Наука и техника. Июль 2009

Размещено на сайте 01.08.2009.

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!

Предлагаю вашему вниманию четвертый, июльский, обзор новостей науки и техники. Всегда при подготовке обзора я хочу, чтобы последующий обзор как можно больше отличался содержанием от предыдущих. Однако, набор новостей, стоящих внимания, ограничен (при этом количество «информационного мусора» растет с большой скоростью). Ничего не поделаешь, приходится иногда повторяться, попутно выметая этот самый мусор.

В разделе ЭНЕРГИЯ продолжаем разговор о солнечных батареях, куда же сейчас без них. «Битва за КПД» и сражение за удешевление солнечных батарей продолжается. Вот сводки с фронта этой борьбы.

2 июля www.membrana.ru пишет о том, что «Солнечная батарея с квантовыми ямами установила рекорд».

«Британская компания Quantasol создала экспериментальную солнечную батарею, которая показала рекордный КПД для однопереходных фотоэлектрических преобразователей…КПД новой ячейки составил 28,3% (при освещении концентрированным светом, яркостью в 500 раз выше нормального солнечного потока). Это достижение зафиксировано независимыми экспертами из германского института солнечной энергии Фраунгофера (Fraunhofer ISE).

28,3 — не столь уж внушительный показатель на фоне лучших мультипереходных солнечных батарей (у которых КПД близок к 41%), но гораздо лучше, чем у классических и самых распространённых ныне кремниевых панелей (10-20%).

Новая солнечная панель создана на основе так называемых квантовых ям (quantum well) — наноструктур, настроенных так, чтобы с высокой эффективностью превращать в ток свет с определённой длиной волны. Зачем это нужно? Только в космосе на солнечные панели падает одинаковый свет, — рассуждают специалисты Quantasol. В реальных условиях на земле он обладает несколько отличным спектром, в зависимости от места расположения панели: поток меняется по мере перехода от экваториальных районов к высоким широтам. Да и преобладающая в той или иной местности погода вносит свои коррективы. Толща атмосферы — это фильтр, меняющий картину падающих на землю лучей.

Чтобы получать от них максимум энергии, да не только в полдень, но и в другое время дня, а также — в разные дни недели, нужно, чтобы батарея была адаптирована к наиболее эффективному поглощению ряда специфических частот. Этого и можно добиться во время производства панели.

Теперь Quantasol намерена построить с применением всё тех же квантовых ям и мультипереходные ячейки, дабы побить абсолютный рекорд в преобразовании солнечного света. Такие батареи британцы рассчитывают представить в начале 2010 года. По оценке учёных, КПД мультипереходных фотоэлектрических преобразователей можно будет увеличить на 3-4%.

Компания утверждает, что разработанная ею технология производства батарей с квантовыми ямами позволит в скором времени снизить стоимость такого типа солнечных ячеек, так что по цене за каждый ватт выходной мощности и за каждый киловатт-час произведённой энергии (с учётом применения концентраторов) они смогут приблизиться к кремниевым панелям».

30 июня //popnano.ru сообщает, что «Южнокорейские ученые разработали новую технологию производства тонкопленочных солнечных элементов, на базе которых можно делать существенно более емкие и дешевые солнечные батареи для использования на массовом рынке. В Государственном корейском институте наук и технологий (KIST) говорят, что пока им удалось в соответствии с новой технологией наладить выпуск только панхроматических элементов, позже будут представлены и образцы других видов.

…В новых солнечных элементах присутствуют три цветных слоя на базе наногранул из диоксида титана. Секрет кроется именно в том, что слоя три - это позволяет собирать видимый свет в трех наиболее активных длинах - красной, синей и зеленой. В результате, новый элемент производит электроэнергии почти в три раза больше, чем обыкновенные фотоэлектрические панели. Еще одним преимуществом новых элементов является их высокий коэффициент светопропускания, позволяющий размещать панели на крышах и в окнах жилых помещений. В ряде случае тонкие панели даже можно клеить на окна и они будут выполнять еще и роль тонировки.

Наконец, в-третьих, новые панели еще и довольно дешевы в производстве, так как здесь вообще не используется кремниевая основа.

КПД современных панелей составляет около 11-15%, столь низкий показатель получается именно из-за низкого уровня поглощения света, новые панели работают с солнечным светом в разы активнее. Корейские ученые говорят, что в принципе, на сегодня есть технологии, позволяющие создавать панели с КПД до 40% (такие солнечные батареи используются на спутниках), но их цена делает такие разработки недоступными для массового рынка. Нынешняя же разработка создана именно для массового сегмента.

Как сообщили в KIST, толщина готовой пленки составляет всего 20 нанометров, однако она способна производить до 30 миллиампер электричества с каждого квадратного сантиметра единовременно. Таким образом, КПД новой разработки составляет около 17-18%».

8 июля www.strf.ru информирует, что «Созданы солнечные батареи с использованием нанотехнологий».

«Исследователям из Калифорнийского университета в Беркли удалось существенно снизить стоимость солнечных элементов, применив нанотехнологии. Новые солнечные элементы собраны из огромного количества микроскопических «наноподушечек», формирующих тонкий слой на подложке из алюминиевой фольги. Эта структура заключена в защитную оболочку из прозрачного эластичного полимера. Суммарная стоимость использованных материалов невелика. Что касается затрат на производство, они пока точно не определены, но выглядят многообещающе, поскольку может быть применен метод рулонной печати.

Эффективность новых солнечных элементов равна 6%, утверждают исследователи. Это меньше, чем эффективность элементов из кристаллического кремния, превышающая в серийных изделиях 20%. Однако, новые элементы, согласно имеющейся оценке, будут стоить существенно дешевле, что делает их вполне конкурентоспособными. Говоря более точно, разработчики полагают, что себестоимость электроэнергии удастся снизить втрое. Еще одним достоинством новых панелей является их гибкость».

Итак, речь идет о трех разных материалах со своими наборами достоинств и недостатков. Пусть этих материалов будет как можно больше, тогда мы сможем подбирать оптимальные для каждого конкретного применения (от космических кораблей до батарей – элементов одежды).

Не могу упомянуть в этом обзоре еще об одном необычном устройстве. 1 июля www.membrana.ru поместила заметку «Горячий карманный зарядник сохраняет природу».

«Американская компания Lilliputian Systems подготовила к выходу на рынок портативный и высокоэффективный электрохимический зарядник для телефонов и КПК. Твердооксидные топливные элементы (Solid oxide fuel cell — SOFC) работают при очень высоких температурах и потому применяются, в основном, в виде крупных стационарных установок. Однако, они обладают рядом преимуществ перед топливными элементами других типов — способностью переваривать очень широкий спектр веществ, одним из самых высоких КПД (60–65%) и сравнительно низкой себестоимостью. Потому применение такого вида топливных элементов в портативной технике давно волнует воображение инженеров.

Lilliputian Systems была создана в 2001 году выходцами из лаборатории микросистем Массачусетского технологического института (Microsystems Technology Laboratory), где они разрабатывали миниатюрный горячий чип-генератор, получивший теперь имя Silicon Power Cell и являющийся как раз разновидностью SOFC. Главная изюминка разработки — миниатюрные размеры чипа и его эффективная изоляция, позволившая превратить SOFC в карманное устройство, размером с колоду карт.

Внутри "колоды" скрыт крохотный топливный элемент, рабочая температура которого достигает 800 градусов Цельсия. Однако первый слой защиты — металлическая капсула с вакуумной изоляцией — снижает температуру сборки до 60 градусов. Внешний пластиковый корпус зарядника, добавляя ещё один слой изоляции, обладает температурой всего в 35 градусов по Цельсию, так что его можно безопасно брать в руки. К этому устройству присоединяется картридж с бутаном, размером приблизительно 2,5 х 2,5 х 5 сантиметров. Одного такого картриджа хватит примерно на 20 зарядок смартфона (через USB-кабель).

По удельной энергоёмкости в расчёте на единицу объёма такая система в 5-10 раз превосходит литиево-ионные батареи, — сообщает компания, а по удельной ёмкости на единицу веса — в 20-40 раз. Но почему бы просто не заряжать свои карманные устройства от стенной розетки?

Lilliputian Systems видит преимущество своего бутанового зарядного устройства не только в возможности подпитки телефонов на улице и в лесу — вдали от любых розеток. Она говорит, что топливные элементы — это ответ на всё возрастающий "парк" мобильной электроники, требующей всё больше и больше энергии.

А применение Silicon Power Cell, как утверждает сама компания, в плане защиты окружающей среды (уровня выброса углекислого газа в частности) — в шесть раз лучше, чем получение того же количества энергии из стенной розетки (с учётом типичного КПД тепловых электростанций и потерь в передающих сетях).

Lilliputian Systems рассчитывает, что до магазинов эта разработка дойдёт-таки в 2010 году (ранее она говорила о 2009-м). Ориентировочная цена устройства составит $100-200, а картридж будет продаваться примерно за $1-3. Также компания работает над более крупной версией своего устройства, рассчитанной на зарядку ноутбуков...»

Не правда ли, эффектно – камера сгорания газа с температурой 800С в кармане? Этакий миниатюрный потомок примуса «Шмель»…

Для следующей статьи понадобилось ввести новый раздел – ЭЛЕКТРОНИКА. И это оправдано, так как не каждый день идет речь о принципиально новых электронных компонентах. 16 июля на //popnano.ru помещена статья «Мемристор станет «памятью» искусственного интеллекта».

«В далеком 1971 году профессор Леон Чуа разработал теоретические основы нового пассивного элемента электросхемотехники, который мог стать основой для всех электрических схем и использоваться наряду с сопротивлением, конденсатором и индуктивностью. Но на практике реализовать эту идею не удавалось вплоть до 2008 года, когда инженеры компании Hewlett-Packard (HP) впервые сообщили о создании на основе диоксида титана работающего мемристора. Наиболее важной характеристикой мемристора является способность менять свое сопротивление и запоминать свое состояние в течение долгого промежутка времени.

Надо сказать, что мемристор способен кардинально изменить конструкцию современных схем, в том числе и интегральных схем; привести к появлению новых типов устройств хранения информации. Впрочем, важность и огромный потенциал мемристора сложно переоценить, ведь он может стать настоящим "святым Граалем" современной IT-индустрии: привести к созданию искусственного интеллекта, что пока никак не удается сделать инженерам и программистам.

Столь смелое заявление сделал Грег Снайдер, специалист компании HP. Согласно его мнению, которое он изложил в статье "Cortical Computing with MEMRISTIVE NANODEVICES", мемристор станет одним из основных элементов наноустройств, эмулирующих работу человеческого мозга. Если точнее, то миниатюрные наноустройства будут объединены в единую сеть, а мемристор станет элементом, ответственным за "память" искусственного интеллекта. Именно мемристор будет организовывать нейронные сети, создавая и/или разрывая связи между наноустройствами, ответственными в свою очередь за обработку поступающего сигнала. Впрочем, пока остается много нерешенных проблем, главной из которых исследователь называет невозможность создания достаточно миниатюрных компонентов полупроводниковых устройств. По его оценкам, плотность размещения элементов интегральных микросхем необходимо повысить на порядок, прежде чем их способности сравнятся с возможностями мозга живых организмов.

Впрочем, можно пойти и еще дальше, и добавить свойства изменять и "запоминать" свое новое состояние конденсаторам и индуктивности. В результате на свет появятся так называемые мемконденсаторы и меминдуктивность. По оценкам исследователей, мемконденсаторы куда как интереснее, нежели мемристоры - они способны хранить данные без рассеивания энергии во внешнюю среду, и стать основой для устройств хранения данных с просто фантастическими свойствами. Но самое удивительное, что исследователи уже близки к созданию такого элемента - первые прототип, согласно смелым заявлениям, уже создан, осталось только изучить его свойства. Если верить обещаниям, то громкие публикации в специализированных изданиях уже не за горами».

Не являясь специалистом в электронике, не могу компетентно оценить перспективы мемристоров. Полагаю, что они весьма неплохие. Другое дело, что специалисты по электронике в проблеме создания аналога человеческого мозга переоценивают значение элементной базы относительно структуры. Главное – познать структуру, а уж элементы подберем!

Хочу поделиться с читателями радостью. Раздел НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ пополняется ударными темпами. То ли еще будет!

Итак, //popnano.ru 28 июля, а www.membrana.ru 29 пишут о создании необычного прозрачного алюминия. Правда, пока речь идет о прозрачности для рентгеновских лучей, а не видимого света.

«Британские и немецкие физики подобрали условия, которые делают алюминий прозрачным для рентгеновского излучения…Чтобы сделать алюминий прозрачным для рентгена, авторы новой работы использовали чрезвычайно мощный лазер FLASH, работающий в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Он способен "сорвать" электроны со всех ионов в алюминиевой пластинке до того, как вакантные места снова заполнятся. Исчезновение электронов вызывает перераспределение всей электронной оболочки каждого иона. Мощности лазера не хватает для того, чтобы нарушить новую конфигурацию. Наличие у ионов такой "защиты" препятствует поглощению фотонов рентгеновского излучения, и они свободно проходят сквозь металл…».

Алюминий способен находиться в "прозрачном" состоянии пока всего 40 фемтосекунд. По прошествии этого времени энергия, полученная электронами, передается ионам, и они начинают "отталкиваться" друг от друга.

Авторы считают, что они получили новую, доселе неизвестную форму материи. Они полагают, что полученное ими новое состояние алюминия может быть похожим на состояние металлов в центре планет-гигантов. В перспективе ученые собираются более детально изучить свойства "прозрачного" алюминия и считают возможным в будущем практическое применение материала.

Российские ученые тоже не дремлют. 30 июня на www.rttn.tu появилась аннотация инновационного проекта воронежских ученых по созданию модифицированной древесины с прочностью стали Ст.- 3, путем трехстороннего уплотнения древесины до плотности древесинного вещества. Модифицированная древесина, названная авторами "Древсталь" в значительной мере заменит цветные металлы и неметаллические композиционные материалы для изготовления подшипников скольжения и строительных конструкций. «Древсталь» в 5.5. раз легче стали и в то же время на порядок дешевле.

27 июля www.strf.ru сообщает, что «Великая Африканская стена будет бороться с распространением пустынь». Речь идет о создании огромной стены из песка, способной остановить наступление пустыни.

«…Песчаное заграждение должно протянуться от побережья Атлантики до Индийского океана. Прочность «великой африканской стены» будут обеспечивать бактерии Bacillus pasteurii. В ходе своей жизнедеятельности они выделяют кальцит. Этот минерал является своеобразным биологическим цементом. Он будет склеивать между собой песчинки стены, не давая им расползаться…Предложены два способа добавления B. pasteurii в материал стены. Один вариант заключается во впрыскивании суспензии микроорганизмов в песок. Второй способ предполагает наличие в стене относительно больших пузырей, внутри которых находятся микроорганизмы. Песок «обтечет» пузыри со всех сторон, после чего их оболочку можно будет разорвать…»

1 июля //opnano.ru пишет о том, что ученые из университета Лидса предложили использовать в качестве материала для бронежилетов вместо дорогого специально обработанного глинозема сверхпрочный цемент. Сочетание цемента и переработанного углеволокна может позволить создать материал, способный противостоять большинству видов пуль, используемых в наше время военными и преступниками.

6 июля тот же сайт пишет о материалах сходного назначения - легких, "ракетонепробиваемых матрасах", призванных защитить боевые машины от прямого попадания снаряда в корпус. Конечно, авторы по понятным причинам темнят по поводу состава материалов, но заявляют, что «эти вытянутые и гибкие блоки из текстильной брони выдерживают взрывную волну той же мощности, что и нынешние стальные и алюминиевые защитные покрытия.

Разработка получила название "Тариан" - от валлийского слова "щит". Эти новые блоки уже были размещены на семи тяжелых бронетранспортерах, участвующих в операции НАТО в Афганистане. Главное преимущество блоков "Тариан" в их весе - они на 85% легче обычного стального защитного покрытия и на 50% легче алюминиевой версии. Это улучшит маневренность бронемашин и позволит размещать на них дополнительных средства защиты…»

13 июля www.strf.ru пишет, что «Создан самый тонкий в мире лейкопластырь».

«Самый тонкий в мире лейкопластырь, которым можно стягивать раны даже на внутренних органах, создали учёные из токийского университета Васэда. Они уже успешно применили его для лечения разорванного лёгкого у подопытной собаки…Толщина пластыря варьируется от нескольких десятых нанометра до 1000 нанометров. Он прочно закрепляется на теле человека и способен свободно сокращаться и растягиваться, не стесняя движения. Для его производства использовались природные материалы, в частности морская капуста и панцирь краба. В настоящее время при операциях на внутренние органы хирурги стягивают разрезы специальными нитями и дополнительно накладывают на рану пластырь толщиной в несколько миллиметров, клейкая основа которого иногда вызывает неблагоприятную реакцию у пациентов…»

Металл, цемент, дерево, текстиль, природные полимеры и микроорганизмы – все это идет в дело при создании новых материалов с необычными свойствами. При этом могут использоваться и лазеры огромной мощности, и микроскопические бактерии.

В разделе ТРАНСПОРТ на этот раз обосновались не совсем обычные устройства в первую очередь военного назначения – «Робот-колибри для американской армии»(//popnano.ru, 6 июля) и «Микробеспилотник из умных материалов» (там же, 9 июля).

Микробеспилотники будут широко применяться для самых разных целей от разведки до обследования рухнувших зданий. Благодаря появлению микросенсоров, эти аппараты могут использоваться для обнаружения биологического, химического или радиационного загрязнения. Однако делать их в виде уменьшенных копий самолетов и вертолетов не лучший вариант, поскольку в этом случае значительно снижается их маневренность.

Ученые из университета Северной Каролины «…тщательно изучили скелет и мышечную систему летучих мышей, а затем создали скелет будущей "робомыши". Он свободно помещается на ладони, а весит менее шести граммов. В настоящее время ученые заканчивают создание и сборку сочленений, "мускульной" системы и мембраны для крыльев. Главный секрет будущего беспилотника - использование "умных" материалов. Сплавы с памятью формы, из которых изготовлены сочленения суставов, позволяют крыльям свободно двигаться, но всегда возвращаются к прежней форме. Из "умных материалов" будут изготовлены и "мышцы" беспилотника…». В частности, использовали сплав, который реагирует на тепло от электрического тока. Ток заставляет элементы конструкции менять форму, сокращаться, как это делают настоящие мускулы под действием нервного импульса.

Компания Aerovironment получила контракт на дальнейшую разработку в интересах американской армии робота-орнитоптера Nano Air Vehicle (NAV), который способен летать и парить в воздухе, махая крыльями наподобие колибри. Естественно, что Пентагон за ценой не постоял и выделил на проект 2.1 миллиона долларов. «…Разработчик утверждает, что NAV является первым контролируемым летательным аппаратом с двумя колеблющимися крыльями, который несет источник энергии и использует для передвижения и управления только крылья… Специалисты DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency,Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США) надеются, что аппарат, вес которого составляет около 10 граммов, а длина - не более 7,5 сантиметров, сможет достичь скорости до 10 метров в секунду и преодолевать воздушные потоки, создавая меньше шума, чем другие аналогичные механизмы. В таком случае он сможет заинтересовать военных. Будущие модели должны будут садиться на поверхности, передавая звуковую и видеоинформацию оператору на расстояние до километра. По мнению DARPA, такие аппараты можно будет использовать в "городских операциях", а также "внутри и вне помещений".

Интересно все-таки узнать, кто же лучший летун – летучая мышь или колибри? Или саранча? Или Карлсон?

На этот раз подбор материала в разделе ИНФОРМАЦИЯ несколько условен. Ключевыми словами здесь будут «мозг» и «компьютер». Снова звучат оптимистические заявления о скором создании искусственного человеческого мозга. 24 июля //popnano.ru порадовал общественность сообщением, что «Искусственный человеческий мозг появится через 10 лет».

«В ближайшие десять лет ученые планируют создать полностью функциональный искусственный человеческий мозг, утверждает ведущий швейцарский ученый Генри Маркрам. Руководителю проекта по воссозданию искусственного мозга уже удалось воссоздать некоторые отдельные элементы мозга крысы…

Первые совместные шаги по созданию синтетического мозга были сделаны швейцарским Федеральным техническим институтом Лозанны и компанией IBM в 2005 году.

Перед участниками проекта Blue Brain, возглавляемого Генри Маркрамом, была поставлена задача компьютерного моделирования новой коры головного мозга человека, так называемого неокортекса. Ученым уже удалось смоделировать часть неокортекса молодой крысы. Теперь у Маркрама появилась вера в то, что человеческий мозг можно будет создать в ближайшие десять лет. "Реагируя на какой-либо раздражитель, мозг создает свое собственное отображение", - говорит Маркрам. Одна из задач ученых извлечь эти отображения, чтобы непосредственно увидеть, как мозг воспринимает мир.

Исследователи также надеются, что проект по созданию искусственного мозга поможет создать искусственные модели млекопитающих. И тогда ученым не придется ставить эксперименты на животных».

Дело это очень важное, но оптимизм руководителя проекта «Голубые мозги» мне лично кажется несколько преувеличенным - осталось начать и кончить.

Следующее сообщение я сначала хотел поместить в раздел бесполезных изобретений, но в результате оставил здесь.

23 июля сообщил, что «Наконец-то персональный компьютер может стать действительно персональным…Сотрудники российской компании «Артек Венчурз», более 10 лет успешно работающей в области технологии получения и обработки трехмерных изображений, создали устройство, которое позволяет существенно повысить степень защиты компьютера от несанкционированного доступа, причем без всяких паролей. Собственно устройство — это небольшая и довольно умная 3D камера. Сканируя пространство перед монитором в зоне чуть меньше метра, такая видеокамера через USB-порт передает информацию на компьютер, и тот с помощью разработанной авторами программы практически мгновенно эту информацию анализирует. То есть по трехмерному и двухмерному изображению лица идентифицирует пользователя и включает компьютер — если пользователь «разрешенный», или не включает — если человек «чужой». Более того, стоит постороннему приблизиться к монитору, программа 3D камеры немедленно свернет все окна, так что подсмотреть через плечо на экран чужого компьютера уже не удастся.

Работает устройство с «говорящим» названием «СОЛО» приблизительно так. Сканируя в непрерывном режиме пространство перед компьютером, точнее — перед монитором, камера «распознает» изображение лица человека и передает полученную информацию на компьютер. Там уже установлена соответствующая программа (лучше, если процессор двухядерный, но ее можно поставить и на обычный, поскольку «весит» программа не очень много). Идентификация основана на распознавании двух изображений пользователя. Первое — это обычная двумерная цветная фотография, но очень хорошего качества и сделанная очень быстро, со скоростью 25 кадров в секунду. А второе — это трехмерное изображение поверхности лица, причем весьма подробное — сделанное с помощью сорока тысяч точек, положение каждой из которых определено с точностью в 0,6 мм...»

Замечательное и высокотехнологичное устройство. Но если вдруг (не дай Бог, конечно) у вас появился флюс? Или вы подошли к компьютеру наутро после дня рождения с временно изменившимся лицом? Настроение и так плохое, а тут еще щелк! И черный экран…А если серьезно, то эффективность способов проникновения всегда опережает эффективность средств защиты, говорим мы о сейфах, компьютерах или подделке банкнот. На всякое хитрое устройство найдется новое с винтом…

НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК

В этот раздел мне всегда трудно отобрать материал. В наше время делается множество интересных открытий, которые опровергают устоявшиеся представления.

30 июня www.membrana.ru наносит очередной удар по мужскому шовинизму, сообщая о том, что «Доисторические пещерные художники были женщинами».

«…Дин Сноу (Dean Snow), археолог из университета Пенсильвании, тщательно изучил отпечатки ладоней, оставленных древними живописцами на стенах рядом со своими рисунками. В частности, он вдоль и поперёк измерил изображения из французской пещеры Pech Merle (рисунки в ней датируются периодом от 25 до 16 тысяч лет назад), испанской пещеры Cuevas de El Castillo (отпечаткам ладоней в ней — 28 тысяч лет) и ряда других.

Учёного интересовали точные размеры... пальцев. Для сравнения Сноу снял точные размеры кистей рук у множества европейцев, дабы выявить закономерности в пропорциях указательных, средних, безымянных и так далее пальцев у мужчин и женщин. Анализ этих же параметров у отпечатков каменного века привёл исследователя к выводу, что большинство из них принадлежат женщинам. Отсюда следует вывод, что многие рисунки на стенах пещер были сделаны женщинами, и что роль слабого пола в культуре каменного века была куда большей, чем предполагали учёные ранее.

"Мы не знаем, какова была роль художников в обществе Верхнего палеолита (от 50 тысяч до 10 тысяч лет назад) в целом, — сказал исследователь. — Но это шаг вперёд, который говорит, что подавляющее большинство из них составляли женщины".

27 июля //popnano.ru сообщает еще об одном неожиданном открытии – «В процессе эволюции женщины становятся красивее».

«…Одновременно оказалось, что у красивых женщин больше детей - на 16% по сравнению со среднемировым показателем. При этом у них рождается больше девочек, чем мальчиков. Тем самым тенденция увеличения числа красивых женщин усиливается с каждым новым поколением, отмечают ученые. Пытаясь объяснить данный феномен, они указывают, что борьбу за руку и сердце красивой девушки ведет большее количество мужчин, нежели в среднем по мировой статистике. В результате у нее в жизни появляются дополнительные возможности обустроить свою судьбу и будущую семью.

Что касается мужчин, то, в каком облике они вышли из пещеры на заре человечества, такими и остались по сегодняшний день. Однако для прекрасной половины человечества это не является решающим в выборе спутника жизни. Главное - это способность мужчины обеспечить защиту и комфортные условия жизни для своей супруги и семьи. В результате недостаток красоты мужчины компенсируют материальным достатком...»

Незавидна роль и первобытных, и современных мужчин. И наскальные рисунки у нас отобрали, и доказали, что красоту мужчине заменяет кошелек…Но хватит о грустном. Поговорим на «нейтральные» темы, не имеющие отношения к гендерным проблемам.

21 июля //popnano.ru информирует, что «Ученые объяснили принцип формирования дождевых капель».

«Формирование дождевых капель происходит по куда более простому механизму, чем физики прежде могли себе представить, и определяется простым разделением на части изначально сформировавшихся в толще дождевых туч индивидуальных капель… В ходе анализа высокоскоростных видеозаписей ученые обнаружили, что размер дождевых капель определяется разделением на более мелкие части по мере их полета к земле, после того, как они формируются и набираются вес в дождевых облаках…Под действием противоположно направленных сил гравитации и сопротивления воздуха изначально сферическая капля по мере своего полета приобретает плоскую форму. На определенном этапе эта капля становится настолько плоской и тонкой, что начинает захватывать небольшой объем воздуха перед собой и приобретает форму парашютного купола. Как только купол наполняется воздухом до определенного объема, капля разрушается на отдельные фрагменты, размеры которых соответствуют размерам дождевых капель, которые и достигают поверхности земли.»

Раньше полагали, что основным фактором в этом процессе являются столкновения капель. На деле все оказалось проще.

28 июля //popnano.ru опубликовало статью «Нефть может иметь минеральное происхождение». Это продолжение долгого спора ученых о биогенном и абиогенном происхождении нефти. Появился еще один аргумент у сторонников минерального ее происхождения.

«…Группа ученых под руководством Александра Гончарова (Alexander Goncharov) из Геофизической лаборатории Вашингтонского института Карнеги провела уникальный эксперимент с использованием алмазных наковален, выдерживающих огромные давления. Поместив внутрь рабочей области наковальни метан - простейший углеводород и основной компонент природного газа - ученые создали в ней давление в 20 тысяч атмосфер и нагрели содержимое до температур в диапазоне от 700 до 1500 градусов Цельсия. Как полагают геофизики - эти условия соответствуют верхним слоям мантии вблизи нижней границы земной коры… Изучив спектральный состав углеводородов после нагрева ученые обнаружили, что в рабочей области наковальни образовались более тяжелые углеводороды - этан, пропан и бутан, а так же водород и углерод. Если же аналогичный эксперимент провести с более тяжелым углеводородом - этаном, в результате воздействия высоких температур и давлений образуется метан…Опыт других научных групп говорит о том, что и метан в свою очередь в этих условиях может образоваться напрямую из углерода и водорода… Ученые полагают, что породы мантии могут выступать в этих реакциях в качестве катализаторов, облегчая и ускоряя процессы взаимных превращений углеводородов».

24 июля www.membrana.ru делится новостью, что «Тело человека излучает слабый видимый свет».

«…Человеческое тело испускает видимый свет, который, правда, в тысячи раз слабее чувствительности наших глаз… Японские учёные использовали необычайно чувствительные камеры, способные улавливать даже отдельные фотоны, и посмотрели на человеческое тело в полной темноте. Точнее, они попросили пятерых здоровых мужчин в возрасте около 20 лет приходить в специально оборудованную комнату каждые три часа (с 10 часов утра до 10 вечера). Добровольцы раздевались до пояса и вставали перед теми самыми камерами, в таком положении они каждый раз проводили около 20 минут. Исследование проводилось три дня. Выяснилось, что слабое свечение тела возрастало и падало в течение дня. Минимум приходился на 10 часов утра, а максимум — на 4 дня (после чего снова начинался спад интенсивности). Исследователи посчитали, что сила испускаемого видимого света зависит от биологических ритмов, от метаболических процессов, происходящих в организме в течение суток.

Учёные также заметили, что лицо светится сильнее, чем остальное тело. Вероятно, это обусловлено тем, что лицо более загорелое (так как гораздо больше находится на солнце). Известно, что пигмент меланин, вырабатываемый кожей в ответ на солнечное излучение, имеет в своём составе флуоресцентные компоненты. Они, скорее всего, и усиливают свечение лица…»

Авторы считают, что в будущем такие камеры смогут по ослаблению свечения диагностировать различные нарушения обменных процессов (если удастся создать некую среднестатистическую картинку, которая бы характеризовала норму). А если есть возможность увидеть мерцание поверхности тела, получится определить и состояние всего организма.

 

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Не могу пройти мимо двух любопытных изобретений, связанных с устройствами, известными всем.

Сайт www.inauka.ru пишет о том, что «Вода в стирке - не главное: изобретена "безводная" стиральная машина».

«Изобретена стиральная машина, в которой используется очень небольшое количество воды. Кроме того, достигается 30-процентная экономия электроэнергии. Почти ровно год назад "Известия" (18 июня 2008 г.) сообщили о разработке в Университете Лидса стиральной машины, при работе которой используется очень небольшое количество воды. Изобретатель - профессор Стивен Беркиншо уверял, что для обработки 4-5 кг белья машинке требуются всего один стакан воды и 20 кг пластиковых гранул, которые адсорбируют (поглощают) грязь. Тогда же мы изобретение подвергли критике, поскольку авторы не решили проблему регенерации адсорбента. Кроме того, агрегат вряд ли мог использоваться в домашних условиях, поскольку 20 кг пластикового адсорбента должны занимать слишком большой объем.

…Профессор Беркиншо продолжил работу над изобретением и только что представил уже не проект, а демонстрационный образец "безводной" стиральной машины, массовое производство которой начнется в будущем году одной из авторитетных английских компаний.

В этом агрегате использованы два вставленных друг в друга барабана, причем белье, вода, стиральный порошок и нейлоновые гранулы адсорбента помещаются во внутренний барабан. При вращении барабанов гранулы выжимают грязь из белья и адсорбируют ее. После остановки внешнего барабана гранулы через дырки высыпаются из внутреннего, который продолжает вращаться. Весь процесс занимает всего 30 минут. Независимая экспертиза подтверждает, что машина отстирывает белье лучше, чем традиционная, экономия воды, которой требуется все-таки уже не стакан, а литр, составляет 90% (в частности, не требуется полоскание), а экономия электроэнергии достигает 30%.

Авторы изобретения элегантно решили проблему использования своей машины в домашних условиях - они просто отказались от такого использования и предлагают свой агрегат для гостиниц, больниц и прачечных. От регенерации гранул они тоже отказались и утверждают, что гранулы можно использовать до 100 раз.

…Непонятно, каким образом производится подогрев влажного белья - если бы он не производился, то экономия электроэнергии была бы гораздо больше чем 30%. Подождем следующего отклика из Университета Лидса.»
 

Как говорил мне один специалист по технологии стирки, главное – это механическое, а не химическое воздействие на ткань. Поэтому путь профессора Беркиншо мне не кажется бесперспективным. Думаю, что есть возможность создать эффективные гранулы, которые при этом можно будет легко регенерировать. Принципиальных научных запретов в этом отношении не существует.

23 июля на //popnano.ru появилась заметка о том, что «Микроскоп на базе сотового телефона поможет в диагностике заболеваний».

«Мобильные телефоны могут быть использованы в качестве дешевых и доступных флуоресцентных микроскопов для диагностики тяжелых инфекционных заболеваний в полевых условиях, там, где люди не имеют доступа к более высококлассному медицинскому обслуживанию, уверены авторы разработки.

"С некоторым удивлением для себя мы обнаружили, что регионы Земли, страдающие от нехватки качественного медицинского обслуживания, прекрасно обеспечены сотовой связью. Наша работа позволяет использовать сети сотовых операторов для обеспечения работы в этих регионах простого и надежного лабораторного оборудования, необходимого для контроля вспышек заболеваний", - сказал Дэн Флетчер (Dan Fletcher), ученый из Калифорнийского университета в Беркли, слова которого приводит пресс-служба университета.

Разработка представляет собой простую систему микроскопных линз, присоединенных к камере мобильного телефона. Эта система позволяет работать и с флуоресцентным излучением благодаря дешевой и простой конструкции с использованием светофильтров и светодиодов. Ученые показали, что с использованием камеры разрешением всего 3,2 мегапикселя, можно различить объекты размером вплоть до 1,2 микрона, при среднем размере красных кровяных клеток, составляющем 7 микрон.

Как показали эксперименты с зараженной кровью и слюной, ученые могут использовать систему для выявления наличия в среде паразитов Plasmodium falciparum, вызывающих малярию. Они легко различимы при облучении образцов светом обычной настольной лампы. При этом система прекрасно работает и в режиме флуоресцентного микроскопа, выявляя бактерии Mycobacterium tuberculosis, вызывающие туберкулез. Количество этих бактерий, светящихся при облучении светом с длиной волны 460 нанометров, может быть оценено автоматически при помощи специального программного обеспечения...»

Весьма полезный и неожиданный симбиоз двух устройств. А у специалистов по ТРИЗ будут основания порассуждать о принципе объединения и других высоких материях.

В этом обзоре рубрика БЕСПОЛЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ полна блестящих идей. Пришлось даже некоторые выбросить. Похоже, летом человеческая фантазия работает лучше, нежели зимой.

20 июля www.membrana.ru осчастливила все прогрессивное человечество сообщением, что «Китайцы выпустили зажигательный телефон». Речь идет о мобильнике со встроенным прикуривателем. Раскаляющаяся докрасна спиралька спрятана на тыльной стороне мобильника, за сдвижным окошком. Трудно сказать, насколько легко этим чудом техники прожечь штаны, а вот как сказывается работа зажигалки на расходе аккумулятора – очень даже понятно.

27 июля там же можно причитать сагу о том, как «Новое кольцо превращается в Bluetooth-гарнитуру». Разработка под названием Orb представляет собой «…устройство в виде кольца, которое легко надеть на палец. Как только пользователь решает принять звонок, он разворачивает кольцо и вешает его на ухо. В таком виде новинка чем-то напоминает замысловатую серёжку. Руки свободны, можно начинать разговор. Передача звукового сигнала осуществляется через кости черепа… Покупателям базовая модель Orb обойдётся в $129 (само собой, можно будет выбрать подходящий размер кольца)…». Естественно, планируется выпуск эксклюзивных дизайнерских вариантов, куда же без них…

9 июля на сайте www.intercharm.net появилось сообщение «Книжный запах упаковали в аэрозоль». «…Новинка представляет собой спрей с запахом книги. Производитель предлагает несколько вариантов: Традиционный запах, Запах очень старой книги, Запах новой книги. А специально для романтичных женщин – Запах «книг Джейн Остин», которые, как уверяют производители, пахнут фиалками, лошадьми и тем-то еще очень романтичным. Также есть аэрозоль с запахом книги и бекона – это специально для тех, кто следит за фигурой. Почитал книгу и считай, что пообедал. Примечательно, что цены на каждый спрей отличаются друг от друга. Самым дешевым оказался спрей с запахом бекона – около 5 долларов, а самым дорогом спрей с запахом новой книги – около 30 долларов…»

14 июля //popnano.ru пишет о том, что «В Европе появятся небоскребные фермы». «В соответствии с планом Европейского агентства по вопросам окружающей среды, высотные дома будущего будут оснащены вертикальными зелеными насаждениями, поглощающими выбросы углекислого газа… Стены, балконы и крыши домов будут использованы для выращивания овощей и фруктов для жителей города, что приведет к снижению необходимости привозить продукты из сельской местности…». Планы эти чем-то напоминают идеи «дорогого Никиты Сергеевича» о создании «агрогородов». Непонятно, кто будет с риском для жизни ухаживать за всей этой красотой на уровне сотого этажа?

22 июля тот же источник сообщает, что «На Луне появится реклама». «Впервые в истории человечества появилась возможность разместить рекламу на поверхности Луны. Подобную услугу предлагает американская компания Moon Publicity. Как сообщается на сайте компании, для нанесения на поверхность естественного спутника нашей планеты рекламных изображений, которые будет видно невооруженным глазом с Земли, будет использована уникальная запатентованная технология. На Луну отправиться специальный луноход, снабженный подобием плуга. Робот будет передвигаться по спутнику по заданному маршруту, оставляя в пыльном грунте Луны своеобразные борозды. Эти борозды будут отбрасывать тень на поверхность спутника, из которой и получится изображение. В компании заявляют, что изображение может быть любым: рекламный слоган, логотип и даже портрет...».

Реклама, как информационный мусор, приобретает космические масштабы. Человеческая глупость энергично рвется в космос. Представьте себе волшебную лунную ночь, вы гуляете с любимой (любимым) и видите на Луне четкую надпись «Coca-Cola». Чур меня, чур!

И вот переходим к последнему в этом месяце уникальному предложению. 7 июля все тот же //popnano.ru сообщил, что «Американские исследователи создали технологию получения водорода - потенциального топлива будущего, из обычной мочи путем электролиза… В рамках новой методики электрический ток пропускается через раствор, содержащий мочевину - основной компонент мочи. Молекула мочевины содержит четыре атома водорода, которые соединены с остальными атомами более слабыми связями. В частности, для разрушения этих связей требуется напряжение всего 0,37 вольта… Важной деталью является то, что в новом процессе электроды изготавливаются из никеля. Для электролиза воды обычно используются электроды, выполненные из более дорогих металлов. По словам исследователей, повсеместная переработка отходов в водород позволит дать так называемой водородной энергетике необходимый для развития толчок...»

Не знаю как вам, а мне сразу вспомнился персонаж из повести В. Войновича «Приключения Ивана Чонкина», который научился гнать самогон из дерьма.

Несколько больше обычного вышел обзор июльских новостей науки и техники. В этом обзоре, как и всех предыдущих, никак нельзя обойтись без юмора и иронии. «Такие времена», как говорил один известный теледеятель.

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.


Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Наука и техника. Июль 2009 "