Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!

 

 

Июльские новости подарили нам значительно большее разнообразие, чем в первом летнем месяце. Это позволило более-менее равномерно распределить их по традиционным разделам обзора. Нетрудно заметить, что многие заметки могут быть помещены в несколько разделов. В этих случаях выбор раздела остается за автором обзора.

В разделе ЭКОЛОГИЯ невозможно пройти мимо мучений фирмы British Petroleum с ликвидацией разлива нефти в Мексиканском заливе. «Роботы очистят места нефтяных разливов», обнадеживает нас //popnano.ru 30 июля. «Когда в апреле 2010 года на нефтяной платформе Deepwater Horizon, расположенной в Мексиканском заливе, началась утечка нефти, все предпринятые меры по очищению океана - выжигание, диспергаторы, колготки, набитые человеческими волосами - оказались бесполезными. Новая роботизированная система буквально за пару часов сможет окружить пятна нефти, не позволив ей достичь берега. Aeros (Airborne Robotic Oil Spill Recovery System) - роботизированная система, которая доставляется на место катастрофы с помощью самолетов. Роботы огораживают разлив нефти и применяют сепараторы типа центрифуги для отделения воды от нефти. Каждый робот может очистить до 3 тысяч галлонов воды в минуту. Несколько роботов смогут очистить 11 миллионов галлонов воды за несколько дней. Разработчик Aeros - компания Global Response Group - сейчас работает над опытным образцом машины. Первое тестирование на пробном разливе нефти планируется провести в следующем году. Компания ведет переговоры с китайским правительством по вопросу размещения первой воздушной базы Aeros, которая будет использовать роботов для защиты рыбопромысловых районов океана от территорий, где идут буровые работы. Это обойдется в 800 миллионов доллларов - небольшая плата по сравнению с миллиардными потерями в случае нефтяных разливов. Утечка нефти является трудной задачей для любых систем очистки. "Система заграждений не спасает при больших волнах", - говорит Грек Маккормак, специалист по нефти из Техасского университета. Промышленности нужны новые технологии, поэтому, если пилотный экземляр Aeros сработает, его обязательно используют. Изобретатель Aeros Мирон Салливан уверен, что аппарат успешно пройдет все тесты. "Он еще нуждается в настройке, но сама технология уже проверена. Будут и другие катастрофы, все, что мы можем сделать, - это подготовиться к ним". Принцип работы: 1. Роботов забирают с базы. В районе разлива нефти самолеты сбрасывают надувные ограждения и роботов размером с минивэн. 2. Нефть в ловушке. Накачанные воздухом, U-образные заграждения окружают нефть. С помощью GPS роботы регулируют концы заграждений, направляющих воду в очистительную систему. 3. Очистка. Робот всасывает загрязненную нефтью воду, которая попадает в быстро вращающуюся воронку. В центре образуется поток нефти, а более плотная жидкость выходит наружу. Низкое давление, образующееся в одном конце, оттягивает нефть, в то время как более тяжелая и на 99 процентов чистая вода вытекает с другой стороны. 4. Сбор черного золота. Нефть, которая пойдет на переработку, собирается в специальном резервуаре. Один робот может очистить до 3 тысяч галлонов воды в минуту, а всю пораженную зону всего за несколько дней». 

Раздел ЭНЕРГИЯ начинаем с фундаментальных исследований. 5 июля сайт www.popmech.ru поместил заметку «Спрессованная энергия». «Используя сверхвысокое давление, исследователи получили материал, способный запасать большие количества энергии в малом объеме. Ведущий автор работы, профессор Университета штата Вашингтон (WSU) Чонг-Шик Ю (Choong-Shik Yoo), утверждает, что новый материал способен хранить энергию в наиболее «концентрированной» форме (не считая ядерной энергии), чем какое-либо из полученных до сих пор веществ. Исследование относится к разряду фундаментальных. По словам Ю, оно демонстрирует возможность перевода механической энергии в химическую энергию материала с сильными химическими связями. Однако в будущем полученные знания могут послужить основой технологий энергетических элементов, супер-окислителей для удаления органических и неорганических загрязнений и высокотемпературных сверхпроводников. При создании материала использовался алмазный пресс – небольшое устройство, способное создавать сверхвысокое давление в ограниченном пространстве. Воздействию подвергся образец дифторида ксенона (XeF2) - белый кристаллический материал, который используется для травления кремния при создании микроэлектромеханических систем (МЭМС). При нормальном давлении молекулы дифторида ксенона находится относительно далеко друг от друга. Но когда исследователи увеличили давление внутри небольшой камеры, куда был помещен образец, материал превратился в подобный графиту полупроводник, изменив свою кристаллическую структуру. В конечном итоге давление было увеличено до более чем миллиона атмосфер, что сравнимо с давлением на полпути к центру Земли. Процесс «выдавливания» («squeezing»), как его называет Ю, заставил молекулы сформировать плотно упакованные трехмерные «сетевые структуры» («network structures»). При этом большое количество механической энергии сжатия перешло в химическую энергию молекулярных связей». Остальные заметки этого раздела посвящены даровым генераторам электрической энергии.20 июля www.membrana.ru пишет, что «Японцы представили самозаряжающиеся батарейки». «Необычные батарейки-генераторы в размерах AA и AAA создала компания Brother Industries. Изобретение предназначено для устройств со скромным энергопотреблением (вроде пультов дистанционного управления), в которых замену батареек можно исключить полностью. Диковинка — Vibration-powered Generating Battery — как ясно из названия, вырабатывает ток из вибраций. Инженеры далеко не первый раз извлекают энергию из раскачивания (шагов человека), более того — понемногу выводят в свет серийные модели таких даровых генераторов. Но никто ещё не ухитрялся втиснуть такого рода систему в корпус пальчиковой батарейки. Внутри новой батарейки скрываются генератор и конденсатор с двойным электрическим слоем ёмкостью 500 миллифарад. Генератор (в батарейке размера АА) при колебаниях с частотами 4-8 герц выдаёт среднюю мощность от 10 до 180 милливатт. Этого достаточно для периодической подпитки конденсатора, который и снабжает током конечное устройство…» 27 июля //popnano.ru информирует, что «Неровные дороги обеспечат электричеством». «Мы уже собираем энергию ветра, солнца и гидростанций. Скоро этот список могут пополнить выбоины на дорогах. Компания Levant Power Corporation разрабатывает новый тип амортизатора, который превращает неровности дороги, по которым двигается автомобиль, в готовое к использованию электричество. Обычно амортизаторы преобразуют энергию толчков автомобиля в тепло. Новый амортизатор будет использовать кинетическую энергию колебаний, а полученное электричество может использоваться для работы стеклоочистителей, вентиляторов или подсветки приборной доски. По словам исполнительного директора компании Levant Power Corporation (Кэмбридж, штат Массачусетс) Шакила Авадхани, устройство, получившее название GenShocks, может использоваться как в обычных, так и гибридных автомобилях, снижая потребление топлива с 1 до 6 процентов, в зависимости от вида автомобиля и дорожных условий.Разработка выглядят как обычный амортизатор с электрическим шнуром. Он подключается к блоку питания, который регулирует поступающее от амортизатора электричество, выдавая напряжение, необходимое транспортному средству (грузовику, автомобилю или автобусу).GenShocks будут немного дороже привычных аморитизаторов, но эти деньги вернутся за счет экономии топлива. Выход на рынок ожидается во второй четверти 2011 года.Компания Levant Power, основанная в 2008 году, обязана своим происхождением знаменитым бостонским дорожным ямам, считает профессор материаловедения и машиностроения в Массачусетском технологическом институте Эдвин Томас. Когда машина попадает в яму, объясняет профессор, она начинает двигаться и вертикально, и горизонтально. Это требует намного больше бензина, а энергия тратится впустую, так как поступательная скорость машины преобразуется в движение по вертикали, как будто спринтера заставили бежать с препятствиями.Многие исследовательские группы пытались использовать амортизаторы для выработки электричества, но у GenShocks есть преимущество перед более ранними моделями – «умная» конструкция, в которой гидравлическая жидкость проталкивается через головку поршня необычным способом.Как сказал генерал-лейтенант Джон Колдуэлл, компанию Levant интересует в том числе рынок военного транспорта. Офицер в отставке, он помогал вести переговоры Levant с представителями вооруженных сил и высказал идею, что часть энергии, вырабатываемой амортизаторами, может питать радиостанции, системы коммуникаций и комплексы вооружения, установленные на боевых машинах.Авадхани считает, что новые амортизаторы в гибридных автомобилях могут сочетаться с регенеративными тормозами, которые будут собирать энергию, теряемую при остановке, а потом возвращать ее батарее.В мае Национальный научный фонд выделил компании Levant грант в размере 150 тысяч долларов на инновационные исследования малого бизнеса. Эти деньги предназначены для тестирования амортизаторов в грузовиках, использующих гибридное топливо.Хуан Фигероа, руководитель программы Фонда, сказал, что экономический эффект новых амортизаторов может быть мгновенным, если их установят владельцы парков грузовых автомобилей. Фигероа сообщил, что сейчас разрабатываются и другие типы амортизаторов, производящих электричество, однако многие из них потребуют модернизации или адаптации системы подвески автомобиля, а разработка компании Levant легко устанавливается в уже существующую систему.Амортизаторы GenShocks являются аккумуляторами, а не хранителями энергии. «Аккумуляция касается накопления той энергии, которая иначе была бы потеряна», - говорит Майкл Макальпин, доцент факультета машиностроения Принстонского университета. Он разрабатывает эластичный, аккумулирующий пьезоэлектерический материал, который выдает энергию при сгибании. По словам Теда Бергмана, программного директора Национального научного фонда, 75 процентов энергии в машинах с двигателями внутреннего сгорания теряется в результате выхлопных газов. Эти потери вполне можно превратить в электричество. Сейчас Тед Бергман занят в программе, которую Национальный научный фонд проводит совместно с Министерством энергетики США. В рамках этой программы исследуются способы аккумулирования потерянного тепла автомобилей, что в перспективе может сократить энергетическую зависимость от иностранных источников энергии». 29 июля //popnano.ru описывает устройство под названием «HighDro Power - система для получения электричества...из сточных вод». «В современном мире проблема получения экологичного и дешевого электричества встает все острее. Узнав о стремлении британского правительства значительно снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, студент Университета Де Монтфорт в Лестере (Leicester’s De Montfort University) Том Бродбент (Tom Broadbent) решил с головой окунуться в поиск решения столь серьезного вопроса. Спустя некоторое время Бродбент представил общественности концепт своей системы, которая получила название HighDro Power. Идею HighDro Power можно сравнить с функционированием гидроэлектростанции, миниатюрная копия которой встраивается в сточную систему многоэтажного здания: вода, перемещающаяся по трубам вниз, воздействует на лопатки турбины, которая в свою очередь вращает генератор, вырабатывающий электричество. «Момент изобретения мной концепции системы HighDro Power был схож с откровением Архимеда, воскликнувшим «Эврика!» по случаю открытия гидростатического закона, - говорит Том, - после принятия ванны, когда стекала вода, я заметил с какой скоростью и энергией это происходит. Вполне логичной показалась возможность применения энергии стекающей воды по трубам для вращения турбины и получения экологически чистого электричества. Тогда-то я и решил сконструировать миниэлектростанцию HighDro Power. Особенно эффективна она будет в зданиях большой этажности и небоскребах». 27 июля на //popnano.ru помещена заметка «Радиоволны вместо батареек». «Мэтт Рейнольдс, доцент факультета вычислительной техники Университета Дьюка и основатель двух компаний, носит необычный головной убор - каску (пока еще опытный образец) с крошечным микропроцессором и датчиком, подающим сигнал тревоги вблизи опасного оборудования на строительной площадке. Необычно то, что датчик и микропроцессор работают без батареек. Их энергоемкость так мала, что для бесперебойной работы достаточно энергии радиоволн. Волны исходят от сети беспроводных передатчиков, установленных на экскаваторах и бульдозерах для контроля за их местонахождением. Микропроцессор отслеживает силу и направление радиосигнала, исходящего от строительной техники, чтобы определить, насколько близко от нее находится человек. Доктор Рейнольдс сконструировал эту «умную каску» вместе с Джокеном Тайзером, доцентом кафедры гражданской и экологической инженерии Технического колледжа в штате Джорджия. Они создают устройства и системы, потребляющие минимальное количество энергии, поступающей от радиоволн из окружающей среды, что позволяет сократить или вообще отказаться от использования батареек. Частично их работу финансирует Национальный научный фонд США. Компания Powercast, расположенная в Питтсбурге, продает радиоволновые передатчики и приемники, которые используют волны для подзарядки беспроводных датчиков и других устройств. Гарри Остафф, директор по маркетингу и развитию, называет датчики автоматических систем, которые контролируют температуру в помещениях, отопление и кондиционирование в офисных зданиях. Недавно компания представила зарядник P2110 для беспроводных датчиков, работающих без батареек, продемонстрировав его работу в модулях, определяющих температуру, уровень освещенности и влажности. В состав этих модулей входят микроконтроллеры компании Microchip Technology (г.Чандлер, штат Аризона). До недавнего времени возможность подзарядки беспроводных электронных устройств от радиоволн не использовалась, потому что, по мере распространения, сигнал быстро ослабевает, сказал Джошуа Р.Смит, ведущий инженер исследовательского центра Intel в Сиэтле и приглашенный профессор Вашингтонского университета. Однако все менятся: «Кремниевая технология достигла такого уровня, когда даже минимальное количество энергии может оказаться полезным». По словам Брайана Отиса, доцента факультета электротехники Вашингтонского университета, сегодня существует два направления исследований, в задачу которых входит увеличение возможностей низкоэнергоемких беспроводных устройств. Первое занято снижением мощности, необходимой для работы устройств, второе пытается выяснить, как аккумулировать энергию окружающей среды. «Когда представители этих направлений встретятся, мы получим устройства, которые будут работать сколь угодно долго». Сам Отис, проектирующий интегральные микросхемы для беспроводных сетей, относится к первой группе. Доктор Смит из Intel – один из аккумуляторщиков, целью которых является сбор энергии радиоволн, которая сейчас не используется. Исходным материалом служат волны, исходящие от датчиков Wi-Fi, антенн сотовых телефонов, телевизионных башен и радиостанций. Часть этих волн циркулирует в гостиной, где находится телевизор. Другие волны, которые могут быть использованы, теряются в атмосфере или поглощаются землей. Радиоволны уже сейчас могут обеспечивать такое количество энергии, которое заменяет батарейки размера AAA в некоторых калькуляторах, часах, датчиках температуры и влажности. В компании Intel доктор Смит вместе с исследователем Алансом Сэмплом из Вашингонского университета создали электронный сборщик рассеянных радиоволн. Он собирает энергию от телевизионной трансляционной станции, находящейся в 1,5 км от лаборатории. Этой энергии, мощность которой составила 50 микроватт, оказалось достаточно для работы датчика температуры и влажности. Столько же нужно многим сенсорным и вычислительным устройствам. Например, обычному калькулятору на солнечных батарейках нужно примерно 5 микроватт, а цифровому термометру с жидкокристаллическим дисплеем – 1 микроватт. Доктор Смит и его коллеги сконструировали еще одно устройство, работающее на радиоволнах. Оно собирает сигналы от уличной метеостанции и передает их на дисплей, расположенный в помещении. Приспособление может аккумулировать достаточное количество энергии для того, чтобы обновлять информацию о температуре каждые пять секунд. Сегодня возможности многих электронных устройств ограничиваются батарейками, которые разряжаются и не переносят перепады температур, сказал доктор Рейнольдс. Однако «мы стоим на пороге бурного развития небольших беспроводных устройств», которые смогут работать на альтернативных источниках энергии. «Такие устройства смогут работать вечно».

Раздел ЭЛЕКТРОНИКА  представлен тремя новостями. 8 июля www.membrana.ru сообщает, что «Напечатаны самые быстрые транзисторы на нанотрубках». «Группа профессора Марка Херсама из Северо-Западного университета создала печатные электрические схемы, работающие быстро и при этом потребляющие небольшие мощности. Для этого учёные заменили малопроизводительные органические полупроводники на углеродные нанотрубки. Ранее учёным удавалось заставить нанотрубки работать быстро, но при этом те потребляли большое количество энергии. Если взять в качестве примера дисплей, то разработчикам приходилось искать "золотую середину" между частотой обновления картинки и сроком службы батареи устройства. Херсам связался с профессором Дэниелом Фрисби из университета Миннесоты, и они вместе придумали, как обойти недостатки. Чтобы ещё больше ускорить процесс переключения, Марк и его коллеги при помощи разработанного ещё в 2006 году метода отделили от нужных полупроводниковых нанотрубок те, что обладали металлическими свойствами (последние портят микросхемы). Далее, чтобы снизить энергозатраты, учёные взяли в качестве непроводящего материала новый гель, который даже при толстом нанесении при печати не ухудшал электрические характеристики. Соединив "чистые" углеродные нанотрубки и новый гель, исследователи получили "бутерброд" с рекордными для печатной электроники параметрами. Можно сказать, что теперь чипы на нанотрубках стали чуть ближе к практическому использованию. Пока американцы сумели создать схемы с 14 транзисторами, но в будущем планируют поднять планку до 100 штук. Херсам полагает, что новые схемы на нанотрубках могли бы пригодиться при создании гибких дисплеев, например на основе органических светодиодов, или миниатюрных устройств, доставляющих лекарства». 8 июля на www.popmech.ru помещена заметка «Мнущийся компьютер: Одежда с умом». «Мягкое и гибкое волокно, проводящее сигнал в тысячи раз лучше обычного коаксиального кабеля, однажды приведет к появлению компьютеризированной одежды. По крайней мере, его создатели в этом уверены.Хорошо было бы, если б одежда могла реагировать на наше окружение, хранить и использовать энергию, а лучше – еще и информацию. Например, предупреждать о приближении опасности, следить за числом выкуренных сегодня сигарет, и так далее – до бесконечности. Но мечтать – одно, а получить готовый продукт – совсем другое. Ведь понятно, что одежда должна быть не просто гибкой, но даже мягкой, и устойчивой к воздействию воды, а эти свойства, которыми современная электроника, в общем-то, похвастаться не может. Наконец, надо как-то обойтись с волокнами – то есть, научиться проводить достаточно тонкие, гибкие и прочные нити проводников, чтобы их можно было бы сплетать в ткань. Подобную разработку представили на днях ученые из Канады и Китая, работающие во главе с нашим (увы, бывшим) соотечественником Максимом Скоробогатым. Идея проста и элегантна – скрутить проводник из тончайших слоев гибкого проводящего полимера, прокладывая их слоями изолятора (мягкого полиэтилена). Получить волокно и запаять его в более плотный полиэтилен. Готово? Почти. Затем проводник протягивается сквозь тонкое отверстие, как обыкновенная проволока, и вытягивается, образуя волокно диаметром менее миллиметра. Вот теперь – готово. Подготовив такое проводящее гибкое волокно, ученые изучили его свойства и показали, что проводимость его не просто достаточна, а более чем достаточна, примерно в 1000 раз выше, чем у стандартного коаксиального кабеля аналогичных размеров. Это уже заметный шаг вперед, к описанным выше «одежным компьютерам». К ним уже можно, скажем, добавить пьезоэлектрические волокна, разработанные другой группой ученых, и получить ткань, способную вырабатывать, хранить и передавать энергию. Дело за следующим шагом». С 14 июля на том же www.popmech.ru можно прочесть заметку «Живой свет: Энергия дыхания». «Лампу Latro не требуется подзаряжать. Все, что ей требуется – немного воды, немного света и немного вашего дыхания.В 2010 г. группа корейских и американских исследователей предложила интересный метод введения тонких 30-нанометровых золотых электродов непосредственно в главную фотосинтезирующую «фабрику» растительных клеток, хлоропласт. Используя в качестве подопытных водоросли, они показали возможность получать таким путем небольшие количества электричества. В общем, по мере того, как электронные устройства становятся все более экономными, а потребность в них все растет, даже такие экстравагантные источники энергии привлекают повышенный интерес. Тем более что они безопасны для окружающей среды. Оригинальный способ использовать подобный подход предложил нидерландский дизайнер Майк Томпсон (Mike Thompson) со своей «фотосинтезирующей» лампой Latro. Как пишет сам автор, «объединяя природу и технологии воедино, Latro представляет живущий, дышащий объект». Давайте посмотрим, чем он там дышит. Лампа представляет собой колбу, заполненную водой и водорослями, весьма простыми в культивировании – по сути, кроме воды им требуется лишь углекислый газ и солнечный свет. Для добавления воды имеется специальное отверстие, в другое надо время от времени выдыхать – и вывешивать лампу на солнце. Встроенные датчики освещения включают Latro лишь тогда, когда этого освещения недостаточно, а до тех пор сохранять полученную энергию во встроенных батареях. От владельца, в общем-то, не требуется никаких расходов, а требуется лишь забота о лампе, как о домашнем питомце».

В раздел НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ в этот раз мной отобраны 3 заметки. 13 июля на www.popmech.ru помещена заметка «Говорит и показывает: Свет и звук волокна». «Многофункциональное волокно может «слышать», производить звук и менять цвет. На протяжении многих веков созданные человеком волокна служили всего лишь сырьем для одежды и веревок, и лишь в век компьютерных технологий появилось понятие «оптического волокна», передающего данные в системах связи. Но Йоэлю Финку (Yoel Fink), профессору Массачусетского технологического института (MIT), все эти виды волокон показались слишком обыденными. За десятилетие упорной работы его лаборатория (MIT's Research Lab of Electronics) создала волокна с весьма необычными свойствами. Такие волокна могут «слышать» и «разговаривать», взаимодействуя с окружающей средой. Предметы одежды, изготовленные из такого волокна, могут играть роль высокочувствительных «микрофонов», отслеживая функции организма, а отдельные крошечные нити – измерять ток крови в капиллярах или давление в головном мозге. Обычное оптическое волокно получают из цилиндрической «заготовки» из однородного материала, который нагревают, вытягивают, а затем охлаждают. Волокна, разработанные в лаборатории Финка, получают из заготовки, состоящей из сложного геометрического переплетения различных материалов. Функциональность получившегося волокна зависит от того, насколько хорошо эта структура сохранилась в процессе нагревания и вытягивания. Поэтому необходимо было подобрать материалы, которые не только обладают нужными свойствами, но и имеют одинаковую температуру плавления. В центре нового акустического волокна – широко используемый в микрофонах пластик. Варьируя содержание фтора в этом полимере, исследователи смогли добиться формирования упорядоченных структур, в которых атомы фтора выстраиваются по одну сторону, а атомы водорода – по другую, сохраняя этот порядок даже при нагревании и растяжении материала. Асимметрия молекул придает материалу пьезоэлектрические свойства, и он изменяет свою форму под воздействием электрического поля. Это позволяет волокну «чувствовать» изменения давления и «слышать» звук.  В обычном пьезомикрофоне источниками электрического поля служат металлические электроды. Но при вытягивании волокна металлические электроды потеряют свою форму. Поэтому вместо них исследователи использовали проводящий полимер, в состав которого входит графит. При нагревании проводящий пластик сохраняет высокую вязкость и из него получаются «нити» большей толщины, чем из металла. После того, как волокно вытягивается, необходимо упорядочить его структуру с тем, чтобы все молекулы пьезоэлектрического материала выстроились в одном направлении. Для этого исследователи использовали мощное электрическое поле – в 20 раз мощнее того, которое создается разрядом молнии. Если волокно будет слишком тонким, электрическое поле может вызвать крошечные разряды, которые способны разрушить материал волокна. Несмотря на все сложности производства «акустического волокна», исследователям удалось достичь хрупкого равновесия материалов и получить функционирующие образцы. И их действительно можно услышать: если волокно подключить к источнику переменного тока, оно будет вибрировать. Можно установить частоту вибраций, равную звуковой – и тогда, если поднести волокно к уху, можно различить его «песню». Полученное волокно состоит из светопроводящего сердечника, пьезоэлектрического слоя и электродов, проводящих ток к пьезоэлектрическому слою и обратно. Таким образом можно не только генерировать звук, но и преобразовывать механическое воздействие (в том числе и звуковые волны) в электрический сигнал. Представьте себе коврик, который может посчитать количество прошедших по нему людей, или материал, который сообщает о появившихся в нем микротрещинах… Также команда Финка создала волокно, в состав которого входит отражающий слой, работающий подобно «оптическому переключателю». Этот слой взаимодействует с определенной длиной волны светового излучения, зависящей от его толщины. При растяжении волокна, вызванном работой пьезоэлектрического слоя, растягивается и «зеркало». В результате ткань, сотканная из такого волокна, может менять окраску. Исследователи рассчитывают объединить свойства экспериментальных образцов (акустических и визуальных) в одном волокне, которое будет взаимодействовать и со светом, и со звуком». 16 июля //popnano.ru сообщает, что «Разработанная британцами "жидкая" броня защищает лучше, чем бронежилет из кевлара». «Согласно заявлению представителей оборонной компании BAE Systems (Великобритания), разработанная ими "жидкая" броня защищает от пуль и осколков гораздо эффективней, чем обычные бронежилеты из кевлара. Новый материал будет использоваться для изготовления нового типа защитных средств для армии и полиции, более тонких и более легких. Ученые-материаловеды составили комбинацию из слоя жидкости, заключенного между слоями обычного кевлара, получив пуленепробиваемый материал, который поглощая энергию пули, утолщается и становится твердым в месте столкновения. Естественно, что основным моментом этой технологии является состав этой чудесной жидкости, которая представляет собой органическое жидкое вещество с растворенным в нем большим количеством твердых наночастиц. Попадание пули вызывает изменения структуры и увеличение плотности жидкости в месте попадания, поэтому бронежилет в месте попадания на время становится твердым, эффективно поглощая энергию попадания. Проверяя разработанную технологию, исследователи BAE Systems провели целый ряд тестов и испытаний, которые доказали, что новый материал может быть использован для создания высокоэффективных средств защиты. В ходе испытаний было использовано пневматическое оружие, стреляющее металлическими шариками, вылетающими со скоростью 305 метров в секунду. В качестве мишеней были использованы экземпляры брони, состоящей и 31 слоя обычного кевлара и 10 слоев кевлара, объединенного с жидкостью. "Жидкая" броня, в отличие от кевлара, остановила пули быстрее и не дала им проникнуть в глубину. Ученые научно-исследовательской лаборатории армии США ранее тоже проводили исследования в области "жидкой" брони, но достигнутые ими результаты так и не позволили начать массовое производство защитных средств, изготовленных по разработанным ими технологиям». 5 июля www.nanonewsnet.ru информирует, что «Джинсы помогли улучшить органическую электронику». «Ученые разработали способ получения органических каркасных структур на основе молекул, содержащихся в чернилах и красителях, использующихся в производстве джинсов. Одним из возможных применений метода является разработка органических солнечных батарей. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Chemistry, коротко об открытии сообщается в пресс-релизе Корнелльского университета. Ученые создавали так называемые ковалентные органические каркасные структуры (covalent organic framework, COF), которые могут значительно удешевить производство солнечных батарей. Для их получения был разработан принципиально новый способ синтеза. В методике используется простой кислотный катализатор и относительно стабильные органические молекулы – катехины, с помощью которых удается запускать процесс упорядочивания молекул. В итоге ученым удалось получить уложенные друг на друга двумерные пластины, которые формировали решетку, способную проводить заряд. В основе получаемых ковалентных органических структур лежат фталоцианины – вещества подобные хлорофиллу и широко используемые в производстве красителей. Разработанная реакция является обратимой, что позволяет исправлять дефекты, появляющиеся в молекулярной структуре. Ученые проверяли правильность создаваемых конструкций при помощи рассеяния на них рентгеновских лучей. Разработанный метод позволяет повысить качество используемых в электронике органических материалов, расширить класс пригодных для этого веществ. В дальнейшем на их основе возможно создание более дешевых и компактных солнечных батарей».

В разделе ТРАНСПОРТ в этом месяце воздушные новости явно преобладают над сухопутными. Но начнем все-таки со вторых. 29 июля www.membrana.ru пишет, что «На рынок выходит беспроводная зарядка электромобилей». «Американская компания Evatran разработала систему Plugless Power: достаточно поставить машину на её обычное место в гараже, как она автоматически установит соединение с зарядной станцией и начнёт перекачивать в аккумулятор энергию по воздуху. Авторы новой системы говорят, что работает она по простому принципу электромагнитной индукции, то есть сходна с электрическим трансформатором, однако многое было сделано для точной настройки передачи энергии Plugless Power состоит из трёх частей: башенки, которая подключается к стенной розетке и преобразует электроэнергию в ток нужной частоты и напряжения, длинного плоского "коврика", монтируемого в полу, и 13-килограммового приёмника размером приблизительно с коробку для обуви, который устанавливается в нижней части шасси автомобиля. Как информирует Earth2Tech, прототипы Plugless Power показали КПД передачи в 80%, но серийный продукт, обещает Evatran, будет переправлять из розетки на борт авто около 90% энергии. Изюминка Plugless Power – автоматическая подстройка при не вполне точном позиционировании электромобиля. Когда он оказывается над "ковриком", последний ориентируется на магнитные датчики и определят положение приёмника в машине. Тогда передающие катушки перемещаются в стороны до тех пор, пока не будет достигнуто минимальное расстояние между ними и приёмными катушками (порядка семи сантиметров). Далее включается ток. Компания сообщает, что в декабре 2010 года начнёт продажу традиционных зарядных устройств с розетками (за $3200), а в апреле 2011-го на рынок поступят и наборы Plugless Power. Причём они окажутся дополнением к "розеточным колонкам" компании (и в таком виде будут стоить $800), так что владельцы последних смогут сделать апгрейд, а прочие — купить такой комплекс сразу». Кстати, у Evatran вскоре может появиться конкурент. Американская компания WiTricity некогда создала необычную систему беспроводного электричества, основанную на ином принципе (магнитного резонанса). Нацелена она была в первую очередь на питание бытовых приборов. Ныне же WiTricity построила прототип беспроводной зарядки для электромобиля. Устройство может передавать 95% электроэнергии на расстоянии 20 сантиметров и 97% на 10-12 см. Только рынок покажет, стоит ли удобство таких "воздушных зарядок" лишних потерь электричества». 12 июля на www.popmech.ru размещена заметка «Всем стоять!: Умный светофор». «Разработчики IBM патентуют технологию, которая позволит удаленно выключать двигатели автомобилей, приближающихся к перекрестку, если на светофоре горит красный свет. По замыслу, система будет получать информацию от автомобилей, которые подъезжают к перекрестку, анализировать из взаимное расположение, учитывать время, оставшееся до включения зеленого света – и при необходимости пересылать на бортовой компьютер автомобиля сигнал на отключение двигателя. Когда же загорится зеленый, первым сигнал на включение получит первый в очереди на движение автомобиль, а все следующие – спустя определенный просчитанный промежуток времени. В патенте, заявку на который подали разработчики IBM, говорится, что подобная система может быть сопряжена со светофорами, работающими на наиболее напряженных перекрестках, железнодорожных переездах. Целями же заявляются оптимизация движения и экономия топлива. Включение и выключение двигателя может производиться как полностью автоматически, так и с помощью водителя, через подачу ему в нужный момент нужного сигнала. Действительно, любой автомобилист знает, что при движении по улице в плотном потоке, через перекрестки, именно на перекрестках тратится основное время – и немало топлива: хотя автомобиль не едет, двигатель его продолжает работу. Конечно, в некоторых случаях можно было бы отключать двигатель, но в этом случае крайне сложно просчитать оптимальный момент, ведь для повторного его запуска потребуется дополнительный расход горючего, порой больше, чем удается сэкономить. Эту-то расчетную задачу и возьмет на себя новая система IBM. Подразумевается, что она будет получать всю нужную информацию от управляющей системы светофоров, GPS-модулях автомобилей, видеокамер и «других сенсоров, расположенных на перекрестках». Возможно, подобный проект будет реализован, как платная (но недорогая) услуга для водителей, подписавшись на которую можно выиграть в экономии топлива». 8 июля на www.popmech.ru помещена заметка «Ночной полет: На солнечных батареях». «Экспериментальный самолет на солнечных батареях Solar Impulse успешно завершил свой полет, который длился более суток. Команда, работающая над проектом Solar Impulse, прошла немалый путь с тех пор, когда самолет на солнечных батареях был всего лишь идеей, которая многим казалась фантастической и бесперспективной. Сделав еще один шаг к цели – кругосветному перелету, Solar Impulse совершил 26-часовой полет.  Самолет приземлился на взлетно-посадочной полосе неподалеку от швейцарского города Пайерне (примерно 50 км от Берна) в четверг, доказав, что способен собрать в дневное время достаточное для ночного полета количество энергии и теоретически находиться в воздухе неограниченное количество времени. Едва Solar Impulse коснулся земли, ассистенты бросились к нему, чтобы не позволить крыльям 63-метрового размаха коснуться земли и перевернуть самолет.  «Мы добились большего, чем хотели, и очень счастливы» - сказал после приземления пилот Андре Боршберг (Andre Borschberg), управлявший самолетом в течение суток. Solar Impulse приземлился, сохранив на 20% больше энергии, чем позволяли ожидать самые оптимистичные прогнозы.  Самолет поднялся на высоту 8535 м и развил максимальную воздушную скорость около 120 км/ч. Андре Боршберг пережил довольно холодную ночь. Чтобы не замерзнуть и не задремать, он делал дыхательную гимнастику и упражнения йогов. «Ночь была такой длинной, что увидеть первые лучи возвращающегося солнца показалось настоящим подарком», - сказал пилот после приземления.
Solar Impulse за прошедший год прошел несколько летных испытаний – от короткого подлета, длившегося несколько секунд, до полноценных полетов в ясном небе. Однако ночной полет, по оценкам команды, стал настоящей вехой в истории проекта, отмечающей семилетний рубеж работы.
  Конечно же, команда не предполагает, что солнечные батареи смогут заменить привычные двигатели самолетов (по крайней мере, в ближайшее время), но им удалось доказать, что 12000 солнечных батарей способны обеспечивать достаточно энергии, чтобы удерживать в воздухе одноместный самолет длительное время – прекрасная демонстрация возможностей солнечной энергетики! Цель Solar Impulse, в первую очередь – испытать энергосберегающие технологии и способствовать их внедрению. Бертран Пикар, один из основоположников проекта, говорит, что полет Solar Impulse – еще одно доказательство того, что новые технологии могут сделать человечество менее зависимым от ископаемого топлива. Теперь группа начнет строительство нового солнечного самолета, с большим размахом крыльев (около 80 метров) и вместительной кабиной, который будет готов к 2013 году. Этот аппарат будет предназначен для кругосветного перелета с пятью остановками в пути».15 июля на том же www.popmech.ru помещено сообщение «Глаз-призрак: Долгий полет». «Вчера корпорация Boeing представила беспилотник Phantom Eye, работающий на водородном топливе. Он будет способен подниматься на 20 км и оставаться в полете до 4-х суток. «Phantom Eye – первый в своем роде аппарат, который открывает совершенно новые перспективы в области сбора информации и организации связи, - прокомментировал новинку Дэррил Дэвис (Darryl Davis), глава отделения разработки Boeing Phantom Works, - Это отличный образчик того, как интересная идея со временем превращается в реальность… Возможности Phantom Eye меняют правила игры для наших клиентов – и военных, и гражданских, и коммерческих».Уже к концу лета первый такой беспилотник прибудет в тестовый центр NASA на базе ВВС США Эдвардс в Калифорнии, и начнутся первые наземные испытания и рулежка. А начало летных испытания запланировано на начало 2011 г. Скорее всего, первый полет будет продолжаться не более 4-8 часов, а в окончательной своей «редакции» аппарат сможет оставаться в воздухе по нескольку дней. Ключевым элементом его стала высокоэффективная двигательная система на водородном топливе – Phantom Eye еще и безопасен для окружающей среды, поскольку единственными его выбросами в атмосферу становится вода. Пара 2,3-литровых 4-цилиндровых двигателей мощностью по 150 л.с. позволяет ему развивать крейсерскую скорость до 150 узлов (примерно 280 км/ч), неся на борту до 200 кг полезной нагрузки». 15 июля все тот же www.popmech.ru выложил заметку под названием «Англичане идут на Taranis: Беспилотный громовержец». «Британское министерство обороны представило прототип боевого беспилотника Taranis. В отличие от существующих дронов, он будет способен вести полноценный воздушный бой.Проект Taranis – детище оборонной корпорации BAE Systems, и удостоен высочайших похвал от руководства британской армии. Министр обороны Джеральд Ховарт (Gerald Howarth), представляя прототип беспилотника публике, назвал его «истинно новаторским» и «демонстрацией всего лучшего, что только есть в наших технологиях». В чем же новаторство? Ведь БПЛА уже очень активно используются военно-воздушными силами развитых стран. Дело в том, что все они пока подходят лишь для случаев, когда господство в воздухе уже завоевано. Дроны неспособны активно и быстро маневрировать, вступать в противоборство с силами ПВО и истребительной авиацией противника. Taranis должен изменить эту ситуацию. В своем окончательном виде Taranis должен стать боевым беспилотником, способным проникать глубоко в оборону противника, атакуя его уязвимые места. Отсутствие пилота позволит ему маневрировать с перегрузками, которые могли бы убить живого человека. Пока это – узкое место современных самолетов, ведь даже в специальном костюме тренированный летчик теряет  сознание при 8-9 G. Taranis сохранит ясную голову и при более жестких перегрузках. Как говорится в пресс-релизе BAE Systems, он будет оснащен «полностью интегрированной автономной системой принятия решений». Заодно упомянем, что уже в современном своем облике он реализован с использованием стелс-технологий, практически целиком из композитных материалов, и оснащен двигателем Rolls-Royce Adour 951. На фотографиях также видно трехопорное складывающееся шасси. Сверхзвуковой скорости он достигать не сможет, но будет приближаться вплотную к ней. На работу по проекту уже потрачено 3 млн человеко-часов и более 140 млн фунтов, и хотя пока имеется лишь прототип, первые летные тесты назначены на будущий год». «Солнечный беспилотник продержался в небе две недели», пишет 23 июля www.membrana.ru. «Самолёт Zephyr британской компании QinetiQ поставил сегодня новый мировой рекорд: провёл в небе без посадки более 14 дней, после чего успешно приземлился. Zephyr — не вполне новая машина. Так, уже в 2007 году эта модель пролетала без посадки 54 часа, а в 2008-м переписала своё достижение, остановив таймер на отметке 82 с лишним часа. Но инженеры продолжали шлифовать конструкцию с углеволоконными крыльями (покрытыми фотоэлектрическими панелями не толще бумажного листа) и литиево-серными аккумуляторами от компании Slon Power. Последние, очевидно, в течение дня запасают электричество на ночную часть полёта. Нынешняя итерация модели наполовину крупнее предшествующей версии. Размах крыльев новичка составляет 22,5 метра, а вес — 50 килограммов. Изменения затронули и форму хвостового оперения, и оборудование на борту. Результат же таков: стартовавший 9 июля аппарат приземлился сегодня, достигнув удивительного показателя: 14 суток и 21 минута в воздухе только на энергии солнечного света. И это рекордная длительность беспосадочного рейса для любого типа самолёта».

В разделе ИНФОРМАЦИЯ касаемся тем электронных документов и возможностей регулирования доступа в Интернет. Но начнем с темы носителей информации. 7 июля на www.popmech.ru помещена заметка под названием «Новая память: Диски завтрашнего дня». «Новая форма кристаллов оксида титана обещает прорыв в производстве недорогих носителей информации вместимостью в тысячи DVD.Главная особенность нового материала – способность при комнатной температуре менять свою структуру под воздействием света, переходя от черной формы со свойствами обычного металлического проводника к коричневой, обладающей свойствами полупроводника. Получен этот многообещающий материал в лаборатории токийского профессора химии Шин-ичи Охкоши (Shin-ichi Ohkoshi), на основе кристаллов оксида титана. По мнению ученого, он является «весьма перспективным для использования в новом поколении оптических носителей». Действительно, изменение цвета материала под действием света приводит к тому, что луч по-разному отражается от него, в зависимости от текущего состояния. Это и позволяет надеяться, что он станет отличной основой для будущих носителей данных. Тем более что отдельная частица – минимальный по объему «бит», на который можно записать и считать информацию – имеет размеры 5х20 нм. Для сравнения – в дисках Blu-ray такой минимальный носитель более чем в тысячу раз крупнее (напомним, что формат Blu-ray позволяет хранить примерно впятеро больше данных, чем DVD). При этом рыночная цена оксида титана примерно в 100 раз ниже, чем у кристаллов германия-сурьмы-теллура (GeSbTe), который сегодня используется для производства перезаписываемых дисков DVD и Blu-ray. Оксид титана еще и безопасен для здоровья, его широко используют в промышленности – от косметической до химической. К сожалению, назвать прогнозируемые сроки коммерциализации этой новинки профессор Охкоши не сумел – но мы будем очень ждать». 8 июля www.strf.ru информирует, что «Электронные паспорта» появятся в России с 2011 года». «В России в 2011 году появится так называемый «электронный паспорт» — универсальная карта, удостоверяющая право гражданина на госуслуги. Об этом сообщил вице-премьер Сергей Собянин. По словам вице-премьера, карта будет наравне с общегражданским паспортом удостоверять личность, а также выполнять еще несколько функций. Среди них — функции полиса обязательного медицинского страхования, свидетельства пенсионного страхования, социальной карты, проездного документа и других. Сейчас проект «e-паспортов» отрабатывается правительством в пилотном режиме. В эксперименте участвуют Москва, Татарстан, Башкирия и Астраханская область. Кроме того, в проекте участвуют еще более 20 регионов страны.По словам Собянина, с 2011 года он распространится на всю Россию. Впервые о введение на территории страны «электронных паспортов» стало известно в конце 2009 года. Сообщалось, что получение карт будет бесплатным и необязательным. Действовать они будут по всей России. Карты будут привязывать к банковскому счету и их можно будет использовать для оплаты товаров или, например, проезда в общественном транспорте». В тот же день,8 июля, тот же www.strf.ru сообщает, что «В российских школах в 2012 году введут электронные дневники». «В российских школах в 2012г. будет введена система электронных дневников. Об этом заявил министр образования и науки РФ Андрей Фурсенко в ходе VII Тверского социально-экономического форума «Информационное общество». «К 2012г., когда школы перейдут на новую систему, — это будет введено. Сейчас мы смотрим необходимые для этого программы», — сказал он. Министр сообщил, что сейчас около 30% школ используют электронные дневники. Между тем президент РФ Дмитрий Медведев отметил, что электронные журналы оценок и SMS-оповещения используются только в крупных городах. По его мнению, этот проект необходимо развивать. Д. Медведев отметил, что сам не раз использовал такую возможность. Вместе тем А. Фурсенко подчеркнул, что при введении электронного дневника есть одна проблема — защита персональных данных. Президент отметил: «Да это должно быть обеспечено». 29 июля //popnano.ru информирует, что «Районный суд впервые в России ограничил доступ к всемирному видеохостингу». «Центральный районный суд Комсомольска-на-Амуре постановил ограничить доступ к пяти интернет-сайтам, в том числе всемирному видеохостингу YouTube, за распространение экстремистских материалов. Об этом сообщил вчера представитель Хабаровского краевого суда, не уточнив дату вынесения судебного решения. С иском в суд в мае 2010 года обратился прокурор Комсомольска-на-Амуре Владимир Пахомов. Его подчиненные нашли на видеохостинге ролик Russia for Russians, признанный Самарским районным судом 19 ноября прошлого года экстремистским. На остальных сайтах была обнаружена книга Адольфа Гитлера «Моя борьба», попавшая в черный список в марте этого года по решению Кировского райсуда Уфы. Таким образом, впервые в России за материалы экстремистского содержания, признанные таковыми по суду, был ограничен доступ к всемирно известному интернет-ресурсу. Для закрытия доступа к пяти порталам прокурор обратился в суд с ходатайством заблокировать доступ к сайту целиком «посредством добавления на пограничном маршрутизаторе правил фильтрации IP-адресов указанных сайтов». Ответчиком по делу стал крупнейший провайдер Хабаровского края ООО «РА РТ «Роснет». Заявления главы компании Александра Ермакова о том, что компания не может отвечать за содержимое интернет-сайтов, к которым обеспечивает доступ, и не имеет права ограничивать своих пользователей в получении информации, если они соблюдают условия договора, суд во внимание не принял. Судья Анна Айзенберг полностью удовлетворила требования прокурора. "Суд обязал местного провайдера ООО «РА РТС «Роснет» ограничить доступ к YouTube, а также к lib.rus.ec, thelib.ru, zhurnal.ru, web.archive.org, которые содержат в свободном доступе материалы, внесенные в федеральный список экстремистских», -- сказал представитель суда. «В частности, на сайтах электронных библиотек можно найти текст книги Адольфа Гитлера "Моя борьба". Не исключено, что провайдер будет обжаловать решение суда», -- сказал собеседник. Жалоба действительно была подана вчера. Интернет-провайдер выразил сожаление по поводу решения суда. «Это решение безграмотно не только юридически. В тексте, выданном судом, запрещен доступ к несуществующему сайту lib.rus (вместо lib.rus.ec), потеряйся еще буква s, была бы закрыта крупнейшая интернет-библиотека, -- заявили в компании-провайдере. -- Мы сидим и смеемся». Решение Центрального суда Комсомольска-на-Амуре об ограничении доступа к пяти интернет-сайтам, в том числе международному видеохостингу YouTube, противоречит Конституции РФ, заявили РИА Новости в российском отделении Google (Google владеет YouTube). "Мы считаем, что решение Центрального суда города Комсомольск-на-Амуре противоречит Конституции РФ, в частности 29-й статье. Решение суда ограничивает доступ не к отдельным роликам, а ко всему сайту. Таким образом, пользователей ограничивают в доступе к информации. Стоит отметить, что на YouTube очень много контента. В том числе есть и канал президента России", -- заявила Алла Забровская, директор по связям с общественностью Google в России. Она отметила, что пользовательское соглашение YouTube запрещает выкладывать на ресурс контент, который противоречит законам РФ. Сообщество пользователей YouTube само поддерживает удаление таких роликов. Модераторы по жалобам пользователей удаляют ролики, которые пропагандируют межнациональную рознь, агрессию, насилие. История вызвала большой резонанс еще и в связи с тем, что готовится пакет поправок в российские законы по регулированию отношений в Интернете, который рабочая группа Минкомсвязи разработала в конце мая этого года. В группу вошли также Минюст, ФСБ, «Росохранкультура», «Роскомнадзор» и ФСО, ряд профильных компаний. Законопроект должен быть представлен в Госдуму в октябре 2010 года. В рамках этой рабочей группы ФСБ уже предложила внести поправки в закон «Об информации, информатизации и защите информации». В частности, предлагается предоставить силовым структурам возможность закрывать по письму из прокуратуры экстремистские сайты в течение трех дней и обязать провайдеров приостанавливать действие домена по «мотивированному письму» руководителя правоохранительного органа. До этого, в сентябре прошлого года, Минюст выступал с инициативой наделить правоохранительные органы правом приказывать провайдеру приостанавливать оказание услуг тем или иным гражданам, заподозренным в использовании Интернета в преступных целях».

 

 

Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК посвящен темам поиска внеземных цивилизаций и происхождения жизни. 19 июля на www.popmech.ru  помещена заметка «Икар, сын Дедала: К дальним пределам». «Ученые и конструкторы возвращаются к идее отправки сверхдальней космической миссии к соседним звездам. До некоторых пор планетологи имели в своем распоряжении совсем немного объектов для изучения. Сперва – только Земля, затем соседние Марс и Венера, с недавнего времени – другие планеты Солнечной системы и их спутники. А в последние годы этот краткий список пополнился сразу почти полутысячью новичков – планет у далеких звездных систем, исследовать которые позволяет уже современная техника. Немало специалистов полагают, что вскоре удастся обнаружить и еще одну «крохотную голубую точку», двойник нашей комфортной Земли. И разумеется, что изучить ее все захотят максимально полно. Понадобится узнать ее массу, температурный режим, состав атмосферы, наличие морей и континентов, наконец, жизни. Но интересней всего возможность отправить к этой планете дальний космический зонд, пусть без людей, но хотя бы с достаточным оборудованием для проведения исследований на месте. А возможно, и с посланием потенциальным «братьям по разуму». Конечно, подобное путешествие не будет легким, но в принципе оно не так уж невероятно. Подобные планы ученые вынашивают уже не первое десятилетие. Так, в 1970-х в Великобритании велась работа по проекту Daedalus, в рамках которого должен был быть создан межзвездный зонд с ядерным двигателем – и отправлен к звезде Барнарда, в 6 световых годах от нас. Путешествие туда и обратно не должно было занять слишком много времени. Увы – в те годы проект оказался нереализуем ни технически, ни финансово. Но на днях Британское межпланетное общество (British Interplanetary Society) и фонд Tau Zero объявили о намерении вернуться к проекту Daedalus уже на новом уровне и пересмотреть его с учетом новых знаний и технологий, которые были наработаны за 30 с лишним лет, прошедших с тех пор. Новый проект получил название Icarus – напомним, что в греческой мифологии крылатый герой Икар был сыном Дедала. Понятно, что для достаточно быстрого путешествия к звезде – даже такой близкой, как звезда Барнарда – аппарат должен развивать очень, очень внушительную скорость. По проекту Daedalus ускорение ему должна была сообщать серия маломощных ядерных взрывов, происходящих внутри специальной двигательной установки. В качестве топлива использовались микроскопические гранулы из смеси дейтерия с гелием-3, облучаемые потоком высокоэнергетических электронов. Согласно проекту, в двигателе должно было происходить до 250 взрывов в секунду. Соплом могло служить мощное магнитное поле, создаваемое силовыми установками корабля. По расчетам, корабль смог бы достичь скорости в 12% скорости света, что позволило бы провести путешествие всего за 50 лет. Однако трудности, связанные с реализацией этой схемы, оказались слишком многочисленны. Сконструировать двигательную установку, способную в этих адских условиях ядерных взрывов проработать без сбоев 50 лет – задача сама по себе невероятно трудная. Существовали проблемы и с необходимым количеством топлива, которые так и не были решены. Но сегодня команда проекта Icarus смотрит в будущее более оптимистично. Они намерены полностью пересмотреть проект Daedalus с высоты уже современных технологий. Насколько на высоте окажутся они – пока совершенно непонятно».28 июля на том же www.popmech.ru помещена статья «Эй, а где все?: Ответ Ферми». «Показано: если контакт между цивилизациями разных планет взаимно обогащает их, то рано или поздно «цивилизованной» окажется вся Вселенная.Всегда приятно писать о работах отечественных ученых. Тем более – совместных с учеными братской Украины. Тем более – весьма остроумных и посвященных столь интересной теме, как наличие внеземных цивилизаций. Точнее говоря, Игорь Безсуднов и Андрей Снарский рассматривали известный парадокс Ферми. Напомним, что парадокс этот, сформулированный знаменитым итальянским физиком, состоит в простом вопросе – «Ну и где они?». Если во Вселенной и вправду существуют другие высокоразвитые цивилизации, отчего мы не наблюдаем никаких их достоверных следов – ни радиосигналов, ни космических зондов, ничего? Хотя за более чем полвека, прошедшие с выдвижения этого парадокса, контраргументов против него накопилось достаточно, окончательно он не разрешен до сих пор. На простой вопрос «где они?» не существует единого, точного и удовлетворяющего всех ответа. Взглянуть на проблему по-иному и предложили Безсуднов и Снарский. Их подход состоит в том, чтобы рассматривать цивилизации в рамках определенного «объема» пространства и времени, в котором они появляются, развиваются, угасают и гибнут. По мнению ученых, для цивилизаций характерно лишь определенная, ограниченная временная протяженность, которая ограничивает их развитие и, как следствие, распространение в пространстве. С другой стороны, в некоторых обстоятельствах цивилизации могут оказаться близки друг к другу во времени и пространстве, что обеспечит контакт между ними. В результате контакта они обогащают друг друга своими технологическими и культурными достижениями. Обе такие цивилизации получают дополнительный толчок, и их совокупная продолжительность существования и распространенность увеличиваются. Безсуднов и Снарский пошли еще дальше и построили несложную компьютерную модель «клеточного автомата», в рамках которой Вселенная предстала, как матрица размерами 10 тыс. х 10 тыс. ячеек, и функционировала на протяжении 320 тыс. циклов обновления всех этих ячеек. Параметры, управляющие эволюцией ячеек этой «элементарной Вселенной», просты. Задается определенная вероятность появления в ячейке цивилизации, задается определенное время ее существования, скорость расширения и дополнительный «бонус» в случае, если цивилизации вступают в контакт. Результаты работы этой модели и позволяют по-новому взглянуть на парадокс Ферми. Оказалось, что при определенном значении заданных параметров по всей Вселенной происходит «фазовый переход»: из состояния, в котором цивилизации изолированы и не пересекаются – к такому, в котором они все активнее контактируют, все больше расширяются и существуют все продолжительнее, проявляя тенденцию к полному охвату всей Вселенной. Модель позволила Безсудному и Снарскому построить неравенство, при выполнении которого Вселенная рано или поздно должна оказаться полностью «цивилизованной». Остается, конечно, вопрос о том, в какой Вселенной мы живем; выполняется ли в ней это неравенство, или нет. Легко, конечно, сказать, что – нет, не выполняется, ведь иначе все более расширяющиеся группы контактирующих цивилизаций были бы замечены нами. Но, может, просто не пришло время? Авторы работы мудро решают, что ответ появится лишь со временем». «Обнаружены «семена биологической жизни», сообщает 19 июля www.strf.ru. «Учёными обнаружен простейший микроб, который объявлен ими источником биологической жизни на Земле и во Вселенной в целом. Научный коллектив из Рио-де-Жанейро (Бразилия) провел серию экспериментов с бактерией деинококкус радиодаранс (Deinococcus radiodurans), по результатам которой сделал вывод, что эти организмы являются «семенами биологической жизни». Как оказалось, эти бактерии обладают практически неограниченной способностью к выживанию. В ходе проведенных экспериментов они выдерживали смертельные для всех других известных биологических организмов дозы радиации, агрессивные химические среды, предельные температуры как холода, так и тепла, длительное нахождение в вакууме. «Высочайшая степень выживаемости деинококкуса делает ее главным кандидатом на источник биологической жизни на космических просторах», — заявил руководитель исследований профессор Айван Полино-Лима.

Раздел ИЗОБРЕТЕНИЯ  в этот раз, как и в прошлый, представлен пятью заметками. 22 июля www.strf.ru сообщает, что «Разработан способ повышения эффективности дорожных знаков».«Сотрудники Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) нашли способ привлечения внимания к информационным сообщениям дорожно-транспортной инфраструктуры. Для этого в качестве основной технологии для изготовления дорожных знаков, дорожной разметки, причальных визиров и прочих сигнальных технических средств предлагается использовать различные типы голограмм. Современные дороги подчас перенасыщены информацией, что нередко приводит к рассеянности внимания водителей. Например, о наличии впереди дорожной полосы ответвления, связанного только с этой полосой, вовсе не обязательно знать владельцам авто с соседней полосы. Аналогична ситуация с разрешением или запрещением поворота для отдельных полос на перекрестке. Пространство видения голографического изображения может быть разделено на необходимое количество воспроизводимых для конкретной позиции информационных сообщений. Именно их (голограммы) предлагают использовать сотрудники ФИАНа в качестве альтернативной технологии для производства дорожных знаков, дорожной разметки, причальных визиров и прочих технических средств регулирования дорожного движения. Голограммы, способные переливаться всеми цветами радуги в видимом диапазоне, относительно легки как в изготовлении первичной голограммы, так и в тиражировании. А значит, при наличии полезных преимуществ, вполне могут «составить компанию» новейшим средствам, предлагаемым сегодня для обеспечения безопасности движения, например, «алмазной» пленке для покрытия знаков или электронным средствам дистанционного считывания информации о знаках для систем полуавтоматического управления транспортом. «Использование голографических дорожных знаков позволило бы иначе подойти к организации дорожного движения — распараллелить его, или другими словами, выдавать инструкции каждому участнику движения в зависимости от его положения на дороге. При этом для конкретных условий или участка дороги можно записать свой собственный „универсальный“ знак», — рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией Сверхбыстродействующей оптоэлектроники и обработки информации ФИАН, кандидат физ.-мат.наук Андрей Путилин. Максимальный угол обзора голограммы может достигать 180 градусов, а минимальный угол обзора конкретного ракурса — доли градуса. Однако воспроизводить различные изображения с разных точек можно не только в зависимости от угла зрения, но и от расстояния до голограммы, иными словами, можно структурировать все пространство вокруг нее. Например, есть возможность «научить» голографический знак увеличивать яркость — ярко вспыхивать или начинать мерцать — при приближении к нему транспорта на определенное расстояние, а известно, что вся изменяющаяся информация хорошо привлекает к себе внимание. Также радужные голограммы могут служить в качестве ретрорефлектора, отражающего свет фар. В этом случае голографический светоотражатель будет способен разделять по цвету свет, отраженный от собственных фар конкретного автомобиля и фар автомобиля, идущего навстречу, идущего по соседней полосе или выезжающего сзади на обгон. «Если использовать голограмму в качестве ретрорефлектора, тогда то, что освещается конкретным автомобилем, будет светиться его водителю, скажем, зеленым, а в обратную сторону, например, красным. Это будет показателем того, что по определенной полосе уже кто-то движется, и значит ехать туда нельзя», — комментирует Андрей Путилин. Еще один пример использования голограмм на дороге — оповещение пешеходов о приближении автомобиля. Не секрет, что пешеходы порой «забывают» про светофоры, а водители — про «зебру». Голографические мигающие знаки, встроенные непосредственно в проезжую часть или около нее, могли бы оповестить пешехода о возможной опасности, а водителя — о пешеходном переходе впереди, то есть послужить на пользу представителям обеих групп участников дорожного движения. Но и это отнюдь не все преимущества использования голограмм на дороге. «Такого же типа знаки могут использоваться в причальных приспособлениях, например, визирах, причем там это даже более важно, чем на дороге. Еще на парковках — там голограмма могла бы сигнализировать о приближении опасной зоны, например, стены. Еще голограммы можно интегрировать в систему световых сигналов транспортных средств. То есть это практически вся инфраструктура, связанная с дорогой, где есть перемещающийся источник света», — подытоживает руководитель проекта». «Начал работать самый мощный в мире микроскоп», информирует www.nanonewsnet.ru 1 июля. «Вы, конечно, можете гордиться функцией увеличения масштаба, реализованной в вашей камере или мобильном телефоне. Но, новый электронный микроскоп JEOL, JEM-ARM200F, находящийся сейчас в лаборатории Техасского университета в Сан-Антонио (University of Texas at San Antonio, UTSA), может увеличить объекты в 20 миллионов раз, что делает его самым мощным микроскопом в мире на настоящий момент времени. Разработчики этого устройства надеются, что с помощью нового научного инструмента ученые смогут добиться значительного прогресса в лечении рака и других опасных заболеваний. «Благодаря новому микроскопу мы получили доступ к самым маленьким вещам в мире, при этом еще и в высоком разрешении. Это дает нам огромное научное преимущество и возможность решения проблем, решение которых до этого момента не было доступным» – рассказал Мигель Якэман (Miguel Yacaman), руководитель Отдела физических наук и астрономии колледжа UTSA. «Используя новый микроскоп мы уже в состоянии наблюдать, как ведут себя отдельные атомы вещества, из которых изготавливаются наночастицы. Для нас это – чаша Священный Грааль.» Новый микроскоп размещен в специально подготовленной лаборатории, защищающей его от внешних вибраций и других факторов, отрицательно влияющих на его функционирование. Команда ученых Мигеля Якэмана уже в полном объеме использует возможности нового микроскопа для разработки технологии изготовления наночастиц определенной формы и размеров, которые, совместно с лазером, будут в состоянии разрушить раковые клетки. Согласно заявлению руководства университета UTSA, микроскоп JEM-ARM200F по завершению выполнения некоторых собственных научных программ станет доступен ученым со всего мира, которые смогут управлять им в онлайн-режиме и использовать его 24 часа в день и семь дней в неделю». «Робот на проводах: К нам едет инспектор». Так называется заметка, помещенная на www.popmech.ru 28 июля. «Новый робот сможет инспектировать состояние линий электропередач, перемещаясь прямо по проводам. Первый прототип пройдет тестирование уже в этом месяце, а полевые испытания намечены на 2014 г.Эндрю Филипс (Andrew Phillips) и его команда из Исследовательского института электроэнергетики уже завершают создание прототипа, который должен быть впервые испытан вне стен лаборатории уже в ближайшие недели. Аппарат весом чуть более 60 кг и длиной около 180 см использует ролики для того, чтобы прикрепляться к проводам и двигаться вдоль них на многие километры. Для того, чтобы преодолевать опоры линий и столбы, он, как планируют авторы разработки, будет использовать специальные кабели, которыми те будут оснащаться. Оснащенный видеокамерой высокого разрешения и набором дополнительных датчиков, робот сможет самостоятельно анализировать все полученные данные, сравнивать их с ранее имевшейся картинкой. Предполагается, что робот будет отслеживать выросшие в опасной близости деревья и другие потенциально опасные для линий электропередач изменения на местности – то есть, возьмет на себя работу, которая пока что требует полета целого вертолета с группой специалистов. Кроме того, уже прототип сможет отслеживать некоторые неполадки на линии – например, перегрев оборудования или характерное «жужжание», которое может служить индикатором проблем. Наконец, он сможет снимать данные со стационарного оборудования, для чего пока что, опять же, приходится работать людям. «Еще рано говорить о цене такого робота, но мы уверены, что она будет ниже 500 тыс. долларов,» - говорит Эндрю Филипс. Какой бы внушительной ни казалась, работа, которую аппарат возьмет на себя, сегодня обходится куда дороже. Предполагается, что перемещаться робот будет со скоростью около 5 км/ч, используя не сами провода, передающие энергию, а расположенные выше защитные провода, которые защищают линию передач от ударов молний. В них энергия не подается, но за счет электромагнитной индукции в этих проводах тоже возникает электрический ток, «стимулированный» током по основному проводу. Эту энергию и предполагается использовать для работы аппарата. Кстати, этот же принцип предполагается использовать в будущем и для передачи электроэнергии вовсе без проводов – по крайней мере, в масштабах отдельно взятой квартиры. Для дополнительной подпитки на борту расположены и солнечные батареи». 7 июля www.membrana.ru радует мировую прогрессивную общественность новостью, что «Американцы изобрели установку батареек вслепую». «Компания Microsoft разработала технологию InstaLoad, которая позволяет вставлять батарейки в фонарики, цифровые камеры, вспышки, компьютерные мыши и игрушки не глядя и не заботясь о правильной полярности. Она сама собой окажется верной. В отличие от предыдущих решений проблемы правильной установки батареек, предполагающих электронные схемы, которые определяли бы полярность и подавали питание "в нужном направлении", изобретение Microsoft — чисто механическое и гениально простое. В нише, выполненной по стандарту InstaLoad, с каждого края имеется по два изолированных контакта — и плюс, и минус. При вставке батарейки любой стороной её выступающий плюсовой вывод всегда соприкоснётся с центральным плюсовым контактом отсека, а минусовой соответственно со своей, минусовой периферийной пластиной. Технология совместима со всеми серийными цилиндрическими батарейками (и также перезаряжаемыми аккумуляторами) формата AA, AAA, C, D или CR123, — сообщают американцы. Чем больше батареек вставляется в отсек, тем больше шанс ошибиться, а в некоторых устройствах неправильная установка элементов питания может привести к порче микросхемы. Находка Microsoft не только исключает такой печальный сценарий, но, очевидно, ускоряет и упрощает смену батареек на ходу, в условиях плохой освещённости, в общем, в тех случаях, когда вспомнить или разглядеть в отсеке выгравированную схему правильной установки трудно или вовсе невозможно. Теперь такая схема не понадобится». 22 июля www.membrana.ru сообщает, что «Изобретён слепой набор текста на контактном экране». «Отныне для ввода текста на КПК или телефоне не нужна точность попадания в виртуальные клавиши: устройство правильно интерпретирует весьма вольную "абракадабру". Революционную систему BlindType разработали двое молодых людей, работающих в Сан-Франциско, — Костас Элефтериу (Kostas Eleftheriou) и Панос Петропоулос (Panos Petropoulos), основавших одноимённую компанию BlindType. Новая виртуальная клавиатура необычайно устойчива к ошибкам ввода. Фактически от пользователя требуется лишь приблизительно попадать в желаемые клавиши, можно на соседние, можно даже между ними. Программа же моментально заменяет искажённые слова правильными, сверяясь со своей библиотекой. Так, к примеру, бегло введённое tyor тут же превращается в type — на экран человеку смотреть практически не требуется. Отдалённо это новшество напоминает распространённую на телефонах систему предиктивного ввода Т9, но на гораздо более продвинутом уровне. Софт BlindType автоматически адаптируется к расположению и ориентации области ввода, передвигая виртуальную клавиатуру под пальцы. То есть человек может набирать текст в любом месте и хоть по диагонали. Также возможен ввод вообще без клавиш: машинка будет ориентироваться по взаимному расположению точек касания. По уверению разработчиков, BlindType может работать с разными языками и даже с альтернативными раскладками, помимо QWERTY. Если система не узнаёт слово, пользователь всегда может ввести его буквально, без автозамены, а также он может добавить новое слово в словарь программы, чтобы в будущем она его распознавала. Новинка совместима с операционной системой Android и даже дружит с системой Apple iOS (на ней работают iPhone и все его i-родственники).

Спешу сообщить, что раздел КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вышел из отпуска и продолжает работу. «Американцы превратили водопад в 3D-экран», информирует 2 июля www.membrana.ru. «Многослойный дисплей из капель воды создали Питер Барнум, Шриниваса Нарасимхан и Такэо Канадэ из университета Карнеги-Меллона. Не первый в своём роде проект отличается от предшественников высоким разрешением, глубиной картинки и простотой управления. Инженеры соорудили систему из четырёх рядов эмиттеров, выполненных в виде игл из нержавеющей стали (в каждом ряду по 50 штук). Каждый выпускает по 60 капель в секунду. Выпуск синхронизирован, и в результате получаются стройные ряды капель. Положение всех "пикселей" отслеживает камера, она передаёт информацию на проектор, который подсвечивает каждую каплю определённым светом. Человеческому глазу кажется, что на водном дисплее отображается движущаяся картинка. Четыре ряда игл образуют четыре идущих друг за другом экрана. Компьютер контролирует выдачу капель так, чтобы каждый новый ряд капель двигался в промежутках между другими тремя, не заслоняя их на общей вертикальной картинке. Возникает ощущение глубины изображения, его трёхмерности. "Одного проектора достаточно, чтобы освещать все слои. Капельный экран позволяет увидеть всё то же, что мы обычно наблюдаем на обычном компьютерном дисплее: тексты, картинки, фильмы или какие-либо интерактивные объекты", — рассказывает Барнум». 5 июля www.strf.ru пишет, что «В США создают автомобиль для слепых». «Американские ученые и сотрудники национальной федерации слепых США (НФС) разрабатывают автомобиль для людей с полной потерей зрения. Первую модель такого автомобиля планируется представить уже в следующем году. По словам ученых, машина будет оснащена технологиями, которые позволят незрячим людям водить без посторонней помощи. Вся информация о ситуации на дороге будет передаваться водителю с помощью особых интерфейсов, разработанных специально для слепых. Так, к примеру, о поворотах будут предупреждать специальные сенсоры, посылающие вибрирующий сигнал в перчатки на руках водителя. Чтобы верно распознать угол вращения руля, в машине будет установлен специальный звуковой механизм, дающий голосовые команды, сообщая о направлении движения. Следить за скоростью поможет специальный жилет, который будет вибрировать с разной частотой, в зависимости от того, насколько разогнался автомобиль. В прошлом году студенты технологического колледжа Вирджинии успешно провели первые испытания, превратив в машину для слепых четырехколесный багги (внедорожника для езды по песку). «Глазами» такого багги служили лазерные датчики, которые при движении определяли расстояние до препятствий. По словам сотрудников НФС, в следующем году официальный тест-драйв будет проводиться на модифицированном джипе Ford Escape. Президент НФС Марк Маурер убежден, что похожие проекты способны поменять представление людей о слепоте. «Мы отходим от общепринятого факта, что слепота не позволяет человеку вносить вклад в развитие общества», — сказал Маурер. Он также добавил, что сама идея такого транспортного средства не нова. Задумываться о создании автомобиля для слепых Маурер начал еще 10 лет назад. «Некоторые считали, что я сошел с ума», — признался разработчик. Полностью функционирующий прототип такой машины будет испытан слепым водителем на трассе во Флориде в январе 2011 года». 13 июля на www.popmech.ru опубликована заметка «Холодный разум: Сделано с умом». «- Чего бы приготовить? - А что у нас есть? Ответить на эти насущные вопросы поможет холодильник, который предложит рецепты из продуктов, которые в него загружены. Проект холодильника Smart Fridge – детище дизайнера Эшли Легг (Ashley Legg) – вряд ли заинтересует тех, кто любит со вкусом приготовить и поесть. Зато для остальных, которые этими вопросами обычно не заморачиваются (а их подавляющее большинство) такое кухонное устройство может стать неоценимым помощником. Суть идеи состоит в том, что холодильник, имея данные о том, что и в каких количествах в него загружено, самостоятельно обращается к встроенной базе рецептов и выдает подходящие, те, которыми можно воспользоваться, имея лишь то, что мы имеем. После того, как владелец выберет подходящее блюдо, Smart Fridge поможет в готовке, выдавая голосовые инструкции – «возьмите», «смешайте» и так далее. Слабым местом идеи выглядит сам процесс загрузки продуктов в холодильник: по проекту Эшли Легг, ставя в него молоко или сосиски, владелец должен будет указать, что именно он туда поставил. Для этого используется дверца, которая после закрытия превращается в сенсорный экран. На наш взгляд, это совершенно лишние телодвижения, ведь можно было бы оснастить Smart Fridge устройством для считывания информации со штрих-кода или все более популярных RFID-чипов».

Сообщение о «Разумном холодильнике» венчает июльский обзор новостей науки и техники. Надеюсь, что количество действительно полезных  изобретений, направленных на созидание, будет неуклонно возрастать.