Возможность маневра поражающих элементов по высоте и курсу чрезвычайно осложняет перехват с помощью разрабатываемых в настоящее время систем кинетического перехвата, а низкий профиль полета осложняет еще и их обнаружение. Все это дало экспертам основания полагать, что тем самым создан новый класс ракет - "квазибаллистические", или "полубаллистические", ракеты, а сама гонка ракетно-ядерных вооружений между США и Россией достигла ожесточенности, сравнимой с периодом начала 80-х годов, когда США начали развертывание в Европе ракет "Першинг-2" и крылатых ракет в надежде достичь военного преимущества над Советским Союзом.

Конструктивные особенности российских гиперзвуковых систем в прессе не приводились, однако можно предположить, что мысль американских конструкторов развивается в сходном направлении. Вероятно, в США в настоящее время интенсивно ликвидируется возникшее основание, и появление аналогичных систем за океаном - также не за горами.


Компоновочная схема аппарата HyFly

"Одной из задач гиперзвуковой программы компании АТК является разработка высокотехнологичных образцов гиперзвуковых вооружений, и данное летное испытание является важной вехой на этом пути", - подтвердил опасения экспертов президент подразделения перспективных реактивных и космических систем компании АТК Блэйк Ларсон (Blake Larson).

http://www.fark.ru/cgi-bin/go.pl?to=http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml$2005/12/19/193472&week=200551&id=33355_view&uid=156

26.4. Грибное топливо придет на смену нефти

Специалисты из Американской организации по исследованиям в сельском хозяйстве (Agricultural Research Service) провели ряд экспериментов по получению биологического топлива.

В основе нового метода получения биотоплива - способность гриба шиитаки (shiitake), который традиционно считается деликатесом, получать питательные вещества для роста, быстро и эффективно разлагая древесину. Гриб растет в лесу на поваленных деревьях и пнях и вот уже более 2000 лет культивируется в странах Юго-Восточной Азии.

Доктор Чарльз Ли (Charles C. Lee) и его коллеги из ARS намерены использовать эти способности гриба в промышленных целях. Ученые идентифицировали и выделили ген, позволяющий грибу вырабатывать фермент ксиланазы, который участвует в процессе расщепления древесины, сообщает ScienceDaily. Специалисты решили проверить, сможет ли улучшенная версия гена участвовать в переработке рисовой шелухи или других сельскохозяйственных биологических отходов. Если усовершенствованный фермент ксиланазы справится с этой задачей быстро и эффективно, с его помощью можно было бы осуществить промышленное получение этанола, который на сегодняшний день является реальной альтернативой топливу на основе нефти.

В рамках лабораторного эксперимента выделенный ген Xyn11A трансплантировали в дрожжи, заставив их вырабатывать ксиланазу, что обычным дрожжам несвойственно. Теперь ученые планируют с помощью методов генной инженерии "научить" ген гриба шиитаки синтезировать ксиланазу в больших количествах за короткое время. Повышение эффективности процесса выработки ксиланазы необходимо для промышленных целей - в этом случае новое биотопливо, этанол, можно будет получать, перерабатывая растительные отходы в огромных емкостях на производстве.

http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2005/12/21/193644

26.5. Наночастицы натравили на раковые клетки


В присутствии наночастиц клетки нагреваются до 70 градусов

Американские ученые из Стэнфордского университета разработали технологию, позволяющую убивать раковые клетки, не повреждая соседние здоровые ткани.

Метод заключается во внедрении в клетки рака синтетических наночастиц на основе углерода. Затем зараженный участок подвергается облучению в диапазоне, приближающемся к инфракрасному. Это излучение нагревает наночастицы до температуры, при которой раковая клетка погибает.

Излучение при этом никак не воздействует на здоровые клетки, в которых отсутствуют наночастицы.

Работа ученых была опубликована в Вестнике Национальной академии науки США.

"Одна из давнишних проблем в медицине - это разработка метода, который позволил бы лечить рак без того, чтобы повреждать здоровые ткани", - говорит исследователь Хонджи Дай.

"Стандартная химиотерапия убивает раковые клетки, так же как и здоровые. Поэтому пациенты часто теряют при этом волосы и страдают от многих побочных эффектов", - объясняет Дай.

Шаг вперед

Ученый говорит, что возможность убивать выборочно раковые клетки - это огромный прорыв в лечении смертельного заболевания.

Наночастицы, которые использовали в своих экспериментах ученые из Станфорда, размером примерно в половину ширины молекулы ДНК. В одну клетку таких наночастиц можно поместить тысячи.

Излучение, близкое к инфракрасному, не влияет на организм человека. Но в присутствии наночастиц клетки нагреваются до 70 градусов за две минуты. Этой температуры достаточно, чтобы уничтожить больные клетки, оставив незатронутыми здоровые.

Самым сложным было разработать метод доставки наночастиц в больные клетки.

В отличие от здоровых клеток поверхность раковых клеток покрыта рецепторами для захвата витамина, известного под названием фолат. Ученые покрыли наночастицы молекулами фолата для того, чтобы раковые клетки ловили их как рыба крючок с наживой.

Работа ученых находится на стадии разработки. Эмма Найт из благотворительной организации Cancer Research указывает на то, что эксперименты до сих пор проводились лишь на лабораторных экземплярах раковых клеток. Следующим этапом работы ученых должна стать проверка новой технологии в более реальных условиях организма.

http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_4740000/4740639.stm

26.6. Новый пузырёк раскалывает таблетки пополам


Пошаговая стратегия деления пилюли с помощью DemiDose (иллюстрация с сайта strangenewproducts.com).

Массачусетская фирма TehniTab Technologies разработала и продаёт DemiDose - пузырёк, раскалывающий таблетки и пилюли точно на две части.

Чтобы разделить медикамент, следует открыть крышку пузырька, вставить внутрь синий шаблон, положить на его середину таблетку, закрыть крышку и нажать на неё.

Компания гарантирует, что пилюля будет расколота пополам с точностью 92-100%, без лишних разломов и крошек.

Производитель DemiDose утверждает, что её пузырёк-разделитель поможет сэкономить от 35% до 55% ежемесячных затрат на пилюли, поскольку 80-миллиграмовая таблетка стоит столько же, сколько и 40-миллиграмовая:

"Вместо того, чтобы покупать по 30 таблеток в месяц, вы будете платить за 15", - объясняет фирма.

Остаётся добавить, что DemiDose стоит около $13.

Читайте также о таблетках, которые по телефону просят, чтобы их проглотили, говорящей медицинской бутылке и о новой упаковке, которая спасает детей от взрослых лекарств.

Strange New Products http://www.membrana.ru/lenta/?5515

26.7. Новая упаковка спасает детей от взрослых лекарств


До таблеток, хранящихся в контейнере Poke, дети не смогут добраться, поскольку им не хватит длины пальцев (иллюстрация BBC).

Британские психологи, инженеры и дизайнеры, объединившиеся в партнёрстве Фарадея (Faraday Packaging Partnership), разработали три вида упаковки для лекарств, которая делает таблетки и препараты недоступными для детей.

Три контейнера, получившие названия Slide, Tri и Poke, требуют от пользователя как ловкости рук, так и развитых умственных способностей.

Перед разработчиками стояла нелёгкая задача, ведь закрывая доступ к лекарствам детям, они должны были сделать упаковку удобной в использовании больными и пожилыми людьми.

И создатели считают, что смогли решить данную проблему.

Так, один из контейнеров открывается только при одновременном нажатии двух-трёх кнопок, до чего ребёнок вряд ли додумается.

В другой упаковке учитывается разница в длине пальцев взрослых и детей.

В Великобритании ежегодно регистрируется более 10 тысяч отравлений детей лекарствами, и в Faraday Packaging Partnership убеждены, что новая упаковка может сократить число этих случаев на 90%.

BBC News http://www.membrana.ru/lenta/?3181

26.8. Новый пистолет узнаёт кисть хозяина


Новый "умный пистолет" и его начинка (иллюстрация Steve Cross).

Специалисты из технологического института Нью-Джерси (NJIT), получив правительственный грант в размере $2 миллиона, вплотную подошли к созданию первого коммерчески жизнеспособного "умного пистолета", блокирующегося в руках любого человека, кроме владельца.

Американские инженеры показали прототип, обладающий оригинальной биометрической системой "Динамическое опознавание захвата" (Dynamic Grip Recognition).

В отличие от прежних систем аналогичного назначения, которые уже не раз встраивали в пистолеты, в Dynamic Grip Recognition для идентификации человека не требуется никаких внешних электронных ключей (колец на пальце, радио- или магнитных браслетов и тому подобного), которые можно украсть или снять с жертвы. Не читает эта система и отпечатки пальцев.

Вместо всего этого, машина распознаёт хватку рукояти пистолета кистью человека, вычисляет характер взаимодействия мышц кисти и её костей при удержании оружия и особенно - в процессе нажатия на спусковой крючок.

В последнем случае система за доли секунды определяет - какие мышцы и как именно напряжены, и если картина отличается от зарегистрированной - спуск блокируется. В NJIT говорят, что все эти параметры - уникальны для каждого человека.

При регистрации такого оружия законный владелец должен будет сделать несколько выстрелов в тире, во время которых пистолет проанализирует и запишет в память картину "захвата".

Опытный образец "умного пистолета" ошибается в распознавании человека в одном случае на сотню, но авторы пистолета намерены увеличить число датчиков в рукоятке (с нынешних 32 до нескольких сотен) и усовершенствовать программное обеспечение, чтобы снизить число ошибок до уровня одна на 10 тысяч.

В 2008 году создатели этого оружия намерены представить уже серийную версию системы.

Читайте также о способе идентификации стрелка по имплантату и давней проблеме распознавания владельца пистолета.

Popular Science http://www.membrana.ru/lenta/?5510

26.9. Высокомолекулярный полимер будет использоваться в дисплеях

Группа японских исследователей из Takao Someya Group, занимающихся исследованиями и разработкой органических полупроводников, создали гибкий дисплей для отображения шрифта Брайля. Устройство представляет из себя тонкую пластиковую пленку (похожую на фотографическую), на которой размещены органические транзисторы и слой высокомолекулярного полимера. Во время работы оно потребляет всего один милливатт электричества, что сравнимо с энергопотреблением современных мобильных телефонов и цифровых камер.

Дисплей обладает размерами 4 x 4 сантиметра и толщиной всего в один миллиметр. При этом устройство способно отображать одновременно до 24 символов таблицы Брайля. Время, затрачиваемое на обновление строк, составляет не более одной секунды. Будучи интегрированным, к примеру, в кредитную карту, дисплей сможет сообщать владельцу о количестве оставшихся на счету денег.

Подобное устройство предлагается использовать в кредитных картах и для создания электронных книг. Кроме того, в перспективе новинка открывают широкие возможности для встраивания дисплеев для слепых в разнообразную бытовую технику и электронные устройства, будь то мобильный телефон или портативный mp3-плеер.

Группа исследователей планирует усовершенствовать устройство таким образом, чтобы дисплей отображал вплоть до 576 символов одновременно. Разработчики новинки надеются, что коммерческое использование столь полезного устройства начнется уже через пять-шесть лет.

http://rccnews.ru/Rus/NT/?ID=56775

26.10. Нанотехнологии могут вдвое снизить энергозатраты в производстве водорода

Исследователи из Университета штата Северная Каролина пришли к выводу, что применение нанотехнологий позволяет вдвое снизить энергозатраты на получение водорода. Согласно их данным, процесс разложения воды, используемый в производстве водорода, может быть ускорен за счет уникальных каталитических свойств углеродных нанотрубок.

Группа исследователей под руководством Марко Бонджорно-Нарделли обнаружила, что благодаря естественным дефектам углеродных нанотрубок могут ускоряться некоторые химические реакции. Это объясняется тем, что атомы, из которых состоят "дефектные" нанотрубки, "не до конца завершены" и потому химически более активны.

"Обычно, когда мы говорим о химических реакциях в углеродных нанотрубках, то представляем себе, что они происходят в идеально сформированных наноструктурах, - отмечает Бонджорно-Нарделли. - Но в действительности такие структуры имеют дефекты - места, где углеродная атомная сеть повреждена. И именно эти дефекты могут влиять на ход химических реакций".

Ученые считают, что их открытие позволит, в частности, модернизировать технологию разложения воды, применяемую для получения водорода. Один из современных методов - термолиз - предполагает нагрев воды до 2000°C, после чего молекула воды разрушается, высвобождая атом водорода. Потратив несколько месяцев на моделирование этого процесса, исследователи пришли к выводу, что при использовании "дефектных" нанотрубок-катализаторов для разрушения молекулы достаточно температуры всего 1000°C и, соответственно, требуется значительно меньше энергии.

Правда, пока речь идет только о компьютерной модели, и исследователям из Университета Северной Каролины еще предстоит разработать экономически выгодный метод использования нанокатализаторов в реальных условиях.

http://rccnews.ru/Rus/NT/?ID=56004

26.11. Американские ученые создали солнечные батареи из пластика

Ученым из университетов Нью-Мехико и Wake Forest (Северная Каролина) удалось создать элементы для солнечных батарей из пластика. По утверждению разработчиков, они значительно превосходят по эффективности существующие аналоги.

"Это открывает невероятные возможности для солнечной энергетики, поскольку пластиковые элементы дешевые, гибкие, им можно придавать любую форму, и даже использовать как краску",- сказал физик Симас Карран (Seamus Curran), заведующий лабораторией нанотехнологий в Университете Нью-Мехико.

Обычно элементы для солнечных батарей делают из кремния. Это достаточно дорогой и хрупкий материал. Но элементы, сделанные из него, обладают достаточным коэффициентом преобразования энергии (12 %), чтобы солнечные панели были экономически эффективными. Современные пластиковые элементы пока не достигают даже порогового уровня в 10 %, и преобразуют всего 3-4 % энергии.

Новые элементы уже сейчас преобразуют 5,2 % энергии, и по заверениям разработчиков, через 4-5 лет достигнут порогового уровня. Они состоят из уникальной смеси полимера и карбоновых гранул, которая была получена как побочный продукт при разработке высокотехнологичного покрытия для военных самолетов.

http://rccnews.ru/Rus/NT/?ID=56062

26.12. Гнется, но не ломается!

Химики из Корнеллского университета разработали новые композитные материалы, которые называют "гибкой керамикой". Она состоит из микроскопических кусочков кремния и полимеров и обладает уникальными свойствами.

Новые материалы прозрачны, как стекло, обладают упругостью, эластичностью и при этом - значительной прочностью. В отличие от керамики - не трескается. Некоторые разновидности гибкой керамики проявили себя как превосходные проводники ионов, а значит, вероятно, будут использованы в качестве электролитов в батареях нового поколения.

По структуре этот материал напоминает споры сине-зеленой водоросли диатомеи. После интенсивной тепловой обработки гибкая керамика приобретает пористую структуру. Появившиеся в ней отверстии не превышают 10-20 нанометров в диаметре, так что новый материал может с успехом применяться для изготовления промышленных фильтров и мембран.

http://www.nature.ru/db/msg.html?mid=1182831&s=120700000

26.13. Чудо-пластмасса

Как сообщает журнал Science, группе ученых из Калифорнийского университета, проводивших исследования под руководством доктора Фреда Вадлема, удалось разработать искусственный полимер, который при физическом повреждении, будь то трещина или надлом, способен практически полностью восстановить первоначальную структуру. При этом для "активации" процесса авто-ремонта достаточно нагреть материал до температуры 120 градусов Цельсия, а затем охладить: при понижении температуры трещина "зарастает" с образованием небольшого шва на поверхности. Суть процесса заключается в следующем: новая пластмасса состоит из двух типов молекул, основными компонентами которых являются углерод и водород. При нагревании между молекулами по разные стороны трещины высвобождаются свободные связи, которые при последующем охлаждении образуют поперечные соединения, благодаря чему и происходит восстановление первоначальной структуры изделия. Правда, прочность такого шва несколько ниже, чем прочность всего материала в целом, однако ученые в дальнейшем надеются решить эту проблему.

http://www.nature.ru/db/msg.html?mid=1181458&s=120700000

26.14. Создана супержидкость, защищающая поверхности от любых рекламных наклеек

Новое средство борьбы с несанкционированной рекламой на столбах, остановках и дорожных знаках изобрели столичные ученые. Они разработали жидкость, после нанесения которой на металлические или стеклянные покрытия приклеить на них что-либо становится просто невозможно.

Авторы изобретения на заводе "Пента" сообщают, что после обработки поверхности Антиклеем любые наклеиваемые на нее объявления можно просто смахнуть рукой. Основа антиклея - кремнийорганическое соединение. Высыхая на столбе, оно превращается в тонкую прозрачную пленку, с которой через минуту-другую после наклеивания отваливаются любые объявления.

Недавно закончились испытания супержидкости. Ею покрыли осветительные мачты в районе станции метро "Красносельская", после чего сотрудники административно-технической инспекции в течение пяти месяцев следили за тем, как эффективно отлетают от столбов приклеенные листки.

Сейчас ученые получили заказ на изготовление отталкивающего средства из Мосгортранса и ГИБДД. Сотрудники последней также борются с самовольным расклеиванием рекламы на светофорах и дорожных знаках.

Жидкость пригодилась и для службы охраны памятников. Обработанные ею памятники генералу Жукову и Хо Ши Мину стало легче отмывать от птичьих экскрементов. Если раньше их сводили с голов знаменитостей при помощи химикатов, то теперь для этого достаточно хорошего напора воды из шланга. Об этом сообщает Adme.ru
http://news.izvestia.ru/tech/news102237


Главная    НТИ    Дайджесты    Информация от 18 января 2006 года