НТИ январь 2011 Ч.1 Юбилеи, Энергия, Электроника

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
Январский обзор научно-технических новостей отличается от прочих размышлениями о юбилеях, итогах и прогнозах. Эти итоги и прогнозы несколько увеличили объем обзора по сравнению с предыдущими. Итак, сначала о юбилеях, а итоги и прогнозы - потом.
 
«2011 год - год сверхпроводимости», сообщает 3 января www.nanonewsnet.ru. «В 2011 году исполняется сто лет со дня открытия сверхпроводимости. В 1911 г. голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес исследовал поведение ртути при низких температурах и обнаружил, что её электрическое сопротивление при достаточно низких температурах становится равным нулю, то есть электрический ток течет без потерь. О том, почему так происходит, и какие вопросы остались без ответа даже при столетней истории исследований этого явления, рассказывает заведующий сектором теории сверхпроводимости ФИАН, член-корреспондент РАН, доктор физ.-мат. наук Евгений Максимов. Сверхпроводимость – одно из самых интересных явлений природы, как с точки зрения фундаментальной науки, так и с практической стороны. Самое простейшее определение сверхпроводимости – это свойство материалов пропускать сквозь себя электрический ток без сопротивления. Однако не все так безоблачно, так как самая максимальная температура сверхпроводящего перехода на сегодня едва достигает 165 К, то есть около –107 °C. Если бы человечество овладело всеми тайнами явления и достигло сверхпроводимости при комнатной температуре, тогда сбылись мечты человечества о сверхпроводящих линиях электропередач, проводящих ток при комнатной температуре. В этом случае отпала бы необходимость строить дополнительные электростанции, заниматься термоядерным синтезом, это сэкономило бы, по меньшей мере, около трети вырабатываемой энергии, теряющейся сегодня при ее передаче на расстояния. Еще одна техническая мечта человечества, связанная со сверхпроводимостью – электромагниты, работающие при комнатной температуре. Поскольку всякий ток создает магнитное поле, то сверхпроводник – это идеальная, поскольку бездиссипативная, основа для производства электромагнитов. В настоящее время даже те сверхпроводниковые магниты, которые работают при охлаждении жидким гелием, крайне востребованы и в технике, и в науке. На сверхпроводниках работает недавно запущенный Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе, без них невозможно строительство термоядерного реактора ITER в Кадараше, сверхпроводниковые магниты используются в магнитно-резонансной томографии, их испытывают для создания поездов, «летающих» на магнитных подушках, и во многих других областях. Хотя сверхпроводимость была открыта почти сто лет назад, в 1911 году, но только спустя 46 лет появилось существующее и по сей день объяснение явления на микроскопическом уровне. В 1957 три американских физика – Бардин, Купер и Шриффер, объяснили сверхпроводимость спариванием электронов, то есть образованием куперовских пар, которое осуществляется за счет обмена колебаниями кристаллической ячейки – фононами. В промежутке между этими датами в попытках выяснить природу явления «ломали свои зубы» Эйнштейн, Гейзенберг, Ландау, Бор и многие другие величайшие физики XX века. Комментирует член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Евгений Максимов: «Поведение обычного несверхпроводящего металла на языке классической механики, в принципе, объяснить можно – электроны, как газ, летают и сталкиваются, их поворачиваешь в одну сторону, а они, сталкиваясь с другими, разворачиваются обратно, поэтому ток испытывает сопротивление. Сверхпроводимость же – это когда вот эти частицы, в отличие от классической механики, не трутся и не разворачиваются. Сверхпроводящее состояние металла – это огромное квантовое состояние, в котором понятие о трении исчезает, все частицы как бы повязаны друг с другом и движутся четким строем, не позволяя никому выскакивать. И объяснение Бардина, Купера и Шриффера основано именно на понимании квантовой сущности явления». Однако то, что сверхпроводимость – чисто квантово-механическое явление, которое на языке законов Ньютона объяснить нельзя, поняли еще несколько раньше появления теории БКШ. В 1950 в «Журнале экспериментальной и теоретической физики» (ЖЭТФ) вышла статья В.Л. Гинзбурга и Л.Д. Ландау «К теории сверхпроводимости», где впервые появилась феноменологическая теория Гинзбурга-Ландау. Эта знаменитая теория описала сверхпроводимость с помощью «параметра порядка» или, иными словами, суть сверхпроводимости, по Гинзбургу и Ландау, заключается в существенно более упорядоченном состоянии материала при низких температурах по сравнению с его нормальным состоянием, то есть при температурах выше критической. В рамках теории Гинзбурга-Ландау находит объяснение и факт существования сверхпроводников первого и второго рода, которое в том же 1957 году предсказал Алексей Абрикосов. «С помощью уравнения Гинзбурга-Ландау, – продолжает Евгений Григорьевич, – можно описать поведение сверхпроводника в магнитных полях, но не особенно вдаваясь в то, как он стал сверхпроводником. А Абрикосов уже через несколько лет после создания этого знаменитого уравнения показал, также не задумываясь о природе возникновения сверхпроводимости, что существуют слегка разные сверхпроводники – 1 и 2 рода. В первых сверхпроводимость под действием магнитного поля разрушается при некотором значении магнитного, во вторых же это разрушение идет постепенно – магнитное поле проникает туда вихрями, число которых постепенно возрастает, и только когда их становится совсем много, сверхпроводимость исчезает». Это то, что называется вихрями Абрикосова. И все сверхпроводники, которые используются сегодня на коллайдере, в томографах и много где еще, все это сверхпроводники второго рода". Дальше в хронологии истории исследований сверхпроводимости идет 1964 год, когда Виталий Гинзбург и Джэйсон Литтл независимо друг от друга высказали идею о возможности повышения температуры сверхпроводящего перехода за счет иного, нефононного механизма. «Суть сверхпроводимости состоит в том, – рассказывает Максимов, – что между электронами, которые имеются в металле, существует некое притяжение. Представим себе, что один электрон притягивает к себе ион, который движется довольно медленно, через какое-то время электрон улетает, а около оставшегося иона появляется другой электрон, который чувствует его притяжение, и вот так вот опосредованно эти два электрона притягиваются друг к другу. Но эта энергия, с которой движутся ионы, в большинстве металлах довольно низкая, поэтому и критическая температура сверхпроводящего перехода низкая. Гинзбург и Литтл задались вопросом – а не могут ли электроны обмениваться чем-нибудь другим? Не фононами, а какими-нибудь другими возбуждениями, у которых энергия гораздо выше». В частности, Гинзбург и Литтл просчитали, что замена фононов на экситоны (возбуждения связанных электронов и дырок) позволяет существенно повысить температуру сверхпроводящего перехода – до 50 – 500 К (в то время максимум Тк колебался на уровне 25 К). Однако поиск таких сверхпроводников на практике не увенчался успехом, и тематика высокотемпературных сверхпроводников начала постепенно затухать, пока в 1986 году не появилась еще одна известная статья – Йоханнеса Беднорца и Карла Мюллера. Швейцарские ученые заявили о способности керамики на основе оксидов меди, лантана и бария переходить в сверхпроводящее состояние при 30 К. Продвижение небольшое, но, как оказалось, достаточное для «подогрева» интереса к проблематике, так что уже через полгода появляется следующая работа с крайне положительным результатом – американскому физику Полю Чу удалось найти соединение с температурой сверхпроводящего перехода в 93(!) К. Это, конечно, не комнатная температура, но если со старыми сверхпроводниками можно было работать, только охлаждая гелием, то теперь появилась возможность перейти на более дешевый и доступный охладитель – жидкий азот (температура кипения – 77 К). Но с новыми материалами появились и новые вопросы. Первый – о типе материалов – это те же самые металлы, что и раньше, но просто с некими нюансами, либо же совершенно новая, ранее не известная вещь? И второй вопрос – о природе сверхпроводимости в новых соединениях – это уже привычная теория БКШ или же также что-то совсем новое? «К сожалению, – сетует Евгений Максимов, – как встали эти вопросы в 1987 году, так до сих пор и остаются открытыми. В какой-то степени этому мешает грантовая система поддержки науки, если бы не она, то мы давно собрались бы и договорились. Я не говорю, что эта система совсем плоха, но во многих случаях она превращает науку в попытку не решить проблему, а загнать ее глубже, замаскировать, закамуфлировать. Другое дело, что обычно ученые между собой хорошо знают, кто есть кто. И собираться в Гамбурге, как это делали раньше борцы, чтобы выяснить, кто же из них сильнее, нам особого смысла нет. К тому же это задвигание проблемы глубже вовсе не значит, что все стоит на месте, за время изучения высокотемпературной сверхпроводимости сама техника исследования металла улучшилась на порядки. Например, точность, с которой мы могли мерить какие-то величины, улучшилась в сотни раз». И еще один вопрос остается открытым до сих пор – можно ли достичь комнатной температуры сверхпроводящего перехода? В принципе, ни одной четкой и ясной причины, которая это запрещает, нет. Мало того, существует несколько путей ее повышения. Один из них связан с увеличением «параметра порядка», то есть с «насильным» упорядочиванием атомов в соединении. Например, как рассчитал Е.Г. Максимов, для того, чтобы создать сверхпроводник с температурой перехода в 500–600 К, нужно взять водород и сжать его под давлением 20 Мбар. Достичь таких давлений на нашей планете нельзя, разве что в водородной бомбе при взрыве происходит что-то близкое. Но это, безусловно, не выход. Так что нужно искать другое решение проблемы. И кто знает, может быть, именно в год столетия оно будет найдено».
Раздел ЭКОЛОГИЯ  в этом обзоре отсутствует (волевое решение автора). В разделе ЭНЕРГИЯ обсуждаются солнечные батареи и ветряки.
«Палатка с солнечной батареей обеспечит военных электричеством», сообщает 7 января www.nanonewsnet.ru. «Армия США оценивает возможность использования тентов и палаток, оснащенных гибкими легкими солнечными панелями. Эта технология позволит экспедиционным войскам развернуть производство электроэнергии для зарядки аккумуляторов, питания компьютеров, систем связи и других устройств без необходимости установки генераторов на жидком топливе и опасных и дорогих его поставок. "Гибкие солнечные панели идеально подходят для зарядки батарей, радиостанций и очков ночного видения, – говорит помощник министра обороны Кэтрин Хаммек (Katherine Hammack). – Это в любом случае лучше, чем тащить на вершину горы тяжелый генератор и организовывать регулярные поставки топлива". Технологический прогресс в области солнечных батарей, позволил создать легкие компактные материалы, которые могут переносить пешие бойцы. Американские военные уже используют гибкие солнечные панели в Афганистане для зарядки аккумуляторов. В частности, команды спецназа имеют панели на рюкзаке, которые заряжают батареи прямо во время марша. Новые палатки оснащены инверторами для питания стандартных потребителей энергии и имеют приемлемую для военных долговечность. Предложены несколько вариантов «солнечных» палаток и тентов с различной площадью и вместимостью: Power Shade, TEMPER Fly и QUADrant. TEMPER Fly имеет размеры примерно 5×6 м и может генерировать до 800 Вт электроэнергии. QUADrant, более компактный вариант TEMPER Fly, выдает 200 Вт, а тент Power Shade способен генерировать до 3 кВт электроэнергии. Альтернативные источники энергии, в частности солнечные панели, пригодятся в миссиях, которые ограничены грузоподъемностью транспорта, требуют тишины и скрытности. Палатки и тенты, производящие электричество из солнечной энергии, наверняка найдут применение в зонах стихийных бедствий и при проведении массовых мероприятий».
«Нанотехнологии в создании одежды, которая по-настоящему «заряжает», называется заметка, размещенная на www.nanonewsnet.ru 25 января. «Учёные разработали электропроводящий материал, который можно вшивать в виде нитей в обычную ткань. От него вполне реально подзарядить мобильный телефон или плеер. Идея, использованная командой исследователей из Технологического института штата Джорджия (США) под руководством профессора Чжун Линь Вана, основана на принципе ионистора (суперконденсатора). Это устройство способно накапливать энергию и служить источником питания. Оно выгодно отличается от привычных батарей — в частности высокой эффективностью и быстрой подзарядкой с возможностью перезаряжать его едва ли не бесконечно. Правда, у него сравнительно небольшой срок службы. В данном случае ионистор сконструирован при помощи особым образом расположенных нанопроводов из оксида цинка, вшитых в обычную ткань. Эти миниатюрные проводки были «выращены» на проводах большего размера из очищенного пластика, а также на кевларе. Затем провода обернули кевларом и погрузили в жидкий гель-электролит, необходимый для передачи заряда. Из образовавшегося материала можно формировать нити и вшивать их в ткань. Дополнительные оболочки из золота или оксидов марганца увеличивают ёмкость получившихся источников питания. Выбор в пользу оксида цинка как основы для ионистора сделан не случайно: это вещество взаимодействует с другими материалами при относительно невысокой температуре (до 100 ˚С) и к тому же безопасно для человека и окружающей среды. Ранее команда профессора Вана разработала наногенераторы, которые могут также вшиваться в одежду и возбуждать напряжение в нитях-проводках. Это происходит под действием пьезоэлектрического эффекта, который возникает от ударов сердца, звука шагов человека или даже от лёгкого ветерка».
«Honda представила заправку для электромобилей, оснащённую солнечными батареями», пишет 7 января www.nanonewsnet.ru. «Внешне станция будет напоминать привычные автозаправки, однако стойки со шлангами заменят электрические установки, а на крыше разместятся панели для аккумуляции энергии Солнца. Первые полноценные станции зарядки электромобилей появились в Лондоне четыре года назад. До этого приходилось ограничиваться небольшими стойками на одну машину. Однако, несмотря на то, что власти стран, пропагандирующих электромобили, обещают активно развёртывать соответствующую инфраструктуру, заправок всё равно очень мало. И это одно из основных препятствий в развитии нового вида транспорта. Компания Honda намерена не только решить эту проблему (как минимум в отдельных японских городах), но и избежать повышения нагрузки на местные электросети. Предложенная ею станция подзарядки способна обслужить все типы электрических транспортных средств, включая недавно разработанные самим автоконцерном двух- и четырёхколёсные скутеры, а также гибридные автомобили. Суммарная мощность солнечных батарей и другие технические детали неизвестны: либо они держатся в секрете, либо (что более вероятно) проект существует пока на уровне общей концепции. Станция предложена в рамках стратегии Electric Vehicle Demonstration Program, которая направлена на популяризацию электротранспорта. Программа, реализуемая «Хондой», должна стартовать в японских городах Сайтама, Кумагая и Титибу, что в префектуре Сайтама, в соответствии с соглашением, заключённым в 2009 году. В 2011-м автомобильный гигант намерен начать её осуществление в США, а впоследствии, возможно, в Китае».
 «Как повысить эффективность ветряков: новые идеи». Так называется заметка, размещенная на www.nanonewsnet.ru 27 января. «Одна из главных проблем ветроэлектростанций – изменчивость ветра. Аэродинамические характеристики ветряных турбин идеальны для непрерывного устойчивого потока воздуха, однако эффективность лопастей резко ухудшается под воздействием порывов ветра, смены его направления, турбулентных и восходящих потоков воздуха и т.д. Ученые из Сиракузского университета при поддержке Министерства энергетики США разработали интеллектуальную систему активного управления потоком AIR-FLOW, которая может повысить эффективность больших ветровых турбин при различных погодных условиях. Суть технологии заключается в оценке характеристик потока воздуха на поверхности лопасти с помощью датчиков. Информация передается на интеллектуальный контроллер, который в режиме реального времени управляет лопастями турбины. Контроль за потоком воздуха не только повышает общую эффективность ветряка, но и снижает шум и вибрацию, возникающие из-за срыва потока воздуха. Первоначальные результаты моделирования показывают, что управление потоком воздуха может при той же номинальной мощности значительно (на 80%) увеличить рабочий диапазон ветроэлектрогенератора или увеличить (на 20%) мощность при том же диапазоне погодных условий. Ученые из Университета Миннесоты нашли другой способ повышения эффективности ветроэлектростанций. Они обнаружили, что лопасти ветряков создают ощутимое трение о воздух при вращении. Для решения этой проблемы инженеры нанесли на лопасти крошечные (от 40 до 225 мкм) треугольные бороздки. Они настолько мелкие, что не видны человеческому глазу, а наощупь лопасти кажутся идеально гладкими. Эффективность этой технологии оценили с помощью компьютерного моделирования и продувки в аэродинамической трубе лопасти от турбины мощностью 2,5 МВт. Выяснилось, что «рифленое» покрытие лопастей позволяет повысить эффективность ветроэлектростанции примерно на 3%».
 
Описание: small-logo
Раздел ЭЛЕКТРОНИКА в этот раз содержит три заметки. 11 января на www.nanonewsnet.ru  размещена заметка «Американскими учеными создана самовосстанавливающаяся электроника на основе углеродных нанотрубок». «Американскими ученными разработана технология, которая сможет создавать самовосстанавливающиеся гаджеты. Этот метод заключается в нанесении на контакты специального защитного покрытия, состоящего из микрокапсул, которые заполнены углеродными нанотрубками. Если происходит разрыв контактов, то микрокапсулы так же разламываются, при этом высвобождая нанотрубки, которые восстанавливают нарушенную электрическую цепь. Этот метод саморемонта электроники был разработан группой ученных из Университета Иллинойса. Суть открытия очень проста: микросферы разрываются, при этом высвобождаются нанотрубки, которые и соединяют места разрывов, при этом начиная вновь пропускать электрический сигнал. Создавая метод «самолечения» электронной аппаратуры, отцы изобретения Мур и Браун углеродные трубки поместили в полимерные сферы, диаметр которых, примерно, 200 микрометров. Так как нанотрубки имеют отличную электропроводность, то они идеально подошли для изобретения. При проведении эксперемента ученные инициировали разрушение микрокапсул, поместив смесь из фрагментов оболочки капсулы и нанотрубок на поврежденные контакты. При этом нанотрубки сформировали соединение, которое способствовало восстановлению работоспособности прибора. Не смотря на то, что остатки оболочки разорвавшейся микрокапсулы не проводят электричества, их присутствие на вновь созданном нанотрубками «аварийном» мостике не повлияло на проводимость электрического тока: прибор работал так, как будто повреждения не было. Такое изобретение будет альтернативным решением при незначительных, но критических повреждениях, которые ведут к нарушению электропроводимости в приборах. Капсулы, наполненные нанотрубками, могут быть размещены в электрических платах, где существует повышенный потенциальный риск. В критических ситуациях, которые приводят к нарушениям в целостности схемы, нанотрубки, высвобождаясь из пластиковой капсулы, смогут создать новое электрическое соединение. Кроме этого, ученные утверждают, что добавив в состав капсул некоторые добавки, станет возможным устранять неисправности в литий-ионных аккумуляторов, поломки в которых очень часто становятся причиной пожаров и коротких замыканий. Создатели метода считают, что эта технология будет идеальной для использования гибкой электроники, которая с этой инновацией будет выдерживать намного большие нагрузки».
«Новое поколение транзисторов на основе шелка» - называется заметка, размещенная 7 января на www.nanonewsnet.ru. «Шведские и испанские ученые создали транзисторы, сплетенные из модифицированных волокон шелка. Данное открытие служит предзнаменованием для нового поколения электронных схем, которые могут быть встроены в ткани или в биологические среды. Обычная электроника располагается на твердых основах, но многие исследователи ищут более гибкие основы. Некоторые разрабатывают методы для печати непосредственно на тканях, в то время как другие испытывают возможность создания отдельных волокон в цепи компонентов. Олле Инганас и его коллеги из университета Линчепинг и биомедицинского центра (Швеция) и Центра электрохимических технологий (Испания), исследуют последний случай. В последние 6 лет, группа Инганаса показала, как создать шелковые волокна с помощью тутового шелкопряда Bombyx Мори в полупроводниках, опуская их в дисперсию из проводящего полимера. Сейчас они продемонстрировали, что такие полупроводниковые шелковые волокна могут быть вплетены в электрохимический транзистор – устройство, использующее ионную жидкость или электролит для изменения электропроводности, как примеси, используемые в обычных полупроводниках. Для создания шелкового транзистора, исследователи пересекли два шелковых волокна, которые перед этим были смочены в полимере, известном как PEDOT-S, и затем добавили каплю электролита. Прилагая разность потенциалов к концам одного волокна, которое играет роль входящих электродов, они могли контролировать ток, проходящий вдоль другого волокна, чьи концы выступают в качестве электродов сток и исток. Похожая функция выполняется обычными транзисторами». 11 января www.strf.ru пишет о том, что
«Голографический телевизор представили на выставке CES-2011». «В воскресенье, 9 января, завершила работу выставка CES-2011, которая с 1995 года ежегодно проходит в Лас-Вегасе (штат Невада, США). Помимо множества интересных девайсов и современных технологий, компания InnoVision Labs представила первый в своём роде полноценный голографический телевизор. При просмотре телевизора HoloAd Diamond не требуется специальных очков. Разработчики, дабы доказать работоспособность своего изобретения, подключили к нему свою флеш-карту и удостоверились, что картинка, содержащаяся на флешке, обрела глубину и не потеряла цветность. Изображение может менять размеры, и смотреть на него можно с любой точки. Кроме того, голопроектор способен конвертировать в голограмму «обычные» картинки и видео, но пока умеет поддерживать только FLV-кодек. Как утверждают очевидцы: голограммы, показываемые в рабочем пространстве HoloAd, выглядят гораздо лучше, чем объёмные изображения на 3D-устройствах. Прототип выглядит как призма, которая преломляет световой поток, испускаемый от нескольких проекторов. На выставке были представлены две модели: у старшей, DS3_King, разрешение – 1280 x 1024 пикселей и при этом потребление составляет 450 Вт, вес – 95 килограммов; а модель DS3_Queen весит всего 16 килограммов, разрешение – 640 x 480, мощность составляет 200 Вт. Сегодня все желающие могут приобрести первую версию за 10 тысяч долларов, а вторую – за 4,5 тысячи долларов».
Продолжение следует

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: НТИ январь 2011 Ч.1 Юбилеи, ...

Изображение пользователя AlexZ.

Quote:

«Как повысить эффективность ветряков: новые идеи»
...
Ученые из Университета Миннесоты нашли способ повышения эффективности ветроэлектростанций. Они обнаружили, что лопасти ветряков создают ощутимое трение о воздух при вращении. Для решения этой проблемы инженеры нанесли на лопасти крошечные (от 40 до 225 мкм) треугольные бороздки. Они настолько мелкие, что не видны человеческому глазу, а наощупь лопасти кажутся идеально гладкими. Эффективность этой технологии оценили с помощью компьютерного моделирования и продувки в аэродинамической трубе лопасти от турбины мощностью 2,5 МВт. Выяснилось, что «рифленое» покрытие лопастей позволяет повысить эффективность ветроэлектростанции примерно на 3%».

Странная «новая» идея... Ламинаризация потоков с помощью рифленой поверхности – давно известный эффект. Вот несколько фактов из картотеки (обратите внимание на даты публикаций):
Карт. № 1525
Покрытие фюзеляжа аэробуса А320 рифленой пленкой (повышение ламинарности потока) позволило съэкономить в год 100 тонн горючего. Пленка годится для покрытия корпусов судов, автомобилей и т.д.
Новости науки. ИР, 9/90, с. 34
Карт. № 1526
Миннесота, США: для снижения сопротивления воды к корпусу судна крепится, как обои, пленка 6 мм толщины; на поверхности пленки сделано мельчайшее рифление.
МИ 0323, ИР, 3/88
Карт. № 2687
Канавки V-образной формы глубиной не более 0.05 мм. на 10% снижают сопротивление трения фюзеляжей самолета.
Гофры делают самолет более обтекаемым. ИР, 12/84, с. 28 (см. ИР, 9/82, с. 37)

Успехов,
AlexZ

Re: НТИ январь 2011 Ч.1 Юбилеи, ...

AlexZ wrote:
Quote:

«Как повысить эффективность ветряков: новые идеи»
...
Ученые из Университета Миннесоты нашли способ повышения эффективности ветроэлектростанций. Они обнаружили, что лопасти ветряков создают ощутимое трение о воздух при вращении. Для решения этой проблемы инженеры нанесли на лопасти крошечные (от 40 до 225 мкм) треугольные бороздки. Они настолько мелкие, что не видны человеческому глазу, а наощупь лопасти кажутся идеально гладкими. Эффективность этой технологии оценили с помощью компьютерного моделирования и продувки в аэродинамической трубе лопасти от турбины мощностью 2,5 МВт. Выяснилось, что «рифленое» покрытие лопастей позволяет повысить эффективность ветроэлектростанции примерно на 3%».

Странная «новая» идея... Ламинаризация потоков с помощью рифленой поверхности – давно известный эффект. Вот несколько фактов из картотеки (обратите внимание на даты публикаций):
Карт. № 1525
Покрытие фюзеляжа аэробуса А320 рифленой пленкой (повышение ламинарности потока) позволило съэкономить в год 100 тонн горючего. Пленка годится для покрытия корпусов судов, автомобилей и т.д.
Новости науки. ИР, 9/90, с. 34
Карт. № 1526
Миннесота, США: для снижения сопротивления воды к корпусу судна крепится, как обои, пленка 6 мм толщины; на поверхности пленки сделано мельчайшее рифление.
МИ 0323, ИР, 3/88
Карт. № 2687
Канавки V-образной формы глубиной не более 0.05 мм. на 10% снижают сопротивление трения фюзеляжей самолета.
Гофры делают самолет более обтекаемым. ИР, 12/84, с. 28 (см. ИР, 9/82, с. 37)

Успехов,
AlexZ


Ну, журналистский штамп насчет "нового". Точно такой же, как и то, что борозда толщиной 0.225 мм совершенно неощутима наощупь (ну, типа, автор пальцы себе обжег или рукавицы одел...). Главное - чтоб работало :).

С уважением,

Александр.

Re: НТИ январь 2011 Ч.1 Юбилеи, ...

AlexZ wrote:

Странная «новая» идея... Ламинаризация потоков с помощью рифленой поверхности – давно известный эффект. Вот несколько фактов из картотеки (обратите внимание на даты публикаций):
Новости науки. ИР, 9/90, с. 34
ИР, 3/88
ИР, 12/84, с. 28 (см. ИР, 9/82, с. 37)

Алекс, приветствую!
Несколько комментариев на Ваш комментарий.
1. По моему не стоит так скрупулезно вычитывать журнальный текст. Там же много таких забавных вещей. Например, почему Вам не показалось странной новая задача? "Они обнаружили, что лопасти ветряков создают ощутимое трение о воздух при вращении".
2. В общем-то удивляться можно было начинать со второй карточки в этом списке, то есть года с 84го.
3. В картотеку можно было бы добавить "Снежный мост над пропастью" Валентины Журавлевой (1969), там описано как давно известная идея Крамера - для повышения скорости кораблей покрывать поверхность их корпуса такими бороздками.
4. Вот кратко история из книги "Развитие подводных лодок" А.С. Шапиро:
Одним из первых в 1938 г. немецкий ученый М. Крамер предложил обеспечивающее ламинарное обтекание корпуса покрытие, имитирующее наружный покров тюленей, для чего разместил на поверхности покрытия тонкие упругие проволочки, расположенные очень близко одна к другой и ориентированные вдоль набегающего потока. Крамер предполагал, что демпфирование турбулентных пульсаций в пограничном слое будет осуществляться за счет сил трения между водой и проволочками. Опыты были прерваны с началом второй мировой войны. Позже Крамер сосредоточил внимание на изучении движения дельфинов с целью уменьшения сопротивления ракет и торпед. В последние два года существования фашистской Германии он возглавлял исследовательскую станцию управления ракетами и с небезызвестным В. Фон Брауном принимал участие в создании ракеты "ФАУ-2". Оказавшись после войны в США, Крамер продолжил исследования, направленные на создание покрытия для подводных лодок и торпед, названного "кожей дельфина".
Обратите внимание, М.Крамер был в 38 году всего лишь "одним из первых". Так что и на первой карточке тоже можно было начинать удивляться. :)
5. Несмотря на то, что с 1939 года уже можно было указывать на этот путь и считать его известным, все эти годы идея предлагается и всерьез рассматривается. Видимо дело в расчете "правильного" рельефа и определения технологичного пути обеспечения такой поверхности. В самом деле, попробуйте плотно покрыть поверхность какого-нибудь танкера бороздками в доли миллиметра, а потом обеспечить их сохранение в процессе эксплуатации. Все это вещи важные, но журналистам как правило неинтересные. Поэтому такие мелочи и не попадают в научно популярную литературу. Их приходится вытаскивать из "между строк".
6. Да и если бы не было таких "повторов", чем бы питалась информационная часть ТРИЗ? :)
Всего доброго, удачи.

Subscribe to Comments for "НТИ январь 2011 Ч.1 Юбилеи, Энергия, Электроника"