Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!

 

Предлагаю Вашему вниманию четырнадцатый обзор новостей науки и техники. Он продолжает традиции, заложенные в предыдущих обзорах. Отличие состоит в том, что я до минимума сократил собственный комментарий. 

Раздел ЭКОЛОГИЯ не перестает радовать нас попытками переработать мусор всевозможных видов. «В Лондоне получили новый полимер BRGP», сообщает 5 мая //rcc.ru. «Изобретательница Анна Баллас из Лондона предложила из использованной жевательной резинки путем рециклинга получать полимер, из которого можно производить емкости для сбора мусора и другие продукты. Использованную жвачку при добавлении некоторых особых компонентов изобретательница превращает в пену, а затем в полимер, названный ею BRGP (Bullus Recycled Gum Polymer). В частности, из него изготавливаются красочные емкости Gumdrop, которые уже установлены в различных общественных местах Лондона. Предполагается, что в них горожане должны выбрасывать использованную жевательную резинку. Таким способом изобретательница хочет решить две проблемы: сбора сырья и поддержания порядка на улицах города. Сейчас городские власти подсчитывают, какую пользу может принести идея Анны – ежегодно правительство Англии тратит 150 млн фунтов стерлингов на уборку Лондона».  Возникает вопрос к изобретательнице: а как она предполагает повысить эффективность сбора «жувачки», прилепленной «по чуть-чуть» к всевозможным поверхностям?

Раздел ЭНЕРГИЯ начнем с глобального, а закончим локальным. «Американцы заявили о прорыве в создании неисчерпаемого источника энергии», пишет 12 мая //popnano.ru. «Специалисты Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США) объявили о том, что приблизились к созданию самого мощного лазера в мире. Установка NIF (National Ignition Facility, национальная установка зажигания), которая располагается в Калифорнии на площади в три футбольных поля, должна помочь начать вырабатывать безуглеродистую безграничную энергию ядерного синтеза. При этом ее бесперебойная работа в полную мощность может начаться уже в конце 2010 года. Идея использовать реакцию термоядерного синтеза изотопов водорода для получения электричества прорабатывается рядом стран уже довольно давно, совершенно логично не обошли ее вниманием и создавшие свою NIF американцы. «Метод заключается в равномерном нагреве дейтериево-тритиевой мишени. Она представляет собой сферообразную частицу льда и располагается в цилиндре с примерными размерами — длиной 10 мм и диаметром 8 мм. Если сфокусировать на ней одновременно и в одной точке 192 лазерных луча, в результате нагрева произойдет термоядерная реакция с генерацией большого количества нейтронов», — говорит Александр Чарухчев, начальник лазерного отдела Научно-исследовательского института комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем. Температура при этом превысит 100 млн градусов Цельсия — горячее, чем на поверхности Солнца (видимо речь идет о сравнении с температурой в центре Солнца – там она поднимается до 20 млн градусов С.А.Н.), а давление — 100 млрд атмосфер. В результате реакции будет выделяться энергия, во много раз превосходящая энергию лазера, необходимую для того, чтобы запустить саму реакцию. Хотя в теории все это выглядит очень красиво, одной из ключевых проблем для исследователей уже в самой начальной стадии экспериментов традиционно является борьба с рассеиванием лазерных лучей. Ведь с рассеиванием света уменьшается и сила его воздействия на плазму, необходимая для ядерного синтеза. Но американцы рапортуют о том, что им удалось взять все под контроль. «Лазерно-плазменные взаимодействия — это неустойчивость, и во многих случаях они могут преподносить сюрпризы, — рассказывает руководитель проекта Брайан Макгоуан. — Однако своими экспериментами мы показали, что управлять этим процессом можно. И в целом мы не обнаружили какой-то патологической проблемы с лазерно-плазменными взаимодействиями, которые мешали бы нам в генерации воспламенения». На данный момент американцы сумели направить на мишень лазерный импульс в 1,1 мегаджоуля, а их цель — довести его до 1,8 мегаджоуля. Однако технология будет иметь практический смысл, если энергия лазера, не просто отправленная, а именно попадающая на мишень, составит хотя бы 1/10 от той, что будет сгенерирована в результате термоядерной реакции. «Если американцам с их установкой NIF удастся добиться такого результата и это будет доказано, тогда перед ними можно будет снять шляпу, — отмечает г-н Чарухчев. — Хотя аналогичные исследования и строительство подобных установок сегодня ведется во Франции, Китае, России, ближе всех к желанному результату подошли американские ученые из Ливерморской лаборатории. При том что технических проблем у такого способа выработки электроэнергии все еще много, результаты их экспериментов совпадают с расчетами. Поэтому, например, шансы на то, что на дейтериево-тритиевую мишень начнет отправляться лазерная энергия в те самые заявленные американцами 1,8 мегаджоуля, велики». По словам российского ученого, далее строительство электростанции, работающей на термоядерном синтезе, будет уже делом техники. Для этого частота лазерного импульса должна составлять не менее 10 герц и в рабочую камеру должны будут поставляться все новые мишени взамен отработавших, скажем, по одной мишени в секунду. При обеспечении бесперебойной работы лазеров и своевременной поставке мишеней можно будет действительно вести речь о создании неисчерпаемого источника энергии». «Излишки энергии сохранят в виде газа», сообщает 7 мая //popnano.ru. «Немецкие ученые разработали технологию, с помощью которой излишки энергии, выработанные солнечными или ветряными электростанциями и не нужные в данный момент времени, могут быть конвертированы в природный газ метан. Произведенный таким образом метан можно использовать позже с помощью уже существующей газовой инфраструктуры. Плотный проект, разработанный Центром солнечной энергии и водородных исследований в федеральной земле Баден-Вюртемберг в Германии, в настоящее время находится на стадии реализации сотрудничающими компаниями Германии и Австрии. Запуск станции, на основе данной технологии мощностью в десятки мегаватт, планируется в 2012 году. «Демонстрационная система, построенная нами в Штутгарте, использует генерируемые с помощью солнечных панелей и ветрогенераторов излишки энергии для электролитического разложения воды на кислород и водород. В дальнейшем химическая реакция между углекислым газом и водородом приводит к получению метана, который можно использовать в нужное время для получения энергии», - сказал один из разработчиков Михаэль Спект (Michael Specht). Перспектива запасать электроэнергию в чистом виде с помощью конденсаторов и аккумуляторных батарей требует создания дополнительной инфраструктуры, тогда как для хранения энергии в форме метана в Германии и многих других странах уже существует распределенная система газовых хранилищ большой емкости.При этом, эффективность такого преобразования, по оценкам ученых, составляет более 60%...» 7мая www.membrana.ru пишет, что «Создан ветрогенератор без лопастей». «Необычный ветряк, по заверению производителя — американской компании Solar Aero Research, — будет стоить на треть дешевле классических ветровых установок той же мощности, а цена на энергию от новой турбины окажется сопоставимой стоимости электричества из розетки. Изобретатель безлопастного ветряка, владелец патента, — это президент Solar Aero Говард Фуллер (Howard Fuller). Соответственно новую установку компания именует «Ветровая турбина Фуллера» (Fuller Wind Turbine). В основе этого устройства лежит несколько дополненная турбина Теслы, изобретённая в 1913 году. Правда, Никола Тесла создал свою турбину для выработки энергии из пара или сжатого воздуха, а Говард приспособил давнюю идею к «укрощению» энергии ветра. Турбина Теслы — это набор из множества тонких металлических дисков, разделённых небольшими зазорами. Поток рабочей жидкости или газа поступает с внешнего края дисков и проходит по зазорам к центру, закручиваясь и увлекая за счёт эффекта пограничного слоя сами диски. В центре же поток выходит через осевое отверстие.

 

 

По оценке компании, в серийном производстве Fuller Wind Turbine будет стоить порядка $1,5 за ватт выходной мощности, а электричество от такой установки обойдётся покупателю примерно в $0,12 за киловатт-час». «Солнечные батареи с нанодырами оказались эффективнее нанопроводных», информирует 11 мая //popnano.ru. «Исследователи из Китая заявляют, что кремниевые солнечные батареи, представляющие собой систему наноразмерных отверстий отличаются большей эффективностью, чем системы на основе нанопроводов. Системы на основе «нанодыр» (nanohole) отличаются меньшей хрупкостью и большей эффективностью, чем системы на основе нанопроводов, производство таких систем может быть организовано на основе существующих методов работы с наноструктурами. Куй-Квинг Пенг (Kui-Qing Peng) с коллегами из Нормального Университета Пекина и Городского Университета Гонконга работали над исследованием свойств солнечных батарей на основе нанопроводов из кремния, однако, постоянно сталкивались с одной проблемой. Большое значение площади поверхности наноструктурированного кремния приводит к тому, что он может выступать в качестве перспективного материала в приложениях, связанных с переработкой солнечной энергии, однако в процессе производства и изучения их строения кремниевые провода зачастую ломаются, что и вызвало переход к другим объектам исследования – более прочным солнечным батарейкам на основе «нанодыр». Системы из «нанодыр» лучше поглощают свет, чем системы из нанопроводов – электромагнитное излучении, попадая в колодец «нанодыры» может отражаться от его стенок до полного поглощения, в то время, как наблюдающееся наряду с отражением и поглощением рассеивание света в солнечных батареях на основе нанопроводов существенно понижает эффективность конверсии света в электроэнергию в последних. Как полагает Жонг Лин Вонг (Zhong Lin Wang) из Технологического Института Джорджии (Атланта, США), именно понижение уровня неэффективного рассеивания является главным преимуществом устройств по поглощению света на основе «нанодыр» по сравнению с устройствами на основе нанопроводов. Поскольку система из «нанодырок» отличается куда меньшей хрупкостью в сравнении с системой из нанопроводов, возможно, что новый способ сбора солнечной энергии лишен проблем, связанных с образованием сломанных нанопроводов – рекомбинации электронов с положительными зарядами, что еще более увеличивает эффективность прибора. Ячейки, разработанные в группе Пенга, конвертируют в электричество около 10% солнечной энергии, что превышает показатели самых эффективных устройств на основе нанопроводов почти вдвое. Тем не менее, Пенг уверен, что в дальнейшем удастся повысить эффективность «нанодырочных» систем до 15% и выше, поясняя свои надежды тем, что пилотные эксперименты проводили в обычных лабораториях, а не в помещениях с повышенной чистотой, то есть наблюдавшаяся интенсивность в 10% была достигнута без применения каких-либо специальных усилий...» 7 мая www.membrana.ru пишет, что «Солнечный элемент впервые напечатали на бумаге». «Специалистам Массачусетского технологического института удалось нанести фотогальванические элементы на бумагу…Научная группа под руководством профессора Карен Глисон использовала углеродные красители, так что КПД элементов получился невысоким — 1,5–2%. Дело, впрочем, в удивительном прецеденте: до инженеров MIT никому не удавалось изготовить элемент солнечной батареи на бумажной основе. Сами печатные солнечные батареи…поступят в коммерческую реализацию ещё только через несколько лет. Интересна собственно методика нанесения органического полупроводникового материала на бумагу с помощью процесса, сходного с печатью на принтере. Уже сейчас на её основе можно осуществить массу интересных проектов, а в будущем – капитально снизить массу солнечных батарей». «Биобатарейка Sony работает на фруктовом соке», радует нас 20 мая //popnano.ru. «Японская компания "Сони" представила на научном конгрессе в США миниатюрную электрическую батарею, работающую на фруктовом соке…Сделанная учеными компании "биобатарейка" размером 2 на 4 сантиметра и мощностью 10 милливатт может использоваться в мобильных телефонах, ноутбуках, плейерах. Питающее ее зарядное устройство заправляется в качестве "горючего" фруктовыми соками - какими именно, пока не сообщается. 8 миллилитров сока хватает примерно на 1 час. Работа над необычным источником питания велась специалистами "Сони" на протяжении нескольких лет в строгом секрете. В 2007 году был изготовлен действующий опытный образец мощность 1,5 милливатта, в 2009 году - мощностью 5 милливатт. Сейчас компания считает новинку достойной представления массовому потребителю».

В разделе ЭЛЕКТРОНИКА  в этот раз имеется три заметки. 19 мая //popnano.ru сообщает, что «Создан биоэлектронный транзистор из нанотрубки». «Исследователи их Национальной лаборатории Лоуренса сделали большой шаг на пути сближения электронных устройств и биологических объектов. Используя трифосфат аденозина (ATP, adenosine triphosphate), являющийся основной средой для передачи энергии в каждой живой клетке, ученые разработали транзистор нового типа, на основе которого в будущем можно будет создавать электронные устройства, встраиваемые прямо в нервную систему живых организмов. Александр Ной (Aleksandr Noy), создатель этого транзистора, сам называет его интегрированной биоэлектронной системой. Собственно транзистор состоит из углеродной нанотрубки, концы которой прикреплены к электродам и заизолированы специальным составом. Весь транзистор покрыт липидной оболочкой, подобной оболочке живой клетки. В ходе экспериментов ученые использовали растворы, содержащие ATP, ионы калия и натрия в разных пропорциях. Транзистор помещался в раствор, при этом замерялся ток, текущий по углеродной нанотрубке. Слой липида, покрывающий структуру транзистора, содержит в своем составе белок, чувствительный к концентрации ATP. Этот белок в данном случае работал в качестве ионного насоса, функционировавшего только в присутствии ATP. В результате происходила реакция гидролиза молекулы ATP, инициируемая белком липида. В результате этой реакции вдоль нанотрубки образовывалось встречное движение трех ионов натрия и двух ионов калия, которое создавало электрический заряд, воздействовавший в сторону увеличения на проводимости нанотрубки. Таким образом оказалось, что чем выше концентрация ATP, тем больший ток течет через транзистор. Что касается будущего этой технологии, то сами ученые считают, что им удалось только начать приближаться к пониманию принципов, на которых будут строиться будущие интегрированные биоэлектронные системы, благодаря которым можно будет легко осуществить взаимодействие между машинами и живыми организмами. Сделанное открытие является первым шагом к появлению электроники, которая вживляется прямо в тело и может функционировать достаточно долго, не используя никакого источника питания». «Новые перспективы для создания электронной бумаги» открывает 5 мая //popnano.ru. «Исследователи из Японии применили наноструктурированные материалы для создания электронных дисплеев с самым высоким на настоящее время коэффициентом отражения. Новые системы могут быть использованы для создания дешевой «электронной бумаги», способной более четко передавать изображения, чем существующие в настоящее время технологии. Руководитель исследования, Юсуке Ямаучи (Yusuke Yamauchi) из Национального Института Наук о Материалах Ибараки (Япония), отмечают, что новая структура может существенно понизить дрейф изображения, ее преимуществом является ускоренная генерация более четких изображения. Для создания нового типа электронной бумаги исследователи использовали электрохромную систему, основой для которой послужили материалы, меняющие интенсивности окраски при действии электрического тока – новая система базируется на свойствах бесцветного лейкокрасителя, который, окисляясь на аноде, приобретает черную окраску. Высокий коэффициент отражения новой электронной бумаги обуславливается особой структурой титанооксидного покрытия электрода – в покрытии проделаны крошечные вертикальные каналы, препятствующие дрейфу молекул красителя. Такое устройство электрода способствует тому, что при отсутствии окраски у молекул красителей пиксели выглядят белыми (материал подложки тоже белый); отсутствие дрейфа приводит к генерации изображения с высоким уровнем четкости. Клифф Джонс (Cliff Jones) специалист по электрохромным материалам и один из основателей компании ZBD, производящей высокотехнологические ярлычки и ценники для продуктов на основе электронной бумаги, отмечает, что материал, полученный японскими исследователями характеризуются коэффициентом отражения в 80-90% (это наиболее высокое значение отражающей способности, зарегистрированное в настоящее время для технологии электронной бумаги). Джонс полагает, что новая технология позволит удешевить производство устройств, в которых используется электронная бумага, хотя, как добавляет он, подход, предложенный японскими исследователями, пока еще не может применяться для производства электронной бумаги в промышленном масштабе. Как поясняет Ямаучи, в настоящее время прототипы работающих устройств получают, готовя наноструктурные системы из водного раствора и при комнатной температуре. Он добавляет, что на стадии разработки сложно оценивать потенциальную стоимость серийного образца электронной книги, произведенной по новой технологии, однако он уверен, что затраты на производство таких электронных устройств будут достаточно умеренными. Разработанная исследователями система на основе лейкокрасителей работает со скоростью, значительно превышающей скорость ранее разработанных электрохромных систем, в которых для генерации изображения использовались полимеры и катенаны. Ямаучи предполагает, что оптимизация диаметра и глубины пор в электродном покрытии позволит дополнительно увеличить скорость обновления изображения. Ямагучи также уверен, что фотохромная система на основе лейкокрасителей позволит разработать электронную бумагу, способную передавать цветное изображение, цвета которого будут обуславливаться комбинацией нескольких лейкокрасителей, однако Джонс полагает, что более практичным и простым способом передачи цветных изображений будет использования фильтров цвета – именно этот подход в настоящее время применяют все производители электронной бумаги, в том числе и лидирующая на рынке электронных книг компания E-ink». «Sony разработала сворачивающийся дисплей», пишет 27 мая //popnano.ru. «Компания Sony разработала цветной сворачивающийся экран. Новый дисплей обладает толщиной в 80 микрометров…Тестовый образец имеет разрешение 432 на 240 пикселей при размере экрана по диагонали в 4,1 дюйма (около 10,4 см). Он отображает свыше 16,7 миллиона цветов, а максимальная яркость превышает 100 нит. Экран обладает контрастностью 1000:1. OTFT-дисплей создан с помощью тонкопленочных органических транзисторов. Он обладает высоким уровнем гибкости (минимальный радиус сворачивания составляет 4 миллиметра) и сможет использоваться в тонких и легких устройствах. Так, Sony предполагает, что на основе новых OTFT-пленок могут выпускаться гибкие дисплеи и электронная бумага…»

Раздел НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ начнем с исторического экскурса. «Резину изобрели и активно использовали 3500 лет назад», пишет 28 мая //popnano.ru. «Древние народы Центральной Америки делали резину из млечного сока за 3500 лет до изобретения современной вулканизации и даже находили ей различное применение. По словам профессора археологии Дороти Хослер и технического инструктора Майкла Тарканяна из отделения наук о материалах и инженерии Массачусетского технологического института, доиспанские народы не только придумали резину, но и с целью повышения свойств резины усовершенствовали систему химической обработки каучука. Результатом была износостойкая резина для подошв сандалий, эластичный, прыгучий каучук для игр с шарами и резина для ручки топора. Данное исследование продолжает изыскание 1999 года, которое продемонстрировало, что эти люди предшествовали открытию процесса вулканизации Чарльзом Гудьиром на целых 3500 лет. Процветавшая, по крайней мере, с 2000 года до нашей эры до испанского нашествия в 1521 году, и являющаяся теперь частью Мексики и Центральной Америки, мезоамериканская цивилизация спроектировала свойства латекса из местного кастильского эластичного дерева (Castilla elastica tree). Липкая жидкость, которая высыхает в хрупкие твердые тела, натуральный латекс, в котором содержится маслянистое вещество под названием изопрен, смешивалась с соком из разновидности пурпурного вьюнка Ipomoea alba (Ипомея). Как и первооткрыватели полимера, мезоамериканские люди размешивали полученную жидкость до тех пор, пока она не застывала в виде белой массы, которую затем они вручную превращали в резиновые шары, полые резиновые статуэтки и прочие резиновые артефакты. Такая технология полагается на химический процесс, аналогичный современной вулканизации: сок лозы пурпурного вьюнка вызывает поперечное соединение молекул полимера, создавая эластичную резину и удаляя соединения, делающие каучуковый латекс хрупким...Ученые отмечают, что путем изменения пропорций в смеси из сока кастильского дерева и сока лозы ипомеи плющевидной, не сложно получать различные виды каучука». 6 мая //popnano.ru сообщает, что «Создан полимер со свойствами естественных мышечных тканей». «Ученые из США и Канады создали из искусственных белковых молекул полимерный материал с уникальными свойствами естественных мышечных тканей - комбинацией упругости и прочности. Новый материал может найти применение в технике и восстановительной медицине. "Нашей целью является использование этих биоматериалов для разработки тканей, играющих роль шаблона для регенерации мышц", - сказал соавтор публикации Дэн Дюдэк (Dan Dudek) из Политехнического института Вирджинии, США. По данным разработчиков, новый материал может служить неким имплантируемым каркасом для вновь нарастающих мышечных клеток, постепенно разлагаясь и уступая место регенерирующей собственной мышечной ткани человека. Кроме того, данная разработка является очень важным шагом в попытке воссоздания людьми уникальных свойств природных материалов в синтетических аналогах. Речь идет о способности определенного сорта мышечной ткани, образованной белком титином, сохранять высокую упругость при малых нагрузках, и рассеивать энергию, затрачиваемую при сильном растяжении таких мышечных тканей. В результате даже при очень большой деформации мышца остается невредимой и вскоре после устранения напряжения возвращается в исходное состояние. Синтетические полимеры до сих пор могли выполнять только одну из этих двух функций: сохраняли большую упругость при малых деформациях, но разрушались при сильном растяжении или, напротив, "умели" противостоять сильным нагрузкам за счет низкой эластичности. Авторы исследования показали, что добиться свойств природной мышечной ткани в синтетических материалах можно путем имитации строения такой ткани на молекулярном уровне. Ученые обратили внимание, что белок титин представляет собой гигантские молекулы, по своей структуре напоминающие бусы. "Драгоценными камнями" в них являются фрагменты белковых молекул свернутой глобулярной формы, соединенных между собой спутанными неструктурированными белковыми фрагментами. При приложении небольшой механической нагрузки к таким молекулам неструктурированные фрагменты вытягиваются в первую очередь, делая ткань очень упругой, тогда как глобулярные белковые фрагменты начинают частично "разворачиваться" только при приложении дополнительной нагрузки. Это разворачивание поглощает часть механической энергии, препятствуя разрушению как отдельных молекул, так и всей ткани. После снятия напряжения такие молекулы вновь возвращаются в исходную свернутую форму, восстанавливая свою эластичность. Авторам публикации удалось воссоздать эти функции в искусственном белковом материале, организованном по тому же принципу, что и природный белок титин. Глобулярным компонентом в данном случае выступил белок, полученный с помощью генетически модифицированных бактерий E.coli. В ходе синтетического процесса молекулы этого белка смешиваются с короткими аминокислотными цепочками, выполняющими впоследствии роль упругих спутанных фрагментов "бус" и сшиваются в объемный материал под действием света. "С фундаментально-научной точки зрения мы показали, что механические свойства отдельных белковых молекул могут быть перенесены на механические свойства объемных материалов, которые они образуют", - подытожил соавтор публикации Хунбинь Ли (Hongbin Li), профессор канадского Университета Британской Колумбии.Авторы исследования полагают, что аналогичный принцип может быть использован при разработке других полимерных материалов». «Создана микросеть рекордной растяжимости», пишет 6 мая //popnano.ru. «…В рамках своей работы ученые из Стэнфордского университета (Stanford University), США, разработали сеть из микропроводов и микроузлов, способную расширяться по площади от нескольких квадратных сантиметров до одного квадратного метра при очень низком уровне напряжения в материале. Таким образом, эту систему можно растягивать в двух измерениях более чем на 25600%. Идея состоит в том, чтобы без особых усилий собрать компактную микроскопическую или наноскопическую систему на очень малой площади, а потом, растянув сеть, моментально распределить микроустройства по большой площади. Работа Джулии Ланцары (Giulia Lanzara), Фэна Цзяньминя (Janmin Feng) и Чана Фуго (Fu-Kuo Chang) с факультета аэронавтики и астронавтики в Стэнфордском университете была опубликована в последнем номере журнала Smart Materials and Structures. Созданная учеными сеть состоит из 5041 микроузлов, каждый диаметром 200 микрометров. В этих узлах могут располагаться миниатюрные датчики, передаточные механизмы и т.п. Узлы связаны микроволоками на манер рыболовной сети. Ключевым здесь является искусственное расположение микропроволок со сложенными во много раз петлями. Таким образом, беспрецедентное расширение и сужение сети не связано с механической деформацией материала; скорее оно напоминает расширение и сжатие мехов аккордеона. Покрыв микропроволоки слоем алюминия, ученые добились превращения системы в электрическую сеть – с ее помощью можно питать самые разнообразные электрические устройства, размещенные в узлах. Микроузлы на краях сети могут использоваться для ввода и вывода электрических сигналов. Технология создания сети также весьма необычна. В качестве основы для нее выступает полиимидная пленка «каптон», используемая, в частности, в качестве изоляции для космических скафандров и электропроводки в космических шаттлах NASA. Сеть просто вырезается из десятисантиметрового куска пленки вместе со всеми необходимыми петлями и изгибами микропроволок. «Предложенный мной подход на понятийном уровне очень прост, но до сих пор он никому не приходил в голову», - пишет Ланцара. «Вместо того, чтобы пытаться растягивать материал на большую площадь, полагаясь только на его физические свойства, почему бы просто не удалять лишнее вещество, придавая оставшемуся форму смотанных петлями микропроволок и наноузлов? Таким образом, просто разматывая микропроволоки, материал можно растянуть на несколько порядков величины по сравнению с его исходным размером при очень низком механическом напряжении. Такая конструкция позволяет достичь степеней растяжения, намного превышающих способности к растягиванию любого известного на сегодняшний день материала».Авторы работы видят огромное количество приложений для своего изобретения. Оно не только поможет распределять микродатчики по большой площади, но и позволит создавать чрезвычайно компактное электронное оборудование, дисплеи толщиной с бумажный лист, «умные» электронные ткани и тому подобное; стать основой для сверхпрочных и сверхлегких материалов для нужд авиастроения или для содержащей огромное количество датчиков искусственной кожи. В любом случае, возможность строить нечто в микромасштабе, а затем легко переводить его в макромасштаб открывает огромные возможности для науки и техники». 5 мая //popnano.ru описывает «Бронежилет из футболки». «Новый материал, разрабатываемый учеными из нескольких стран, может послужить основой для сверхлегких бронежилетов будущего, заменив современные материалы типа кевлара. Хлопковая ткань с добавлением карбида бора обладает прочностью, жесткостью и одновременно эластичностью. Подобные свойства выглядят весьма многообещающе, хотя новый материал пока что не является пуленепробиваемым. Для создания нового материала ученые погружали полосы хлопчатобумажной ткани в борный раствор, насыщенный никелем, после чего куски ткани нагревались до 1160>o C. При такой высокой температуре и под действием притока аргона на микроволокнах хлопка началось бурное разрастание нановолокон карбида бора (другая его составляющая - углерод - уже входит в состав хлопка). Специально для этого в материал вводятся частицы катализатора, и от каждой такой частицы растет нановолокно, приподнимая частицу над материалом. Карбид бора — одно из самых твердых химических соединений при комнатной температуре (тверже только алмаз и кубический нитрид бора), а при температуре выше 1100^o C - самое твердое. Таким образом, в итоге каждое хлопковое микроволокно оказывается в пушистом панцире из нановолокон карбида бора. В отличие от макроскопических кристаллов карбида бора, материал получился очень эластичным и гибким. Это продемонстрировали испытания в лаборатории Нельсона, специализирующейся на исследованиях подобного рода. При этом нановолокна из карбида бора сохранили прочность и твердость кристаллического карбида бора. В целом ткань осталась столь же легкой и гибкой, как и обычная хлопчатобумажная, став при этом намного прочнее в наномасштабе. С точки зрения авторов работы, наиболее интересной здесь является сама идея использования такого повседневного материала, как хлопчатобумажная ткань, и в качестве подложки для выращивания нановолокон, и в качестве катализатора — благодаря чему материал получил новые свойства. Подобные материалы могут найти себе массу применений, например, в качестве самоуправляемых мембран для динамиков, несгораемой одежды пожарных и даже легких и прочных фюзеляжей для самолетов. Авторами работы являются Брэдли Нельсон, профессор роботехники и интеллектуальных систем в Федеральной высшей технической школе Цюриха, Швейцария, а также американские ученые из Университета Южной Каролины, США, работавшие под руководством профессора Ли Сяодуна, и китайские ученые из Чжэцзянского технологического университета в Ханчжоу». 7 мая //popnano.ru информирует, что «Глаза моли стали прообразом антибликового покрытия». «Новое нанопокрытие на поверхности очков и дисплеев сможет практически полностью избавить их от бликов и отражений. На полимерные детали прямо в процессе их производства наносится периодическая наноструктура, существенно улучшающая оптические свойства поверхности прозрачного материала. Таким образом, необходимость в отдельно наносимых антибликовых покрытиях отпадает. Кроме того, созданные таким образом детали не страдают от царапин и легко чистятся. Прообразом этой разработки послужили глаза молей — самых обычных насекомых. Моли, в сумерках выбирающиеся на поиски пищи, вынуждены скрываться от хищников. Их не должны выдавать, в частности, отражения на фасеточных глазах. У других насекомых глаза отблескивают, но у молей глаза совершенно не отражают света. На их поверхности выстроены в периодическую структуру крошечные выступы — меньше длины волны света. Это наноструктуры создают плавный переход между показателями преломления воздуха и роговицы. В результате отражение света уменьшается и моль остается незамеченной. Немецкие ученые из Фраунгоферовского инстутута механики материалов (Fraunhofer- Institut fur Werkstoffmechanik, IWM) во Фрайбурге изучили это приспособление и создали на его основе целый ряд различных приложений. Размещение каких-либо прозрачных покрытий на поверхности очков, экранов мобильных телефонов, телевизионных экранов и тому подобного оправдано тогда, когда эти покрытия не мешают работе устройства и позволяют избежать нежелательных отражений. При традиционном производстве антибликовые покрытия наносятся уже после того, как устройство собрано — в качестве отдельного технологического этапа. Однако ученые показали, что можно сделать поверхность экрана неотражающей прямо в процессе его производства. «Мы модифицировали традиционную технологию литья под давлением так, что требуемая наноструктура формируется на поверхности прямо во время этого процесса», - поясняет доктор Франк Бурмейстер (Frank Burmeister), руководитель проекта в IWM. Для этого ученые создали специальный материал, воспроизводящий оптически эффективную структуру поверхности. «Мы покрываем им формы для литья», - пишет Бурмейстер. -«Когда в форму впрыскивается вязкий полимер, наноструктуры воспроизводятся непосредственно на детали». Поскольку при таком подходе не требуется отдельного этапа для нанесения антибликового покрытия, производители добьются существенной экономии средств, а также повышения эффективности производства. Проблемой подобных покрытий является их нестойкость, но ученые намерены защитить их от истирания и царапин. С этой целью форму дополнительно покрывают сверхтонкой органической пленкой на основе полиуретана. По словам Бурмейстера, «вещество проходит в каждую щель и затвердевает, как двухкомпонентный клей». Результатом этого является исключительно тонкое полиуретановое нанопокрытие, на котором точно так же отображается оптически эффективная поверхностная структура — толщиной не больше одной десятитысячной миллиметра. Работая в сотрудничестве с производителями, ученые в настоящее время заняты разработкой аналогичных материалов для автомобильной промышленности — целью является износоустойчивое и легко очищаемое антибликовое покрытие». 

Все заметки раздела ТРАНСПОРТ в этот раз связаны с вертикальным движением. «Самый вместительный лифт запущен в Японии», сообщает 20 мая www.membrana.ru. «Инженеры компании Mitsubishi Electric разработали и смонтировали пять пассажирских лифтов, которые, по всей видимости, являются самыми вместительными в мире на текущий момент. Гиганты установлены в 41-этажном бизнес-центре Umeda Hankyu Building в Осаке. При площади кабины около 10 квадратов (3,4 на 2,8 метра), в каждом из этих лифтов может поместиться до 80 человек. Проблему с нехваткой воздуха компенсирует высокий потолок – 2,6 метра. Одно из основных преимуществ новичков: для большего комфорта пассажиров, инженеры компании не стали делать стандартные глухие коробки, а наоборот – оснастили лифты большими стеклами, сквозь которые при подъёме можно наблюдать панораму города. Лифт-гигант способен поднимать 5250 килограмм, а пять таких механизмов сообща доставят наверх до 400 человек за один рейс. Про скорость новинки в пресс-релизе Mitsubishi Electric ничего не сообщается – вероятно, она не ничем не выделяется среди собратьев». 5 мая www.membrana.ru пишет, что «Вертолёт-робот прицельно сбросил грузы с парашютом». «Доставить медикаменты, пищу или боеприпасы без участия человека – в полностью автономном режиме – и сбросить их в заданную точку местности отныне возможно при помощи разработки компаний Lockheed Martin и Kaman Aerospace. Комбинированная высокоточная система десантирования (Joint Precision Airdrop Systems — JPADS) создана на базе синхроптера Kaman K-MAX, способного поднимать нагрузку около 3 тонн (на уровне моря). Но этот вертолёт редкого, к слову, типа партнёры превратили в беспилотного робота. Данный аппарат действует как с дистанционным управлением, так и автономно, сверяясь с показаниями спутниковой навигации. К беспилотнику добавили трос с четырьмя управляемыми крюками. На каждый можно подвесить по одному ящику с одноразовым армейским грузовым парашютом, стоящим всего $375. Такие парашюты (выдерживающие до 270 кг) и сейчас американские войска применяют в горячих точках для сброса припасов, но пока только с пилотируемых аппаратов. JPADS же умеет по программе доставлять ящики в требуемое место и выбрасывать до четырёх разных грузов как по отдельности (в том числе — в разных точках), так и почти одновременно, с высот 90-120 метров. Такой приём вместо приземления аппарата для разгрузки должен повысить выживаемость беспилотника в боевых условиях. Будущие тесты JPADS будут включать сброс грузов с бóльших высот и согласованное действие нескольких переделанных в роботов K-MAX». 17 мая //popnano.ru информирует, что «Тайваньский гибридный беспилотник совершил первый полет». «Гибридный беспилотник Grey-faced Buzzard, созданный тайваньским университетом National Cheng Kung, совершил первый полет. Аппарат, электродвигатель которого работает как от обычных литиевых аккумуляторов, так и от топливных ячеек, провел в воздухе 15 минут. Максимальная скорость аппарата была зафиксирована на уровне ста километров в час, а минимальная высота полета - около 300 метров. Grey-faced Buzzard является первым гибридным БПЛА, созданным в Азии. БПЛА создан по аэродинамической схеме "утка". Размах крыльев нового беспилотника составляет 3,4 метра, а длина - два метра. Вес аппарата составляет 22 килограмма, а грузоподъемность - восемь килограммов. В перспективе специалисты тайваньского университета намерены увеличить грузоподъемность беспилотного летательного аппарата. Кроме того, планируется увеличить время автономного полета Grey-faced Buzzard до трех часов. В начале декабря 2009 года в США прошли испытания беспилотника Ion Tiger, работающего на водородных топливных элементах. Он установил рекорд продолжительности полета среди БПЛА такого класса, проведя в воздухе 26 часов и одну минуту. Предыдущий рекорд длительности полета также установил Ion Tiger - 23 часа и 17 минут. Следует отметить, что Grey-faced Buzzard отличается большей грузоподъемностью - у Ion Tiger она составляет всего 2,2 килограмма. Беспилотники на топливных элементах представляют определенный интерес для военных многих стран. К числу достоинств, привлекательных для военных, относятся низкий уровень шума, производимый электромоторами БПЛА, отсутствие выхлопных газов и слабый нагрев корпуса аппарата, что положительно сказывается на его малозаметности. Эти факторы позволяют значительно снизить высоту полета беспилотника без риска сделать его заметным для противника». А «В США прошли испытания ракеты, в шесть раз превысившей скорость звука», пишет 28 мая //popnano.ru. «Армия США провела испытания гиперзвуковой крылатой ракеты X-51A Waverider, которая развила скорость в шесть раз превышающую скорость звука (более семи тысяч километров в час). Испытания проводились в среду у тихоокеанского побережья Калифорнии, где сверхдальний стратегический бомбардировщик-ракетоносец В-52 Stratofortress выпустил с левого крыла X-51A Waverider на высоте 21 тысячи метров.Летные испытания X-51A продлились 200 секунд, что является рекордом для длительности полета ракет подобного типа. Предыдущий рекорд принадлежал гиперзвуковой ракете NASA X-43, которой удалось пролететь всего 12 секунд. Представители ВВС США называют прошедшие испытания, которые стали первыми из четырех запланированных, безусловным успехом. "Можно сравнить этот скачок в технологии двигателей с послевоенным переходом от пропеллерной авиации к реактивным самолетам", - приводятся в пресс-релизе слова руководителя проекта Чарли Бринка (Charlie Brink). В случае успеха программы США надеются получить оружие, позволяющее наносить очень быстрые - максимум в течение 60 минут - точечные удары в любой точке мира в глобальном масштабе, что требуется для успешной борьбы с терроризмом. Эксперты напоминают, как 20 августа 1998 года по приказу тогдашнего президента США Билла Клинтона группа боевых кораблей ВМС США, находившихся в Аравийском море, выпустила несколько крылатых ракет Tomahawk по лагерю террористов "Аль-Каиды" в Афганистане, в котором в тот момент находился Усама бен Ладен. При максимальной скорости в 880 километров в час для того, чтобы преодолеть расстояние в 1,7 тысячи километров, этим ракетам понадобилось тогда почти два часа. Когда американские "Томагавки" достигли лагеря террористов, бен Ладена там примерно уже как час не было. В случае успешных испытаний гиперзвукового "глобального ударного оружия" новая ракета X-51A Waverider смогла бы в такой ситуации уничтожить лагерь террористов спустя 20 минут после пуска».

В разделе ИНФОРМАЦИЯ не избежать разговора о новых компьютерах и способах чтения мыслей. 17 мая на //popnano.ru помещена статья «Компьютер 2015 года уместится на запястье». «Как вы представляете себе мобильный компьютер года, этак, 2015-го? Позвольте немного намекнуть, компьютер должен быть малогабаритным, носимым в кармане или на запястье, иметь привлекательный дизайн. Помимо этого он должен иметь экологически чистый источник энергии, голографический дисплей и, конечно, он должен быть на связи с Интернетом в любое время и в любом месте. Всем этим пунктам полностью удовлетворят проект HOLO 2.0, проект компьютера будущего. Этот малогабаритный компьютер, предназначен в основном для ношения на запястье, но его конструкция предусматривает изменение формы в случае необходимости. Зарядка аккумуляторной батареи компьютера HOLO 2.0 осуществляется исключительно за счет кинетической энергии, аккумулируемой во время движений руки человека. На компьютере установлен сенсорный голографический дисплей с помощью которого и осуществляется все взаимодействие между пользователем и компьютером. Компьютер имеет размеры 140 мм в длину, 25 мм в ширину и толщина его изменяется от 2.5 мм в самой тонкой части до 10 мм в самой толстой его части. Используя док-станцию можно превратить HOLO 2.0 в настольный компьютер, с большим дисплеем, с неограниченным временем работы и со всеми функциями, присущими настольному компьютеру. Но, главное достоинство этого компьютера это, то, что он при своих миниатюрных габаритах и весе обладает всеми функциями как и ноутбук». 7 мая //popnano.ru сообщает, что «В Бельгии создали прибор для чтения мыслей». «Устройство, которое преобразует электрические сигналы мозга в слова и предложения и позволяет мысленно диктовать текст, разработала группа ученых из католического университета бельгийского Лувена. "Это небольшой прибор-электроэнцефалограф, отслеживающий колебания электрической активности мозга, с помощью которого люди могут силой мысли печатать текст. Это означает, что парализованные или страдающие расстройствами речи люди смогут общаться с внешним миром", - поясняет руководитель проекта профессор Марк ван Хюлле (Marc Van Hulle), слова которого цитирует издание. Портативный прибор, размером чуть больше коробки для спичек, подсоединяется к специальной шапочке, похожей на плавательную, к которой прикреплены электроды. Сигналы электрической активности мозга, записанные прибором, через USB-порт передаются в компьютер, где они дешифруются с помощью специального программного обеспечения. Для того, чтобы написать слово, человек должен определенным образом сосредоточить внимание на одной из букв из набора знаков, выведенных на экран компьютера. Каждый из символов на экране подсвечивается с определенной частотой и когда выделяется нужна буква, мозг реагирует на это. Спустя несколько сеансов компьютер научается "понимать" сигналы мозга, после чего можно начинать мысленную диктовку. "Устройство может писать буквы, и даже может быть "научено" автоматически завершать слова или предложения. Мы проверяли эту систему примерно на дюжине пациентов, которые перенесли кровоизлияние в мозг, и они все смогли успешно писать слова со скоростью до десяти знаков в минуту", - говорит ван Хюлле. Приборы для интерпретации сигналов мозга ранее разрабатывались во многих странах. В частности, в декабре 2009 года в статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, американские ученые сообщили об экспериментах с компьютерной томографией, в ходе которых они пытались считывать информацию в мозге людей, находящихся в одном из типов коматозного состояния, и вступать с ними в контакт. В декабре 2008 года японские ученые сообщили о созданном ими способе прочтения образов, возникающих в головном мозге. С помощью новой технологии они смогли "прочитать" черно-белое изображение простейших картинок: крестов, квадратов и коротких слов, записанных латиницей. Бельгийские ученые надеются в ближайшие два года превратить свою технологию в рыночный продукт, который позволит значительно улучшить качество жизни многих людей».

Космос и биология – вот темы заметок раздела НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК. «Астрономы объяснили полосы на Юпитере», информирует 12 мая //popnano.ru. «Астрономы объяснили, какой механизм отвечает за образование на поверхности Юпитера характерных полос... Огромные полосы, тянущиеся вдоль экватора планеты, известны астрономам очень давно. Однако до сих пор у исследователей не было единой теории, объясняющей их происхождение. Одна из популярных версий предполагала, что полосы образуются из-за явления конвекции - подъема более нагретых газов и опускания более холодных. Авторы новой работы предложили иной механизм и проверили его работоспособность в лабораторных экспериментах. По мнению специалистов, появление полос связано с приливным воздействием лун газового гиганта, которое определенным образом организует движение жидкого материала гигантской планеты (ближе к сердцевине планеты из-за огромного давления составляющие ее газы переходят в состояние жидкости). Гравитационное влияние спутников Юпитера формирует на планете "столбы", вытягивая на себя часть материала планеты. Вращение таких "столбов" и формирует полосы (здесь можно провести аналогию с металлическими цилиндрами, вращающимися внутри капли вязкой жидкости). Ученые провели математические расчеты, подтверждающие вероятность такого сценария. Кроме того, они решили смоделировать Юпитер на Земле. Аналогом газового гиганта стала вода, залитая в сферическую полость, выдолбленную в цилиндре из способного растягиваться материала. Для того чтобы наблюдать за изменениями, происходящими внутри "планеты", исследователи добавили в воду пластиковые стружки, которые были способны особым образом отражать падающий на них свет. Сжимая вращающийся цилиндр для имитации приливного воздействия спутников, ученые регистрировали отражение излучения стружками. Полученные на такой модельной системе результаты хорошо согласовывались с разработанной исследователями теорией». 13 мая //popnano.ru пишет, что «Углеводороды отполировали камни Титана». «Ученые обнаружили на Титане - крупнейшей луне Сатурна - огромные камни-голыши… Впервые наличие на поверхности Титана камней было показано в 2005 году, однако тогда ученые не смогли точно установить размер булыжников. Авторы новой работы, анализировавшие изображения, переданные зондом "Кассини", выяснили, что размер голышей может составлять до двух метров. Также ученые показали, что поверхность камней гладко отполирована. Исследователи предполагают, что голыши образовались так же, как образуется земная галька, только роль воды выполняли жидкие углеводороды. Атмосфера Титана состоит преимущественно из метана и этана. Присутствующие в очень высокой концентрации, эти вещества переходят также в жидкое состояние, образуя озера. Недавно другой коллектив исследователей сумел точно установить состав этих озер. Титан относится к числу наиболее изученных объектов Солнечной системы. На данный момент это единственное близкое к Земле небесное тело, на котором наблюдаются погодные циклы, похожие на земные…».  21 мая  //popnano.ru объявляет, что «Впервые синтезирована живая клетка». «Живую клетку удалось синтезировать американским ученым - впервые в мире. Исследователи "построили" генетическую программу бактерии и ввели ее в клетку, исполнившую роль матки. Получившийся в результате микроб выглядел и вел себя в полном соответствии с тем "диктатом", который осуществлялся через синтезированную ДНК, то есть как бы превратился в микроб другого вида. Специалисты надеются, что со временем они смогут создавать бактериальные клетки, которые будут вырабатывать медикаменты и топливо и даже, возможно, абсорбировать парниковые газы. Это событие называют прорывом в науке, однако скептики говорят, что синтез живых организмов влечет за собой немалый риск. Работой руководил доктор Крейг Вентер, создатель института генных исследований с отделениями в американских штатах Мэриленд и Калифорния. Раньше он с коллегами уже создавал синтетический геном бактерии и пересаживал геном одной бактерии в другую. Теперь же ученые совместили оба метода с целью создания "синтетической клетки" - так они сами называют свое творение, несмотря на то, что действительно синтетическим является не вся клетка, а только ее геном. Доктор Вентер сравнил эту работу с написанием программного обеспечения для клетки: ученые скопировали геном существующей бактерии, затем расшифровали его, разложили по полочкам все составляющие, а потом при помощи "синтезирующей машины" химическим путем изготовили копию. "Теперь мы получаем возможность брать нашу синтетическую хромосому и трансплантировать ее в клетку-реципиент, то есть в другой организм, - объясняет доктор Вентер в интервью Би-би-си. - Как только эта новая программа внедряется в клетку, клетка ее считывает и превращается в тот вид, который прописан в этом генетическом коде". Новая бактерия воспроизвела себя более миллиарда раз; в результате появились ее копии, содержащие синтетическую ДНК и подконтрольные ей. "Впервые синтетическая ДНК взяла на себя полный контроль над клеткой", - говорит доктор Вентер. Он и его коллеги надеются со временем научиться проектировать и строить новые бактерии, которые будут выполнять полезные для человека функции. "Я думаю, потенциально это новая промышленная революция, - говорит ученый. - Если мы сумеем заставить клетки производить то, что нам нужно, они позволят нам оторваться от нефтяной соски и хотя бы частично сократить урон окружающей среде, улавливая углекислоту". Доктор Вентер и его сотрудники уже работают в союзе с фармакологическими и топливными компаниями над созданием хромосом для бактерий, которые смогут производить топливо и вакцины. Скептики, однако, предупреждают: не стоит преувеличивать потенциальные выгоды синтеза организмов. Так, доктор Хелен Уоллес из британской организации Genewatch UK, наблюдающей за исследованиями в области генетики, заявила, что синтетические бактерии могут быть опасными. "Если выпустить новые организмы в окружающую среду, вреда может выйти больше, чем пользы, - говорит она. - Выпуская их в зоны загрязнений - с целью очистки, - вы, по сути, создаете загрязнение иного рода. Мы не знаем, как такие организмы поведут себя на свободе". При этом доктор Уоллес обвиняет доктора Вентера в том, что он пытается замолчать вероятные проблемы. "Он не бог, - объясняет она. - Он вообще-то вполне себе человек, он пытается добиться того, чтобы в его технологию инвестировали средства, и избежать возможных ограничений на ее использование". На это доктор Вентер отвечает, что он сам "инициирует дискуссии" о регулировании этой относительно новой научной сферы и об этических нормах его деятельности. "В 2003 году, когда мы произвели первый синтетический вирус, он стал объектом пристального рассмотрения в смысле этичности его использования и прошел все ступени, вплоть до Белого дома, - напоминает ученый. - Кроме того, наши работы тщательно проверялись, в том числе и в Национальной академии наук [США], а итоги проверок вылились в детальный отчет по этой новой области. Мы считаем эти проблемы очень важными и призываем к продолжению дискуссий, в которых намерены участвовать". Доктор Гос Миклем, генетик из Кембриджского университета в Великобритании, называет достижение американских коллег "безусловной вехой". Однако, добавляет он, "уже имеется большое количество простых, недорогих, эффективных и зрелых методов генетической инженерии целого ряда организмов. Таким образом, на сегодняшний день этот подход вряд ли вытеснит существующие методики генной инженерии". Что касается этических дискуссий вокруг синтетической, или искусственной, жизни, то они будут продолжаться…»

В начале раздела ИЗОБРЕТЕНИЯ  я хочу вспомнить один юбилей. В этом году исполняется 50 лет обычному фломастеру. До сих пор нет полной ясности, где находится «родина» фломастера, в Японии или в Германии, и консенсус так и не достигнут. По одним сведениям, фломастеры появились в Германии в 1960-м году. Первый фломастер был создан основателями немецкой компании «Edding» Эддингом и Ледерманном в 1960 году. Он назывался "всесторонний маркер edding N 1". Плотно спрессованный войлок служил наконечником в этой модели. 17 марта 1960 года канцелярской фирмой «Пентел» г. Токио выпустила в продажу первый фломастер, который назывался «плакар» или «волокнистый карандаш». По другой информации, фломастер предъявил миру японец Юкио Хори(Yukio Horie), работающий на Tokyo Stationery Company, в 1962-м году. В изобретении Хори впервые в ручке была использована краска, а не чернила как в шариковой ручке. Краска впитывалась волокнистым стержнем (по длине ручки), что позволяло краске легко течь намного медленнее. Концептуально, наконечник был сделан из бамбука, но впоследствии для этого стали использовать синтетические материалы. Внедрение фломастеров позволило использовать различные цвета, что привело к тому, что такие "ручки на краске" стали очень популярны среди детей и художников. Однако, строго говоря, первый в истории человечества фломастер был изобретен еще в Древнем Египте. Доказательство тому было найдено археологами в гробнице Тутанхамона. Старинный фломастер представлял собой медную ручку со вставленной в нее свинцовой заостренной трубочкой. Внутри трубочки находилась тростинка, заполнявшаяся чернилами, которые просачивались по волокнам стебля, накапливались на заостренном конце и при письме оставляли четкий след на папирусе. В дальнейшем секрет изготовления фломастеров был утерян. В 1963 году корпорация Эйвери Деннисона (Avery Dennison Corporation) создала фломастер, который получил название “Hi-Liter”. Такие фломастеры с полупрозрачной краской использовались для выделения или подчеркивания текста таким образом, чтобы вы могли нормально прочитать выделяемый текст. И сейчас все такие фломастеры мы называем "маркерами".Первоначально, маркеры были пастельных оттенков, но в 1978 году впервые был представлен флуоресцентный маркер. В наше время самым часто встречающимся цветом маркера является желтый, но, конечно же, есть и фиолетовые, розовые, зеленые, синие и оранжевые. В 60-е годы в Японии (Tokyo Stationery Company) были изобретены наконечники в виде фетра. Ручки с фетровыми наконечниками получили название «фломастер» ("flowmaster" от англ. flow – стекать). В США компания Papermate (ручка "Flair"), наладившая выпуск подобных ручек, держит пальму первенства и поныне. Наибольшее распространение фетровые наконечники получили в известных всем «светящихся» маркерах. Оказалось, что область применения этого инструмента для письма и рисования при помощи краски, которая внутри пластмассового корпуса стекает из резервуара по фильтру на поверхность, практически безгранична. Все зависит от того, какой именно фильтр и какая краска используются. Благодаря этому появился не только маркер, которым можно выделить текст, напечатанный на бумаге, но также маркер для ткани, маркер для досок, для других материалов. Существуют маркеры по стеклу, маркеры по металлу, есть также маркеры перманентные, которыми можно нанести несмываемые водой надписи на любые гладкие поверхности. Вот, вкратце, и все о фломастерах. Перейдем теперь к текущим новостям. 26 мая //popnano.ru пишет, что «Создано миниатюрное устройство для ночного видения». «Ученые из университета Флорида создали миниатюрное устройство – размером всего лишь в пятицентовую монету – для ночного видения. Это устройство использует органические светодиоды, подобные тем, которые уже широко используются в повседневной жизни – экранах мобильных телефонов, дисплеях ноутбуков и другой технике. В отличие от прибора для ночного видения, изобретенный прибор легок, его толщина не больше толщины листа бумаги, и вдобавок недорогой. Это позволяет встроить его в камеры мобильных телефонов или даже в обычные очки. «Действительно, это недорогое устройство, - говорит Френкли Соу (Franky So), профессор наук о материалах и инженерии университета, - и внедрение такого девайса в сотовый телефон особого труда не составит»… Классический прибор ночного видения использует фотокатод, испускающий электроны под действием инфракрасного излучения. Электроны, ускоряемые приложенным напряжением, попадают на флуоресцирующий экран, на котором и можно увидеть в зеленом цвете изображения предметов, не доступных нашему глазу в темноте. Прибор для своей работы требует вакуумную камеру, сделанную из стекла и высокое напряжение, поэтому приборы ночного видения тяжелые и неудобные в использовании. Ученые, под руководством г-на Соу, заменили вакуумную трубку на несколько слоев тонкопленочных полупроводниковых материалов. Фотодетектор последовательно соединяется со светодиодом. Поток фотоиндуцированных электронов из фотодетектора попадает в светодиод, который излучает уже в видимом диапазоне. Обычный прибор ночного видения весит от 1 до 2 фунтов (1 английский торговый фунт = 453,6 г), при этом его стоимость варьируется от сотен до нескольких тысяч долларов. Г-н Соу же утверждает, что его устройство будет достаточно легким, чтобы поместиться в камере мобильного телефона, а производители бытовой техники смогут без труда встроить его в свою продукцию, при этом не меняя технологию производства – понадобятся только привычные материалы...» 4 мая www.membrana.ru сообщает, что «Разработан метод вызывания осадков лазером». «Мощные короткие импульсы лазера провоцируют конденсацию воды в перенасыщенном влагой холодном воздухе. Об этом сообщила группа физиков из Свободного университета в Берлине и университетов Женевы и Лиона. Свою идею учёные противопоставляют традиционному методу вызывания осадков: засеву облаков с самолёта частицами солей серебра, сухим льдом и другими реагентами. Эта процедура определённо дорогая. Вместо неё исследователи из трёх стран предлагают обстреливать облака с земли ультракороткими и сверхмощными лазерными импульсами, настройкой параметров которых можно добиваться их фокусировки на заданной высоте. Физики провели опыт с воздухом внутри камеры. Для его обстрела они применили инфракрасный лазер, выдающий импульсы длительностью 60 фемтоcекунд и мощностью 3,5 тераватта. Эти импульсы влияют на показатель преломления воздуха так, что возникает эффект самофокусировки, который ещё больше увеличивает поток энергии в сердцевине пучка, вызывая ионизацию газов и далее конденсацию воды. Её учёные фиксировали фотосъёмкой и при помощи рассеивания луча измерительного лазера. В лаборатории проверялась реакция воздуха на лазер при разных значениях относительной влажности и температуры. Кроме того, авторы провели тест в открытой атмосфере, показав, что после импульсов "конденсирующего" лазера наблюдается небольшое, но статистически значимое отклонение в показаниях лидара, фиксирующего состояние воздуха в месте эксперимента. Ряд сторонних специалистов высказали мысль, что авторы технологии излишне оптимистично смотрят на переход от некоторого роста конденсации до провоцирования полноценных осадков в реальных условиях. Тем не менее экспериментаторы полагают, что за несколько лет принцип можно довести до практически пригодной техники вызывания дождя». «Hewlett-Packard разрабатывает часы-компьютер из гибкого пластика», пишет 28 мая //popnano.ru. «Представители компании Hewlett-Packard недавно объявили о том, что специалисты компании ведут разработку наручных часов-компьютера для военных. Эти часы, названные именем Дика Трейси (Dick Tracy), избавят солдат от необходимости нести на себе достаточно тяжелые механические часы, запасные элементы питания и предоставят солдатам ряд дополнительных функций, которые до этого могли обеспечить только компьютеры. Первый опытный образец этого устройства компания планирует предоставить военным для испытаний к концу этого года. Экран этих часов-компьютера будет изготовлен из гибкого пластика, все устройство будет питаться от солнечной энергии и от энергии света, излучаемого другими источниками, что сделает маловероятным то, что в аккумуляторе устройства исчерпается запас энергии и устройство будет работать со сбоями. На гибком экране часов, помимо основной информации, времени, будут отображаться карты с указанием текущего местоположения и другая тактическая и стратегическая информация. Специалисты компании остановили свой выбор на гибком пластике в качестве материала экрана часов из-за того, что пластмасса более легка, более прочна чем стекло. Изготовление электроники, нанесенной методом печати на пластиковую пленку, в 40 раз дешевле изготовления обычных традиционных электронных устройств, которые, к тому же, потребляют большее количество энергии. Гибкие солнечные батареи будут так же напечатаны на поверхности этих часов, используя технологию, разработанную компанией PowerFilm Solar». 13 мая www.membrana.ru описывает поистине эпохальное изобретение в заметке «Британцы скрестили кружку и электрочайник». «Название нового продукта The Kug образовано от английских слов Kettle (чайник) и Mug (кружка). Снабдить кружку-термос агревательным элементом придумали молодые британские дизайнеры Бен Миллетт и Алан Харрисон. Европейцы и американцы любят кружки-термосы, бывает, покупают для любимых напитков дизайнерские и тематические сосуды. Харрисон и Миллетт пошли дальше: они придумали кружку, которая не просто радует глаз и хранит температуру напитка, но и всего-то за 90 секунд кипятит воду. The Kug наверняка понравится "зелёным", которые пропагандируют кипятить ровно столько воды, сколько нужно для мгновенного использования. Мол, остаток остынет, вскипятите ещё раз – потратите энергию впустую. Быстро возросший интерес к кружке также можно объяснить малыми размерами, которые позволяют использовать её где угодно: хоть в машине, хоть в офисе. The Kug создавали для конкурса "Easy to Use Design", проводимого организацией Arthritis Ireland. Перед студентами стояла задача облегчить жизнь людей, которым воспаление суставов не даёт нормально делать повседневные вещи. Несколько месяцев Бен и Алан наблюдали и общались с больными артритом, раздумывали над разными концептами и в конце концов создали The Kug. Кружка состоит из двух вещей: внешнего сосуда, устанавливаемого на специальное основание, питаемое от электросети, и внутренней чашки с жидкостью, которую можно вынимать и мыть после каждого чаепития. "The Kug работает как обычный электрочайник: как вскипятилась вода, вы снимаете кружку с основания и наслаждаетесь напитком", — комментирует Миллетт. Кстати, температуру жидкости можно регулировать, сохранив напиток тёплым вплоть до употребления».

Как обычно, обзор венчает раздел КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Здесь расположилась блестящая во всех отношениях заметка - «Заработал первый в мире автомат с золотыми слитками», размещенная 14 мая на www.membrana.ru.«Длинный перечень товаров, которые в современном мире можно купить через торговые автоматы, пополнился золотом. Неудивительно, впрочем, что эта германская новинка приступила к работе в Абу-Даби. Первый автомат GOLD ToGo установлен в Emirates Palace Hotel, а принадлежит необычное устройство германской компании TG Gold-Super-Markt. Компьютер внутри автомата отслеживает рыночные цены на золото в реальном времени, корректируя и ценники на товар. А они здесь чуть ниже, чем в классическом магазине, из-за отсутствия накладных расходов. Гостей отеля, однако, больше порадует экономия времени. Автомат продаёт золотые слитки весом 1, 5 и 10 граммов, а также — в 1 унцию. Кроме того, в ассортименте GOLD To Go имеются сувенирные золотые монеты различного дизайна и веса. По запросу владельцев места установки компания готова расширить список продаваемых через автомат золотых изделий. Сам аппарат покрыт сусальным золотом. Не считая предмета торговли и внешней отделки, другие детали устройства вполне обычны для торговых машин: подсвечиваемая витрина, слоты для приёма банковских карт и наличных. Но любой из пользователей может получить доступ к устройству не более трёх раз в течение 24 часов, после чего последует 48-часовой перерыв. Это сделано с целью снижения риска отмывания денег при помощи золотого автомата. В будущем TG Gold-Super-Markt намерена поставить более двухсот GOLD To Go в городах Германии, Австрии и Швейцарии. Кстати, перед официальным открытием "первого золотого автомата" в отеле Emirates аналогичный аппарат компания коротко апробировала в Германии».

 

Подошел к концу майский обзор новостей науки и техники, пестрый, как наша жизнь. Кто-то пытается создать неисчерпаемый источник энергии, изучает другие планеты, а кто-то напрягает интеллект в попытках утилизовать выплюнутую жвачку и сконструировать автомат, продающий золотые слитки. Энергии у ученых и изобретателей, как всегда, много. Но с векторами ее приложения не все в порядке. А как Вы полагаете, уважаемые читатели?