Обзор новостей науки и техники Октябрь 2009

Размещено на сайте 2 ноября 2009
 
Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
 
 
Вашему вниманию предлагается седьмой, октябрьский, обзор новостей науки и техники. По объему он примерно такой же, что и предыдущий. Разделы обзора мы с Вами уже можем назвать «традиционными», и это не будет большим преувеличением.
Раздел ЭНЕРГИЯ мы начинаем со статьи И. Охапкина «Андрей Жук: «Водород нисколько не экологичнее природного газа»(www.strf.ru, 6 октября). Жук Андрей Зиновьевич - директор Института новых энергетических проблем, который входит в структуру Объединённого института высоких температур РАН, доктор физико-математических наук.
«Андрей Зиновьевич, каковы преимущества и недостатки топливных элементов на водороде?
— Два главных преимущества — их экологичность и бесшумность. Но, я бы сказал, ими они и ограничиваются. Более того, даже их экологичность можно поставить под сомнение, в глобальном смысле этого слова. Да, при окислении водорода получается только вода, но ведь прежде необходимо получить сам водород, а с этим всё уже сложнее. Пока придумали всего два способа получения водорода в больших масштабах — из воды и путём преобразования углеводородов, преимущественно природного газа. В первом случае воду необходимо разложить до водорода и кислорода, затратив электроэнергию. Но этот способ сейчас слишком дорог. Поэтому значительную часть водорода производят из природного газа — так дешевле. Это выхолащивает всю идею водородной энергетики, которая заключается в отказе от топлив, содержащих углерод. Более того, просто сжигая газ как топливо, уже сегодня на самых современных тепловых электростанциях можно достичь высокой эффективности при минимальном вредном воздействии на окружающую среду — уж, по крайней мере, не большем, чем при производстве водорода. Поэтому водород нефтегазового происхождения для электростанций — это малоперспективно, хоть он и дешевле. За более низкой ценой водорода гонятся, в том числе, из-за того, что топливные элементы, в которых он используется, и так зашкаливают по цене. Смотрите, например, стоимость современного дизеля, который даёт КПД в 40 процентов, — 200 долларов за киловатт мощности, водородного топливного элемента с КПД 50 процентов — под 3000 долларов. И эту стоимость пока снизить не удаётся.
Понятно, что нагрузка на среду при производстве водорода из природного газа примерно та же, если его сжигать в электростанциях. Но многое зависит от того, где использовать топливо: одно дело доставлять в город и сжигать там, другое — производить водород в безлюдной местности и экологично окислять в городе. Экологическая нагрузка во втором случае сильно уменьшается.
— Совершенно верно. Практически любая технология производства энергии оказывает негативное воздействие на окружающую среду. В случае гидроэлектростанций — это масштабное затопление земель. Даже при нормальном функционировании атомных станций более двух сотен радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду и организмы людей и животных; кроме того, в процессе их работы вырабатываются долгоживущие радиоактивные отходы, впоследствии подлежащие захоронению. Работа теплоэлектростанций — это выброс углекислого газа, оксидов азота, серы, других вредных веществ и пылевых частиц. В среднесрочной перспективе проблему может решить подход, при котором экологическая нагрузка будет территориально распределена, а негативное воздействие на человека и биосферу минимально. Этого можно достичь, если экологически чистый (при непосредственном его использовании, без предыстории получения) энергоноситель производить в регионе с малой нагрузкой на экологию, а затем потреблять там, где увеличение такой нагрузки критично, — городах, заповедниках, зонах земледелия и курортах. Водород, на мой взгляд, на роль такого энергоносителя не подходит. Кроме того, сейчас на многих электростанциях, например, фирмы, UTC Power в США, стоит блок переработки природного газа в водород, и только после этого получают водородные топливные элементы. То есть такая электростанция потребляет тот же природный газ. От неё разве что шума меньше, но это достигается и более простым методом.
Тогда что бы Вы предложили в качестве альтернативы водороду? Чем он не подходит?
— На сегодняшний день самый универсальный и экологически чистый энергоноситель — электрическая энергия. Фактически, у неё только один недостаток — её нельзя эффективно хранить. Аккумуляторы и другие накопители энергии дороги, кроме того, в них невозможно запасти много энергии. Но решить эту проблему можно — с использованием того же самого промежуточного энергоносителя. Сейчас, конечно, превалирует точка зрения, что водород — это оптимальный вариант. На самом деле, у него много недостатков. Да, это самое калорийное топливо, если брать в расчёте на один килограмм. Но этот килограмм занимает слишком много места (около девяти кубометров при атмосферном давлении), то есть его надо либо сжимать, либо сжижать — и то и то неудобно и затратно. Есть вещества, которые поглощают водород, но те, что делают это наиболее эффективно, — ядовиты. Кроме того, водород взрывоопасен. Отсюда технические и экономические трудности при его хранении, транспортировке и распределении. Это неудобно, в частности, если использовать водород как автомобильное топливо. В ОИВТ РАН предложили технологии, которые помогают обойти недостатки водорода, а также альтернативный энергоноситель — алюминий».
По-моему, очень четкое изложение проблемы - ни добавить, ни прибавить. Очень важна мысль А.З. Жука о том, что практически любая технология производства энергии оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Важно и то, что не может быть и оптимального энергоносителя для всех времен и народов. Кстати, алюминий действительно имеет много преимуществ перед водородом. Об этом следующая заметка – «В США создано принципиально новое ракетное топливо»(www.strf.ru, 22 октября). «Специалисты США создали совершенно новое ракетное топливо. Оно представляет собой смесь алюминиевой пудры, состоящей из наночастиц, и обычного льда. По словам разработчиков, такое топливо сможет сделать пуски ракет экологически более безопасными и даже позволит осуществлять дозаправку космических аппаратов в столь отдаленных точках, как Луна и Марс. Ключевым моментом использования этого алюминиево-ледяного топлива, получившего сокращенное название АЛИСЕ, является химическая реакция между водой и алюминием, дающая очень высокую температуру и большое количество энергии. Как надеются разработчики, образующиеся при этой реакции соединения водорода удастся использовать не только при запусках ракет, но также и для питания топливных водородных ячеек, которые будут использоваться при длительных космических путешествиях».
Думаю, что в ОИВТ РАН разрабатывается примерно то же самое. Имеют перспективы и ядерные источники энергии. Об этом пишут 12 октября www.strf.ru(«Учёные создали ядерную батарейку размер c монету») и 16 октября //popnano.ru («Ядерной батарейки хватит на десятки лет»). «Физики Университета штата Миссури объявили о создании ядерной батарейки, размер которой не превышает небольшую монету. Созданный источник питания получает энергию за счет распада активных изотопов. В ходе радиоактивного полураспада вещества происходит освобождение заряженных частиц, которые генерируют электрический ток…Большинство крупных ядерных элементов используют твердый наполнитель для получения электронов и сверхвысоких энергий, в случае же с небольшой батарейкой специалистам удалось создать жидкий. Уникальность разработки заключается в ее размерах, поскольку с одной стороны радиоактивный накопитель пропускает электроны, а с другой контролирует период полураспада». «В такого рода батарейках один электрод - это лучеиспускающий изотоп, а второй - пластинка, которая из-за беспрерывной бомбардировки ионизирующим излучением со временем получает повреждения. Чтобы давать электроэнергию столь долго, сколько существует изотоп, пластинка должна быть большой. Однако сотрудники Университета Миссури использовали новый материал - жидкий полупроводник, который помог им радикально уменьшить размеры батарейки». Авторы полагают, что она может быть тоньше человеческого волоса. Справедливости ради над сказать, что «ядерные батарейки» используются в космосе и на Земле с 60-х гг. прошлого века. Проблема состоит в том, чтобы эффективно улавливать радиоактивные частицы и обеспечить защиту человека от излучения. Отсюда и внушительные размеры таких источников.
Совершенствуются и другие источники энергии. 26 октября сайт //popnano.ru сообщает, что «Солнечный элемент достиг рекордной эффективности». «Специалисты Sharp сумели увеличить эффективность преобразования энергии в фотогальваническом элементе до 35,8%. По данным японской компании, это значение является рекордом в классе элементов, не использующих концентраторы солнечного излучения.Новый фотоэлемент составлен из трех полупроводниковых слоев. Чаще всего нижний слой в подобных конструкциях делают германиевым, поскольку это упрощает производство. В то же время германий не позволяет добиться высокой эффективности; японские инженеры отказались от этого материала, заменив его арсенидом индия-галлия InGaAs. Сформировав слой InGaAs с высокой степенью кристалличности (упорядоченности структуры), разработчики расположили поверх него слои арсенида галлия GaAs и фосфида индия-галлия InGaP. В результате эффективность преобразования энергии, которая в предыдущих моделях элементов Sharp составляла 31,5%, повысилась до 35,8%.» Это самый высокий КПД, показанный без применения концентрации света (зеркалами либо линзами). Абсолютный рекорд эффективности солнечных батарей составляет 43%(мы уже говорили об этом в предыдущих обзорах), но он был достигнут ячейкой в комбинации с концентратором.
26 октября сайт //popnano.ru пишет, что «Солнечные батареи с наносеребром оказались дешевле и легче существующих аналогов». «Западные ученые из Государственного университета штата Огайо говорят, что им удалось разработать новое поколение солнечных батарей с использованием наночастиц серебра. Новые солнечные панели, полученные таким способом, значительно легче и дешевле аналогов, применяемых сегодня в промышленных масштабах. Кроме того, батареи с наночастицами серебра способны быть гибкими. Ученые говорят, что они экспериментировали с разнообразными полимерными полупроводниками, способными поглощать солнечную энергию и вырабатывать электричество. В процессе работ они обнаружили, что добавление в состав панелей серебра, значительно повышает выработку. В Огайо говорят, что частицы серебра следует размещать прямо на пластиковую подложку и это будет способствовать повышению электрической выработке батарей. Пол Бергер, профессор физики и руководитель исследований, говорит, что его команда измеряла количество света, поглощаемого панелями с серебром и без него. Они также измерили плотность нынешнего поколения батарей и количество электроэнергии, вырабатываемой на квадратный сантиметр. Ученые установили, что в батареях без серебра выработка составляет 6,2 миллиампер на кв. сантиметр, тогда как в новых панелях - 7 и более миллиампер. Таким образом, рост выработки составляет как минимум 12%. Бергер говорит, что небольшие частицы серебра при помощи полимера способствуют захвату более широкого диапазона света и батарея поглощает более широкий диапазон волн, что в свою очередь влияет на рабочие характеристики».
30 октября www.membrana.ru сообщает, что «Впервые созданы перезаряжаемые воздушно-цинковые батареи». «Новый тип воздушно-цинкового элемента (zinc-air battery) выводит на рынок швейцарская компания ReVolt. Новинка обещает превзойти литиево-ионные батареи по энергоёмкости в три раза и при этом стоить в два раза дешевле. Отметим, что сейчас воздушно-цинковые батареи выпускаются только в виде одноразовых элементов либо "перезаряжаемых" вручную, то есть при помощи смены картриджа. Кстати, этот тип батарей безопаснее литиево-ионных, так как не содержит летучих веществ и, соответственно, не может воспламениться. Основная препона на пути создания перезаряжаемых от сети вариантов – то есть аккумуляторов — быстрая деградация устройства: электролит деактивируется, реакции окисления-восстановления замедляются и вовсе останавливаются всего после нескольких циклов перезарядки…Ранее в ходе работы перезаряжаемой батареи водный раствор электролита часто просто-напросто высыхал либо проникал слишком глубоко в поры воздушного электрода. Кроме того, осаждающийся цинк распределялся неровно, образуя разветвлённую структуру, из-за чего между электродами начинали происходить короткие замыкания. Новинка лишена этих недостатков. Специальные гелеобразующие и вяжущие добавки контролируют влажность и форму цинкового электрода. Кроме того, учёные предложили новые катализаторы, которые тоже значительно улучшили работу элементов…Первые продукты в отличие от нынешних опытных образцов будут перезаряжаться до 200 раз, а в скором времени удастся достигнуть отметки в 300-500 циклов. Этот показатель позволит использовать элемент, например, в сотовых телефонах или ноутбуках. Компания ReVolt также разрабатывает воздушно-цинковые батареи для электрических транспортных средств. Такие изделия напоминают топливные элементы. Цинковая суспензия в них исполняет роль жидкого электрода, воздушный же электрод состоит из системы трубок. Электричество вырабатывается при прокачивании суспензии через трубки. Образующийся оксид цинка затем сохраняется в другом отсеке. При перезарядке он проходит прежним путём, и оксид превращается обратно в цинк. Такие батареи могут производить больше электричества, так как объём жидкого электрода может быть гораздо больше объёма электрода воздушного… Этот тип элементов сможет перезаряжаться от двух до десяти тысяч раз. Что касается использования, то в будущем году ReVolt планирует выпустить первые маленькие воздушно-цинковые батареи для слуховых аппаратов, а чуть позже и для сотовых телефонов. Более крупные элементы (для электротранспорта) появятся на рынке только через несколько лет.»
Последователи Никола Тесла продолжают исследования в области беспроводной передачи энергии. 7 октября сайт //popnano.ru пишет, что «Sony представила технологию передачи энергии по воздуху». «Корпорация Sony продемонстрировала прототип высокоэффективного блока питания, подающего энергию на устройства по воздуху. Передаваемой мощности достаточно для питания 22-дюймового ЖК-телевизора. При помощи новой системы можно питать устройства, потребляющие до 60 ватт электроэнергии на расстоянии до 50 сантиметров. Приемник получает около 80 процентов передаваемой энергии и 60 процентов, если используется выпрямитель. В Sony отмечают, что разработали специальные пассивные удлинители, позволяющие увеличить расстояние передачи до 80 сантиметров без снижения энергоэффективности. Беспроводный блок питания использует для работы явление магнитного резонанса. На энергопередатчике установлен первичный резонатор, а на приемнике - вторичный. Первичным резонатором в данном случае является квадратная катушка индуктивности со стороной в 40 сантиметров. Магнитный резонанс уже широко используется для передачи энергии на бесконтактные смарткарты, а также для зарядки портативных устройств, однако до сих пор не было представлено универсальных устройств для обеспечения работы бытовых устройств.»
Приятно сознавать, что отечественные ученые тоже не дремлют. 20 октября сайт //popnano.ru сообщает, что «Российские ученые превратили статическое электричество в электроэнергию». «Российские ученые НИИ электрификации сельского хозяйства преобразовали энергию статического электричества в электроэнергию, применимую в быту. Для этого использовали люстру Чижевского, которая способна создавать статическое электричество из воздуха. В ходе исследований металлическая пластина как преобразователь аккумулировала поток, исходящий от люстры, и направляла по проводам в блок. На выходе изобретатели получили электричество напряжением в 40 вольт. Можно получить и больше, сказал старший научный сотрудник НИИ электрификации сельского хозяйства Олег Рощин. "Вешается над землей шар, с него снимается статическое электричество, и наш преобразователь преобразует в обычное электричество", - сказал О. Рощин. Кроме того, ученые предлагают автомобилистам в будущем отказаться от бензина. По их проекту, машина будет передвигаться с помощью заряда энергии, поступающего из-под асфальта через приемное устройство, установленное на днище автомобиля. Для этого в дорожное полотно нужно будет вмонтировать излучающий провод. Магистраль настроят на одну частоту с авто. Таким образом, машина будет заряжаться непосредственно от дороги и передвигаться с той же скоростью, что и на бензиновом двигателе. Ученые уверены, по аналогичной технологии можно и запускать самолеты в воздух. Понадобится всего один провод: он так же, бесконтактным путем, будет заряжать аккумулятор лайнера. Обе разработки запатентованы российскими учеными».
Меня лично в беспроводной передаче энергии смущает одно – наличие достаточно мощных электромагнитных полей, так или иначе воздействующих на организм человека. Не могу утверждать, что человеку от этих полей «никакого вреда, окромя пользы».
В разделе ЭКОЛОГИЯ на этот раз всего одно сообщение – «Как сделать любой автомобиль экологически безопасным?»(27 октября, www.strf.ru). «Довольно простое решение нашел ученый из Санкт-Петербургского государственного университета Роман Нестеренко. Он предложил накапливать все выхлопные газы в специальном баке, который крепиться к автомобилю, а позже их утилизировать в специально оборудованных сервисах…Вся необходимая инфраструктура уже создана, необходимо только разработать накапливающее устройство и снабдить им всех автомобилистов. Для «непослушных» водителей можно разработать правовые действия или ввести дополнительные штрафы…Отработанные газы предлагается утилизировать на специально оборудованных пунктах, например, на автозаправочных станциях. Кроме того, для избавления от накопившихся выхлопов можно периодически выпускать газ на разрешенных скоростных участках дороги, например, вне больших городов и населенных пунктов. Энергия сжатого газа также может использоваться для реактивного ускорения автомобиля. Часть положительной энергии от сгорания топлива будет тратиться на сжатие вредных выбросов при поступлении в отсек их хранения. В среднем придется сжимать около 70 кубических метров газа до объема порядка 1 куб. м. Как показывают расчеты, на это потребуется 2,08*107 Дж энергии. Для справки: теплота сгорания бензина составляет 4,4·107 Дж/кг, поэтому такая величина энергии не запредельна. Неизбежным является в такой ситуации и уменьшение производительности автомобиля. Без учета энергии на поддержание нужного давления на конце выхлопной трубы уменьшение КПД автомобиля можно грубо считать следствием только того, что все дневное количество выхлопного газа теперь необходимо возить с собой. КПД автомобиля должно будет уменьшиться примерно на 20%. Очевидно, что чем больше будет объем сосуда для хранения выхлопов, тем меньше будут затраты энергии на сжатие газа… Накопительный бак можно внедрить в корпус машины, распределив его по поверхности машины и придав ей обтекаемую форму. Дополнительная польза от данного устройства заключается в уменьшении шума при работе автомобиля».
Согласитесь, идея простая и совсем не кажется нереализуемой.
Раздел НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ мы начнем с сообщения о принципиально новом типе материалов – «Создан новый тип мультиферроиков» (23 октября, www.membrana.ru и 26 октября, //popnano.ru). «Мультиферроиками (multiferroics) называют материалы с особым сочетанием вроде бы противоречащих друг другу электрических и магнитных свойств. Новый тип такого "сожительства" был предсказан и в конце концов воспроизведён в американской национальной лаборатории Аргонн (Argonne National Laboratory). О том, что особая форма FeTiO3, полученная при высоком давлении, будет обладать слабыми ферромагнитными и одновременно сегнетоэлектрическими свойствами, впервые заговорил теоретик Крейг Фенни (Craig Fennie), работающий в лаборатории Аргонн. Тут и начались опыты по созданию необычного материала, в которых приняли участие специалисты из самых разных областей науки. "Мы взяли теоретические выкладки, затем провели направленный синтез, соответствующие измерения и установили, что титанат железа, полученный при высоком давлении, обладает как слабым ферромагнетизмом, так и сегнетоэлектричеством, точь-в-точь как предсказывал Крейг", — объясняет в пресс-релизе лаборатории физик Джон Митчелл (John Mitchell). Чтобы убедиться в этом, учёные из нескольких НИИ и университетов США исследовали материал методами генерации второй оптической гармоники (optical second harmonic generation), силовой микроскопии пьезоотклика (piezoresponse force microscopy) и магнитометрии (magnetometry), как при комнатной температуре, так и ниже её (при 105-120 кельвинах). Считается, что мультиферроики могут быть использованы для создания новых видов компьютерной памяти, сенсоров, силовых приводов и различных многофункциональных устройств.
 
 
Мультиферроики реагируют на электрическое поле изменением магнитных параметров, и наоборот. Здесь показано, как помесь магнитного гистерезиса (выделен голубым цветом) и петли, связывающей поляризацию и напряжённость электрического поля, (жёлтый цвет) образует общую кривую (зелёный)».
Следующие два сообщения о материалах, которые могут изменять свой цвет под влиянием внешних условий («умных материалах» или “smart materials”, как говорят у них). 12 октября www.membrana.ru поместила сообщение о том, что «Новая черепица умеет менять свой цвет». «Группа недавних выпускников Массачусетского технологического института (MIT) создала прототип черепицы, которая летом — белая, а зимой — чёрная. Проблема "неправильного" цвета крыш волнует многих специалистов в странах с жарким климатом, в частности, в США. Любимые массами тёмно-красный, коричневый или тёмно-зелёный поглощают слишком много солнечного света (особенно в инфракрасной части спектра), что приводит к росту расхода энергии на кондиционирование, а значит — к лишним выбросам парниковых газов...Однако в холодное время года, напротив, крышу лучше иметь максимально тёмную (в тех краях, где идёт снег, предполагается, что её регулярно очищают), дабы хотя бы немного согревать воздух под ней и тем самым снизить затраты на обогрев дома. Удовлетворить противоречивые требования к одному покрытию призван проект Thermeleon. В его рамках вчерашние студенты построили опытный образец черепицы, меняющей свой цвет в зависимости от температуры. Секрет чудо-плитки заключён в специально подобранном полимере (из числа доступных на рынке), растворённом в воде. Эта жидкость заключена между двумя слоями стекла либо (во втором варианте) пластика. Верхний слой такой плитки прозрачен, а нижний — покрыт чёрной краской. Свойства заполнителя черепицы таковы, что при низкой температуре полимер остаётся растворённым, а жидкость — совершенно прозрачной. Потому свет солнца проходит всю толщу плитки до самого дна, где поглощается чёрной подложкой. Однако при подъёме температуры полимер конденсируется в мириады крошечных капелек, хорошо отражающих свет. Плитка становится белой. Очень важно, что температуру перехода можно варьировать, корректируя "рецепт" жидкости. Потому разработку можно адаптировать к разному климату. При этом коэффициент отражения света у новой черепицы изменяется в очень широком пределе. От 80% летом до 30% зимой. По оценке участников проекта Thermeleon, такая черепица может снизить затраты на кондиционирование дома на 20%. Выгода от новинки в холодное время года пока точно не определена...Выпускники MIT работают над следующей версией своей технологии. Необычный полимер изобретатели намерены упаковывать вместо плитки в огромное число микроскопических прозрачных капсул, которые можно было бы наносить на поверхность тёмной крыши словно краску. Она оставалась бы прозрачной зимой и превращалась в белую летом. Одновременно команда продолжает испытания черепицы, пытаясь выяснить, каковы её стойкость и долговечность».
20 октября //popnano.ru пишет о том, что «Новый полимер может менять цвет». «Разработан новый полимерный материал, переход которого из окрашенного в различные цвета состояния в непрозрачное черное можно осуществить одним щелчком выключателя. Новый электрохромный материал может оказаться полезен для создания многоцветных информационных экранов или электронных книг нового поколения. Электрохромные соединения могут менять окраску, реагируя на электрические сигналы; полученные до настоящего времени электрохромные материалы отличались высокой стоимостью их получения и недостаточным для практического применения набором доступных цветов. Джон Рейнольдс (John Reynolds) из Университета Флориды разработали дешевый электрохромный полимер, способный пробегать весь спектр переходящих пурпурных или зеленых оттенков до черного цвета. Подобный электрохромный материал удалось получить, напылив два тонких слоя полимеров на стеклянные подложки, которые затем были размещены друг над другом. Каждый слой представлен электрохромным полимером различного строения – производным поли-3,4-пропилендиокситиофена [poly(3,4-propylenedioxythiophene)]. В нейтральном состоянии один из полимеров темно-зеленый, другой – темно-пурпурный, при наложении этих цветов получается черный цвет. Электрический ток, проходящий через полученное устройство, может приводить к обратимому окислению или восстановлению полимеров, мгновенно «переключая» их состояние из окрашенного прозрачного в непрозрачное черное. Изменение приложенного заряда позволяет получить широкий набор оттенков от ярко-зеленого до темно-синего.На следующем этапе исследователи интегрировали в устройство третий полимер, который может переключаться между непрозрачным белым и прозрачным бесцветным состояниями. Такая модификация позволила устройству «переключаться» между черным и белым цветом – возможность реализации такого перехода важна для разработки тонких и гибких дисплеев, способных отображать информацию без подсветки сзади (электронная бумага)». 
 Еще два сообщения касаются придания необычных свойств покрытиям. 29 октября //popnano.ru радует нас сообщением, что «Стекла с нанопокрытием останутся чистыми в любую погоду». «Ученые из Тель-Авивского Университета уверены, что недавно проведенные ими исследования в области нанотехнологий может оставить без работы мойщиков стекол. Их открытие может привести к появлению нового типа стеклянных панелей, которые не нуждаются ни в какой мойке и очистке и могут быть использованы в качестве покрытий для солнечных элементов и оконных стекол. Разработанная учеными технология заключается в создании на поверхности стекла решеток из самособирающихся пептидных нанотрубок. Пептидные нанотрубки представляют собой структуры собранные из двух видов органических аминокислот. Получившийся материал является гидрофобным, это означает, что материал отталкивает воду и механические пылевые частицы, оставляя поверхность всегда чистой. Использование этого покрытия имеет огромное значение в области солнечной энергетики. Благодаря ему поверхность солнечных батарей будет всегда сухой и чистой. Это, в свою очередь, позволит поднять эффективность солнечных энергостанций и существенно снизить затраты на их эксплуатацию. Решетки из пептидных нанотрубок, помимо покрытия, могут использоваться и в других областях. Их можно будет использовать для создания суперконденсаторов, которые обладают уникальными электрическими характеристиками и скоро, надеемся, заменят аккумуляторные батареи в электрических и гибридных транспортных средствах.» 
15 октября www.membrana.ru пишет, что «Новое средство от тараканов заставляет их скользить». «Новый тип дешёвого, прочного и нетоксичного покрытия-репеллента разработали зоологи из Кембриджа (Cambridge University). Многие насекомые выделяют из желёз на задней части ног особую маслянистую эмульсию. С её помощью они способны цепляться за практически любые природные и искусственные поверхности и передвигаться по ним даже в вертикальной плоскости. В ходе изучения механизма выделения жидкости зоологи обнаружили, что её свойства меняются при соприкосновении со специально обработанной поверхностью (использовались полиимидные субстраты). Они удаляли из клейкой секреции насекомых воду, из-за чего клей фактически превращался в смазку. Таракан начинал скользить…Репеллентное покрытие можно наносить в виде краски или напыления, причём самим насекомым оно не причиняет никакого вреда. Ян-Хеннинг Диркс, изучавший свойства ног насекомых для своей кандидатской, комментирует открытие так: "Мы совершенно случайно обнаружили это удивительное свойство поверхности, но вскоре поняли, какой у него огромный потенциал". Учёные уже запатентовали технологию, и теперь коммерческое подразделение Кембриджа ищет партнёров…»
Меня лично умилила фраза о том, что «самим насекомым оно (средство) не причиняет никакого вреда». Гуманизм-с! Гораздо важнее, что средство безвредно для человека. Это вам не карбофос!
30 октября www.strf.ru описывает «Экологически чистый материал ДСП». «Сегодня в производстве мебели широко используется всем известный материал ДСП. ДСП или древесностружечная панель — пиломатериал, изготовленный путем горячего прессования древесной стружки и связующего вещества. В состав клеевой массы ДСП входит незначительное количество консервантов, способных выделять формальдегид, опасный для здоровья человека. Российские ученые из Института проблем химической физики РАН вместе с сотрудниками предприятия «Химфист» разработали новый экологичный метод производства изделий из древесины (ДСП) без использования синтетических связующих смол. В работе принимали участие: директор по науке и новым технологиям ООО «Химфаст», доктор химических наук, профессор Виктор Барелко; заместитель директора ИПХФ РАН, кандидат химических наук Евгений Куркин. Деревянные волокна под действием температуры и давления могут, разрушаясь, сами себя связывать естественным образом. Материал получается более прочным, менее пористым и обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными изделиями ДСП. ДСП, кроме неэкологичности, имеет еще целый «багаж» недостатков. У приготовленной смеси маленькое время пригодности, т. е. время, за которое смесь должна быть термически обработана. Это время измеряется часами и реже сутками. Технология производства отличается сложностью и многостадийностью. Прочность и водостойкость ДСП находится на низком уровне все из-за тех же связующих смол. Это объясняется тем, что смола-связующее обволакивает только поверхностный слой стружечного наполнителя и практически не проникает в поры древесных волокон. Изделия пожароопасны. Предложенный механизм формирования композиционного материала состоит в том, что в процессе прессования при определенных тепловых (до 3000С и выше) и динамических параметрах механического воздействия (ударно-циклический режим при давлении до 50 атм) на древесно-стружечную заготовку происходит разрушение клеточных оболочек древесных волокон наполнителя, смолистые вещества (натуральное связующее) выходят в межволоконные поры и затем, полимеризуясь, образуют конечное изделие — древесно-стружечный композиционный материал, отличающийся тем, что материал имеет монолитную, малопористую структуру (достигаемая плотность изделия до 2 г/куб. см). Такой способ получения композиционных материалов отличается абсолютной экологичностью как в отношении технологического процесса, так и в отношении конечного изделия. Время технологической пригодности теперь становится практически неограниченным для стружечной массы, так как смолистые вещества деревянных волокон (естественный «клей») «законсервированы» внутри клеточных оболочек. Технология проста и осуществляется в короткие сроки за одну стадию. Новые ДСП по прочности, водостойкости и пожароустойчивости на порядки превосходят традиционные ДСП. Утилизация теперь становится абсолютно безвредной. Несомненным плюсом также является использование практически любых древесных отходов, в том числе гнилой и подгнившей древесины, причем это абсолютно не влияет на качество ДСП. Это открывает хорошие перспективы по оздоровлению и санации лесов в результате включения в промышленную переработку огромных масс гниющих лесных буреломов — источников биоэпидемий».
Что и говорить, эта технология революционна в своей области. Реализуются внутренние возможности древесного материала, и никаких связующих.
 
В разделе ТРАНСПОРТ в этом обзоре три заметки. Все они связаны с тремя разными видами транспорта. 14 октября www.membrana.ru информирует о том, что «Shell построит самое большое судно на Земле». «Глобальная энергетическая корпорация объявила о плане постройки мегакорабля, превосходящего по размеру любое когда-либо созданное судно. Для сравнения: полное водоизмещение новичка будет в шесть раз превосходить вес американского атомного авианосца класса Nimitz. Морской монстр будет работать плавучим заводом. И прежде чем рассказать о его параметрах, следует пояснить, зачем он понадобился корпорации. Дело в том, что Shell придумала "фокус", как экономически оправдано извлечь из-под морского дна так называемый "простаивающий газ" (Stranded gas reserve). Этим термином добывающие компании обозначают небольшие и труднодоступные месторождения, которые фактически нельзя использовать, поскольку разработка их обойдётся дороже, чем вся выручка от продажи полученного сырья. В данном конкретном случае речь идёт о месторождениях Prelude и Concerto, расположенных на шельфе у северо-западных берегов Австралии. При классическом методе разработки от их скважин пришлось бы тянуть подводные трубопроводы за 475 километров в маленький портовый городок Брум. Там следовало бы построить завод по сжижению газа и масштабный терминал для газовых танкеров, которые и доставляли бы ценное сырьё потребителям по всему миру. Однако как только газ закончился бы (а запасы его там относительно малы) — всё это хозяйство оказалось бы никому не нужным. Это миллиарды, выброшенные на ветер. Shell нашла выход из положения. Она разработала проект огромного плавучего завода для сжижения газа — Prelude Floating Liquefied Natural Gas Project — FLNG. Мегасудно будет работать прямо над скважинами. На его борту добытый газ будет сжижаться. И прямо в море он должен перекачиваться на швартующиеся бок о бок с заводом танкеры. Судно FLNG окажется столь велико, что ему будут нипочём любые тайфуны — гигант неизменно останется над участком добычи. Ну а когда оба упомянутых месторождения будут исчерпаны, FLNG-завод просто отправится в другой регион, где компания задумает разрабатывать "невыгодные" запасы простаивающего газа. Таким образом, строительство технологического шедевра окажется оправданным, а извлечение газа из небольших и удалённых от "большой земли" месторождений — экономически выгодным…В длину FLNG-судно будет насчитывать 480 метров, а в ширину — 75 м. Весить оно будет порядка 600 тысяч тонн. Напомним, что пока самым крупным и тяжёлым судном в мире остаётся мегатанкер Knock Nevis. При длине более 458 метров и ширине почти 69 м он обладает дедвейтом 565 тысяч тонн (максимальное водоизмещение же превосходит 825 тысяч тонн). Однако Knock Nevis сейчас не плавает по морям, а стоит на приколе в Персидском заливе, работая прибрежным нефтехранилищем. Из действующих судов самым большим является контейнеровоз Emma Mærsk: длина — 397 метров, ширина — 56 м. Ну и ещё стоит вспомнить второй по масштабу контейнеровоз Xin Los Angeles с размерами 337 на 46 метров. Все эти суда покажутся не столь уж гигантскими на фоне плавучего завода.»
9 октября www.membrana.ru сообщает, что «Экзотический ДВС с разделённым циклом показан в действии». «Американская компания Scuderi Group создала и успешно испытала двигатель внутреннего сгорания с необычной организацией рабочего процесса, названного Scuderi Cycle. Предварительные данные испытаний говорят об успехе технологии…Scuderi Group разработала рабочий прототип такого агрегата и построила первый экземпляр — однолитровый бензиновый мотор-атмосферник (без наддува). Его первые испытания на стенде состоялись в июне нынешнего года…Данный цикл в целом похож на классический четырёхтактный цикл Отто, но в отличие от традиционных ДВС в новом моторе всасывание и сжатие воздуха пространственно отделены от рабочего хода и выхлопа — первыми и вторыми процессами заведуют разные цилиндры, между которыми имеется перепускной канал с клапаном. Поршни в парных цилиндрах движутся с небольшим смещением по фазе, обеспечивая почти параллельное протекание двух тактов сразу. При этом в новом цикле воспламенение смеси происходит намеренно позже верхней мёртвой точки (ВМТ), и это даёт определённую выгоду, в то время как в классическом двигателе, напротив, искра подаётся до ВМТ, а позднее зажигание ассоциируется с лишними потерями.
 
 
Рис Принципиальная схема и разрез нового двигателя (иллюстрации Scuderi Group)
Компания рассчитывает, что атмосферный бензиновый ДВС с циклом Scuderi окажется на 5-10% эффективнее современных четырёхтактных моторов, а Scuderi-ДВС с турбонаддувом, да ещё и снабжённый системой промежуточного накопления энергии в виде сжатого воздуха, — на 25-50% эффективнее, чем обычные двигатели. Пока это всё авансы новинке — оправдает ли она надежды разработчиков и когда дойдёт до массового распространения — судить ещё слишком рано...»
27 октября //popnano.ru пишет о том, что «Ядерный двигатель сделает возможным путешествие к Луне и Марсу». «Роскосмос совместно с Росатомом предлагают разработать проект космического корабля, оснащенного ядерным ракетным двигателем мощностью более мегаватта для полетов к Луне и Марсу, сообщил директор Центра имени Келдыша, академик РАН и РАКЦ, профессор Анатолий Коротеев на заседании рабочей группы по космонавтике и связи Общественной палаты РФ. "Предлагаемый нами проект создания транспортного энергетического модуля на основе ядерной энергоустановки мегаваттного класса может быть поэтапно реализован уже к 2018 году: 2012 год, в случае утверждения и финансирования, отводится на разработку технического проекта и компьютерное моделирование всей системы, в 2015 году может быть произведена отработка ядерной двигательной установки, а 2018 году можно приступать к созданию модуля", - отметил он. По его словам, идея о применении ядерных двигателей на космических аппаратах не нова: решение о разработке ядерных ракетных двигателей в СССР в 60-е годы принимали еще академики Келдыш, Курчатов и Королев. Данные разработки велись не только в России, но и в США, с прицелом на создание нового вооружения. На орбитах работало немало спутников-разведчиков, оснащенных подобными двигателями малой мощности, которые, в частности, следили за подводными лодками с ядерными энергоустановками на борту. Позже были достигнуты договоренности о запрете полетов спутников с такими двигателями, но для международной экспедиции к Луне и Марсу в исследовательских целях соглашения, по мнению инициаторов проекта, могут быть пересмотрены.» Очевидно, что такие двигатели можно применять только в открытом космосе, а взлетать и садиться придется с помощью традиционных реактивных.
В разделе ИНФОРМАЦИЯ три сообщения из четырех посвящены Интернету. 30 октября www.strf.ru информирует, что «ICANN разрешила использовать национальные алфавиты в названиях интернет-доменов». «Интернет-корпорация по присвоению имен и номеров (ICANN) разрешила использовать национальные алфавиты в названиях интернет-доменов верхнего уровня. По мнению руководства этой организации, такое решение является крупнейшим техническим изменением в сети интернет со времени ее создания и позволит обеспечить равный доступ к сети жителям всех стран мира. До сих пор в названиях интернет-доменов можно было использовать только латиницу. Государственные заявки о регистрации интернет-доменов верхнего уровня на национальном языке будут приниматься с 16 ноября. Напомним, 5 ноября 2008г. в рамках тридцать третьей конференции ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) в Каире российский национальный кириллический домен верхнего уровня официально получил обозначение «РФ». Администратором домена был назначен координационный центр домена RU. Кроме того, был окончательно решен вопрос о том, что кириллический домен будет делегирован России по ускоренной процедуре Fast track. ICANN была создана 18 сентября 1998г. при участии правительства США и является международной некоммерческой организацией, занимающейся регулированиям вопросов, связанных с доменными именами, IP-адресами и другими техническими аспектами регулирования сети Интернет».
23 октября сайт //popnano.ru поместил заметку «Будущее интернета в персонализации». «Интернет будет развиваться в направлении "полнейшей персонализации", а необходимость носить ноутбуки скоро отпадет, заявил директор израильского центра разработок Google Йосси Матиас на открытии "Недели российского интернета" (RIW-2009) 22 октября. Матиас отметил, что сейчас очень сложно прогнозировать, что будет с Интернетом через несколько лет, однако выделил несколько приоритетных направлений развития. "Первое предсказание - это начало жизни в киберпространстве. Все будет выглядеть по-другому. Несколько секунд вы будете тратить на регистрацию, а затем начинаете работать так, как будто все вещи, с которыми вы работали, - это ваши персональные вещи", - сказал он. Матиас подчеркнул, что скоро совершенно "пропадет необходимость таскать с собой ноутбуки". "Уже сегодня есть замечательные устройства, которые позволяют работать, обходясь без лэптопа", - сказал он. "На самом деле web станет удивительной платформой, с которой можно будет работать, решать повседневные персональные вопросы", - подчеркнул Матиас. По его словам, второй вопрос будущего - это новые возможности в плане сотрудничества. "Речь идет о творческой совместной работе. Представьте, что вы можете творчески взаимодействовать с коллегами, с теми, кто решает те же задачи, что и вы", - сказал Матиас."Следующая возможность - еще более индивидуальный поиск в сети. Задача в том, чтобы поисковые движки превратить в друзей, которые смогут также в удобном для пользователей формате подсказывать и находить то, что нужно", - отметил представитель Googlе. Четвертое предсказание Матиаса - возможности "реального" перевода. "Представьте, что человек говорит в микрофон по-английски, а вы слышите его речь на русском языке", - отметил он. Еще одно направление развития - "полнейшая персонализация". "Представьте, вы включаете свой телевизор и попадаете на свой телевизионный канал, причем имеете возможность работать с ним, с помощь мышки перетаскивать программы, а система позволяет запоминать ваши действия", - сказал Матиас. По словам председателя Российской ассоциации электронных коммуникаций (РАЭК) Марка Твердынина, Интернет постепенно превращается в отдельную отрасль. "Интернет становится главной коммуникационной площадкой для большинства видов деятельности. СМИ, магазины, софт - все переезжает в Интернет. Мобильная связь превращается в Интернет", - сказал Твердынин. Он напомнил и о целом ряде проблем Интернета - детской порнографии, спаме, вторжении в личную жизнь. "Первый позыв - это запретить, ограничить, контролировать. Но не надо забывать, что Интернет - территория свободы. Лучшим решением здесь будет разумное саморегулирование", - подчеркнул Твердынин.»
26 октября //popnano.ru пишет об упомянутом в предыдущей заметке «позыве запретить, ограничить, контролировать». Заметка называется «ЦРУ разрабатывает автоматизированную систему отслеживания интернет-сообщений». «ЦРУ намерено инвестировать в технологию, которая позволит мониторить и оперативно реагировать на сообщения в соцсетях. Пока сервис работает только на английском языке, поэтому первыми под колпак спецслужбы попадут жители США. В России автоматических систем слежки за интернет-пользователями еще нет… ЦРУ собирается создать автоматизированную систему по мониторингу за сообщениями в социальных сетях, которые оставляют иностранные пользователи. С этой целью инвестфонд ЦРУ под названием In-Q-Tel заключил соглашение с компанией Visible Technologies, которая занимается мониторингом и маркетингом на социальных веб-сайтах. Об этом сообщается в совместном пресс-релизе. Компания Visible Technologies разработала платформу, которая по ключевым словам собирает сообщения из блогов, онлайн-форумов, с веб-сайтов Flickr, YouTube, Twitter и Amazon. С порталами, где есть возможность закрыть свой аккаунт, например Facebook, сервис пока что не работает. Все найденные сообщения распределяются по четырем группам: позитивные, негативные, смешанные и нейтральные. Кроме этого, программа способна оценить влияние высказывания автора на мнение других людей, а также дает возможность вступить с ним в переписку. Сейчас заказчиками Visible Technologies являются многие крупные ИТ-компании. Например, Microsoft использует инструменты Visible Technologies для оценки восприятие грядущей операционной система Windows 7…Внедряя новые технологии, спецслужбы США пытаются освоить работу с «открытыми разведданными», которые находятся с свободном доступе, но затеряны в потоке телевизионных и видео сообщений, новостных статей, публикаций в блогах и соцсетях. Все это нужно, чтобы оперативно реагировать на изменения общественного мнения в других странах, пишет американское издание The Wired. Впрочем, о размерах инвестиций в Visible Technologies и том, как будет выглядеть конечный продукт для ЦРУ, ничего не сообщается. Сейчас компания работает только на рынке США, а о наличии у нее инструментов для анализа неанглоязычных текстов ничего не известно. Так что, скорее всего, в ближайшее время не стоит ожидать появление виртуальных американских шпионов где-нибудь на «Одноклассниках» или «ВКонтакте». В США высказываются опасения, что разработка ЦРУ будет в первую очередь использована для закручивания гаек внутри страны…В последнее время силовые ведомства США стали уделять повышенное внимание Интернету. В этом году в Белом Доме появилась должность «киберцаря», а Пентагон приступил к формированию виртуальных войск. Последний раз спецслужбы вступили в действие, чтобы закрыть на Facebook опрос «Нужно ли убить Обаму?». А идея использовать автоматические системы сбора информации появились в США сразу после 11 сентября 2001 года. Первая проект в этой области назывался Trailblazer, но в его эффективности возникли сомнения. По словам редактора портала о спецслужбах Agentura.ru Андрея Солдатова, было не совсем понятно, как анализировать огромное количество данных и прогнозировать на их основе теракты. Солдатов сомневается, что у российских спецслужб есть автоматизированные системы мониторинга за Интернетом, весь поиск экстремистских высказываний осуществляется вручную. «У американцев другой подход, еще со времен Холодной войны они предпочитают использовать технику, а потом на основе полученных данных строить математические модели для прогнозирования…»
Вопрос о перспективах развития Интернета очень важен. Мне кажется, что преимущества современного Интернета - свобода доступа к информации и свобода ее размещения – являются одновременно его недостатками. Интернет очень сильно замусорен болтунами, графоманами, порнографами и прочей безответственной публикой. В то же время многие необходимые ресурсы – научные журналы, материалы архивов или находятся в платном доступе, или вовсе отсутствуют. Обилие шрифтов и форматов текстов также отнимает много времени при поиске и структурировании найденной информации. И еще. Мне не очень верится в возможность автоматического отслеживания экстремистских высказываний. По крайней мере, сейчас.
14 октября //popnano.ru сообщает, что «Тепловой диод предвещает создание термокомпьютеров». «Японским ученым удалось создать тепловой диод - устройство, способное пропускать тепло только в одном направлении…Конструкция материала состоит из двух слоев различных видов перовскита. Данные материалы отличаются тем, что их теплопроводность зависит от температуры. Один из слоев имеет высокую теплопроводность при высокой температуре, а другой - наоборот. Данная конструкция аналогична строению полупроводникового диода, который составлен из полупроводников с разным типом примесной проводимости. В результате ученым удалось получить устройство, которое позволяет течь теплу только в одном направлении.По словам исследователей, новые устройства могут найти широкое применение, например, для создания охлаждающих систем для процессоров. Помимо этого создатели диода полагают, что он может быть использован для создания термокомпьютеров - вычислительных систем, в которых переносчиком информации будет выступать не электричество, как в обычных машинах, а тепловая энергия. Совсем недавно физики создали первый химический компьютер, в основе работы которого лежит кристаллизация ацетата натрия. В основе работы вычислительного устройства - взаимодействие между "волнами", которыми идет кристаллизация в перенасыщенном растворе ацетата натрия».
Эта заметка могла быть помещена и в раздел «Новые материалы». Но, поскольку речь идет о логических элементах, которые могут использоваться в компьютерах, я помещаю ее здесь.
Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК начнем с новых сведений о предках человека, а затем перейдем к нашей с вами современности. 2 октября www.membrana.ru пишет, что «Старейший скелет гоминида открыл подробности эволюции человека». «…Антропологи объявили об открытии самых древних на Земле останков, принадлежащих женщине-ардипитеку (Ardipithecus ramidus), которая жила 4,4 миллиона лет назад на территории современной эфиопской пустыни. Это значительный шаг в реконструкции происхождения Homo sapiens. Он ещё немного приближает специалистов к "утраченному звену" – гипотетическому общему предку человека и шимпанзе. До того как останки ардипитека впервые были найдены в начале 1990-х, старейшим считался почти полный скелет австралопитека афарского (Australopithecus afarensis) возрастом 3,2 миллиона лет. В учёном сообществе он носил прозвище Люси и в силу большей близости к строению современного человека не мог внести достаточной ясности в картину развития наших биологических предшественников. Новые окаменелости Ardipithecus ramidus в лучших традициях гоминида тут же окрестили Арди. Они демонстрируют нам вид, живший гораздо ближе к общему предку (который населял нашу планету около 6 миллионов лет назад), чем любые другие исследованные до сих пор. Как и современные люди, Арди мог ходить выпрямившись, причём не использовал для поддержки передние лапы, как делают шимпанзе. Тем не менее у этого вида сохранялся примитивный оттопыренный большой палец, что свидетельствует о его типичной для обезьян любви к лазанью по деревьям.
Рис. Рост выпрямившегося Арди составлял около 120 см.
То, что многие свойственные Арди черты не проявлены в облике современной африканской обезьяны, привело специалистов к неожиданному выводу. Вполне вероятно, что африканские обезьяны эволюционировали несколько иначе, чем предполагалось ранее. Таким образом, дожившие до наших дней человекообразные приматы оказываются весьма плохой моделью, чтобы, исследуя их, и дальше вычислять общего предка».
2 октября www.strf.ru сообщает, что «Современные люди живут на 30 лет дольше своих предков». «Ученые из Института Макса Планка (Германия) и их коллеги из Дании установили, что с XX века люди в развитых странах стали жить на 30 лет дольше, чем их предки. Любопытно также, что эта тенденция и не думает замедляться, и продолжительность жизни человека продолжает неуклонно (как сказали бы в СССР) расти…Специалисты изучили результаты исследований, которые проводились в 2004—2005 годах, и выяснилось, что в большинстве государств с благополучной экономикой люди умирают всё позже и позже. К примеру, в Японии, где и так самая большая продолжительность жизни, более половины 80-летних женщин отметят 90-летний юбилей. А вот в 1950 году вероятность дожить до 80—90 лет у женщин составляла 15—16, а у мужчин — всего 12 процентов. В 2002 году этот показатель вырос до 37% у женщин и до 25% у мужчин. Примечательно, что глубокие старики зачастую оказываются здоровее более молодых людей, так как больные и болезненные умирают рано, а до преклонных лет доживают только те, у кого крепкое здоровье. Сегодня 30—40% людей в возрасте от 92 до 100 лет ведут независимый образ жизни. А среди граждан США, которым от 110 до 119 лет, около 40% не нуждаются в помощи окружающих и обслуживают себя сами. По мнению исследователей, главная причина долгожительства — стремительное развитие медицины. За последние десятилетия врачи научились диагностировать болезни на ранних стадиях, и, хотя заболеваемость раком и диабетом растет, новые методики лечения продлевают жизнь пациентам. Впрочем, ситуацию осложняет эпидемия ожирения: избыточный вес делает людей более восприимчивыми к болезням и повышает риск ранней смерти».
Мне кажется, что резкое увеличение продолжительности жизни всего за 2-3 поколения требует пересмотра традиционного отношения ко второй половине собственной жизни как к спокойно-пассивной ее части.
30 октября //popnano.ru информирует, что «В Британии разрабатывают звуковую карту местности». В Великобритании стартовал проект по созданию звуковой карты страны. К участию в проекте ученые пригласили всех британцев, имеющих современные мобильные телефоны. Ученые обратились к жителям Великобритании с просьбой записывать окружающие их звуки на мобильные телефоны и отсылать им полученные записи. На основе собранных данных специалисты намерены построить глобальную карту шумов по всей стране. Карта будет доступна на сайте http://www.soundaroundyou.com/. Там же можно прослушать типичные звуки города. При помощи глобальной звуковой карты ученые надеются справиться с нарастающей проблемой шумового загрязнения. Кроме того, специалисты собираются выяснить, какие именно звуки вызывают наибольшее раздражения. По словам ученых, негативное отношение к звуку не всегда напрямую связано с его громкостью. Авторы будущей карты рассчитывают, что результаты их работы пригодятся архитекторам, планирующим городскую застройку, и людям, собирающимся в будущем приобретать жилье. Процессы, ответственные за восприятие звука, до сих пор поняты исследователями не до конца. Так, в одной из недавних работ было показано, что звуки неясной для человека природы стимулируют зрительное восприятие. Ранее считалось, что восприятие слуховых и зрительных раздражителей у человека происходит относительно независимо». 
Замечательная инициатива. К сожалению, создатели техники, нас окружающей, не озабочены уменьшением ее шума. Это хорошо видно на примере модных сейчас триммеров – бензиновых и электрических косилок. Когда соседи по даче летом косят свои лужайки (а это происходит почти каждый день) я лично, находясь в нескольких десятках метров от источника шума, просто зверею. Как только они сами не глохнут?
И теперь от земного шума перейдем к космической тишине. 23 октября //popnano.ru поднимает весьма актуальную в последние годы тему - «Технология на основе ультрафиолета и тербия защитит Землю от инопланетных бактерий». «Химики разработали новый метод, позволяющий быстро определить биологическую контаминацию космических кораблей…Земные формы жизни, которые "путешествуют" на аппаратах, совершающих межпланетные перелеты, представляют опасность для обитателей других миров (если они существуют). Чтобы избежать заражения, перед стартом космические корабли стерилизуются, однако некоторые существа способны выдерживать очень жесткие условия. К ним относятся, в частности, эндоспоры некоторых микроорганизмов.Новая методика позволяет обследовать весь корабль на предмет наличия спор за несколько часов. В основе технологии лежит способность эндоспор светиться под воздействием ультрафиолетового излучения в присутствии тербия. Тербий - металл из ряда лантаноидов, обладающий высокой способностью к люминесценции. За связывание тербия "отвечает" дипиколиновая кислота, входящая в состав эндоспор. Вопрос предотвращения биологического загрязнения других планет в последнее время поднимался неоднократно. Так, в феврале 2009 года международный коллектив исследователей указал на недостаточный уровень защиты и предложил ужесточить требования к стерилизации космических кораблей. С другой стороны, сотрудники Национального научно-исследовательского совета США предложили построить на Земле карантинный бункер, куда можно было бы поместить привезенные с Марса образцы грунта, которые теоретически могут содержать живые организмы или их останки».
 
Раздел ИЗОБРЕТЕНИЯ в этот раз населен всевозможными роботами. 9 октября www.membrana.ru сообщает, что «Гарвард взялся за создание пчёл-роботов». «Национальный научный фонд США (NSF) выделил $10 миллионов на проект "Робопчёлы" (RoboBees). Колония крохотных летающих роботов должна быть построена в Гарварде через 5 лет. Во главе проекта стоят профессор Роберт Вуд (Robert Wood) и команда из его лаборатории микроробототехники (Harvard Microrobotics Lab), черпающая вдохновение у насекомых. "Природа готовит лучших в мире лётчиков", – убеждён Роберт. Так, в 2007 году Вуд со товарищи демонстрировали 60-миллиграммового робота с размахом крыльев 3 сантиметра. Он летал и был схож с прообразом, но то был один из первых шагов. RoboBees – задача на порядки сложнее. Заявлены три главных направления её решения: тело, мозг и колония. Первое – это компактные источники энергии и связанная с ними электроника, полностью интегрированные в "тело" машинки. Второе — набор "умных" датчиков, похожих на глаза и антенны пчел, а также другое оборудование и программное обеспечение, которое будет служить мозгом (интеллектом), контролирующим полёт. Третье — разработка сложных алгоритмов координации и связи роботов с целью имитации коллективного поведения колонии. Всем этим и будут заниматься американские учёные в ближайшую пятилетку, получая по $2 миллиона в год». 30 октября //popnano.ru в заметке на ту же тему добавляет: «Новый робот будет базироваться на разработке 2007, когда ученые разработали уникальную двигательную систему, полностью скопировал движения крыльев пчелы. Но, в те времена еще не были доступны компактные решения в области энергоснабжения и микроэлектроники. В настоящее же время уже стали доступны миниатюрные источники энергии, малогабаритные вычислительные системы и системы беспроводной связи. Также этот робот будет оборудован современными «умными» датчиками, позволяющими ему получать информацию об окружающей среде. Получая данные от собственных датчиков и других роботов роя, микропроцессор робота, используя специально разработанные интеллектуальные алгоритмы, будет в состоянии имитировать поведение одной пчелы из целого роя насекомых. В настоящее время еще не совсем ясно конечное предназначение этой разработки. Но, будем надеяться, что в случае успешного завершения этих работ ученые найдут хорошее применение этому рою роботов».
Сдается мне, что сложнее всего будет решить третью проблему – проблему общения и коллективного поведения. А что касается назначения, то интерес военных к этим «робопчелам» очевиден. 16 октября //popnano.ru информирует, что «Массовое производство микроботов возможно уже сегодня». «Впервые созданы микроскопические роботы, которые можно производить серийно в любом количестве. Роботы способны передвигаться, общаться друг с другом и выполнять различные, пока несложные операции. В СМИ неоднократно публиковались статьи о появлении в будущем механизмов сверхмалого размера, так называемых микроботов ("микро" + "робот"). Эти продукты бешено развивающихся нанотехнологий могли бы произвести переворот в медицине, компьютерном обеспечении, биотехнологии и множестве других областей науки и техники. Микроботы наноскопического размера (порядка миллиардной доли метра) будут, например, самостоятельно продвигаться по кровеносным сосудам и удалять холестериновые бляшки или разрушать камни в почках и печени. И вот сейчас первые образцы микроботов появились. Правда, эти механизмы еще не нано-, а микроразмера, но зато их уже можно производить серийно. Международный коллектив исследователей и технологов из Швеции, Испании, Италии, Германии и Швейцарии, представил опытную технологию массового производства объемных роботов весом 65 миллиграммов, десяток которых может уместиться на ногте большого пальца. Основным конструкционным и одновременно интеллектуальным элементом микробота является комбинация из гибких печатных плат, соединенных токопроводящим клеем, причем электричество для питания плат и трех ножек вырабатывается солнечной батареей. Ножки двигаются с помощью вибрации, четвертый отросток представляет собой тактильный датчик - аналог человеческой руки. Предусмотрено и взаимодействие микроботов с помощью инфракрасного излучения, так что эти машинки могут собраться вместе и общими силами решить поставленную перед ними задачу. Несмотря на то что авторы изобретения считают возможным использование своих микроботов чуть ли не где угодно, на данный момент не ясно, что умеет данный конкретный механизм. Разумеется, это симпатичная игрушка. Можно устроить и соревнования между микроботами по типу тараканьих бегов. Но вот при оснащении микроботов подслушивающей и подсматривающей аппаратурой они могут стать великолепными шпионами. Поскольку любое свое изобретение люди использовали в первую очередь как оружие, скорее всего так и будет».
Как-то невесело делается от таких перспектив. Для улучшения настроения рекомендую перейти к другим заметкам. 21 октября www.membrana.ru «Apple выпустила революционную мультисенсорную мышь». «Magic Mouse названа первой в мире компьютерной мышью с мультиконтактной технологией. На её поверхности нет ни одной кнопки, между тем она заменят не только их все или колесо прокрутки, но даже считывает целый ряд жестов. Верхняя поверхность "Волшебной мыши" обладает сенсорными свойствами, сходными с таковыми, к примеру, у iPod touch. Новая мышка чувствует направление перемещения пальцев, благодаря чему с её помощью можно перелистывать закладки в браузере или фотографии в альбоме (движением пальцев вправо-влево), а также выполнять много других действий. При этом Magic Mouse реагирует и на смену скорости смещения кончиков пальцев. "Когда вы используете жесты, вы будто трогаете то, что перемещается на экране", — поясняет компания. Обычный клик осуществляется прикосновением к любой точке на поверхности одним пальцем, "правый" — двумя. Мышь обладает чипом, который распознаёт, что именно хочет пользователь, и различает ситуацию, когда человек просто положил руку на её поверхность. Система лазерного отслеживания более чутко воспринимает различные поверхности, нежели традиционные оптические системы. Потому, утверждает Apple, с "Магической мышью" можно без проблем работать за столиком в любимом кафе или за домашним столом, позабыв о "ковриках". Новинка идёт как стандартное оснащение всех новых iMac, однако её можно подключить через Bluetooth (работает на расстоянии до 10 м) к любому Mac-компьютеру, поддерживающему этот интерфейс».
Почему-то первая моя реакция на такое сообщение - «гора родила мышь». Мне кажется, что работа с такой мышью потребует определенных моторных навыков. Не у каждого пользователя хватит терпения и желания этому научиться. Но, вероятно, это лучше, чем без конца тыкать карандашом или пальцем в экран…
16 октября //popnano.ru пишет еще об одной любопытной разработке – «Технология электростатической очистки поверхностей для микроэлектроники». «Немецкие инженеры сообщили о разработке нового устройства для более эффективной электростатической очистки поверхностей материалов, что может быть очень полезным в промышленности и производстве микроэлектроники. Исследователи из Института Фраунгофера в немецком Штутгарте рассказывают, что их разработка может удалять частицы, толщина которых меньше толщины человеческого волоса. На сегодня в производствах, требующих электростатической очистки, используются специальные виды пылесосов, который направляют тонкий поток воздуха на поверхность, а с другого края засасывают его вместе с частицами. Тем не менее, эти установки не эффективны против частиц, толщина которых менее 20 микрометров. В настоящее время исследователи из Фраунгоферовского института говорят о создании установки, способной удалять куда более мелкие частицы. В основе принципа работы лежит технология зарядки самих частиц положительными ионами, позже рядом с ним проносится отрицательно заряженный электрод, в результате чего производит "контролируемое удаление" частиц с производственных поверхностей. Для еще большей эффективности после обработки поверхности можно воздействовать на них подъемной силой в виде воздушного потока, уносящего редкие оставшиеся частицы в небольшой пылеуловитель. Исследователи говорят, что уже к концу 2011 году новая установка будет работать на ряде микроэлектронных заводов». 
И последняя в этом разделе заметка посвящена изобретателям велосипедов. «Непадающее велосипедное колесо выходит на рынок» - пишет www.membrana.ru 5 октября. «Колесо Gyrowheel от американской компании Gyrobike вскоре окажется на прилавках магазинов. Любопытное изобретение призвано существенно облегчить и ускорить обучение езде на велосипеде. В 2006 году студенты Дартмутского колледжа (Dartmouth College) придумали специальное колесо для велосипеда, не позволяющее ему упасть. Базировалась идея на простом гироскопе, заключённом внутри пустотелого внешнего колеса. Гироскоп этот крутился с приличной скоростью, даже когда велосипед ехал медленно или стоял, а возникающие на оси гироскопа силы не давали новичку разбить себе коленки. Уже первый экспериментальный прототип, построенный руками студентов, вызвал восторженные отклики целевой аудитории — детишек 4-6 лет. В 2007-м авторы данного устройства основали компанию Gyrobike и принялись разрабатывать промышленную модель, а также искать средства на запуск её в серию. В ходе этого процесса колесо Gyrowheel получило встроенные электромоторчик и компактные аккумуляторы, раскручивающие гироскоп. Так удалось исключить любую зависимость темпа его вращения от предварительного разгона велосипеда (который движется вперёд по-прежнему только усилиями седока), а заодно поднять частоту вращения, нарастив стабилизирующее влияние маховика. Свойства гироскопа таковы, что он словно подсказывает малышу, как надо управлять рулём, чтобы ехать ровно. А в случае ошибки гироскоп не даёт велосипеду резко завалиться на бок. Потому овладение двухколёсным другом, оснащённым Gyrowheel, происходит намного быстрее, чем велосипедом обычным. Gyrowheel выпускается в качестве замены для обычного переднего колеса и легко устанавливается на его место. Первая модель Gyrowheel — это детское 12-дюймовое колесо. Оно будет поставляться с жёлтой и красной декоративной отделкой. На боку этого колеса также имеется световой индикатор зарядки батарей и сетевой разъём под заглушкой. В продажу Gyrowheel на 12 дюймов поступит 1 декабря нынешнего года. Однако весной 2010-го американские новаторы намерены вывести на рынок аналогичную модель на 16 дюймов. И обе эти новинки должны появиться на мировом рынке до конца 2010 года. Цены пока не названы».
Венчает мой обзор, как всегда, рубрика БЕСПОЛЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. 2октября www.strf.ru сообщает, что «В Гарварде вручили Антинобелевские премии». «Премии в области здравоохранения удостоилась группа ученых из Иллинойса под руководством Элены Боднар (Elena Bodnar), разработавшая женский бюстгальтер, трансформирующийся при необходимости в противогаз. Ценность изобретения заключается в том, что из одного предмета женского белья можно собрать сразу два противогаза — один для владелицы бюстгальтера, а другой для любого желающего. Ирландские полицейские были отмечены премией в области литературы за то, что выписали 50 штрафов нарушителю правил дорожного движения из Польши. Примечателен тот факт, что штрафы были выписаны на имя некоего Prawo Jazdy (Право Язды), что в переводе с польского означает «водительское удостоверение». Патологоанатом Стефан Боллигер (Stephan Bolliger) из Университета Берна в Швейцарии награжден Антинобелевской премией мира за исследование, установившее, что пустая пивная бутылка эффективнее полной при потасовке в баре. Как заключил Боллигер, наполненная пивом бутылка быстрее разбивается, в то время как пустая емкость крепче и обладает большим поражающим действием. За выдающиеся достижения в области математики Антинобелевскую премию получил председатель Центрального банка Зимбабве Гидеон Гоно (Gideon Gono). Почетной премии Гоно удостоился за введение в обращение банкнот достоинством от 1 зимбабвийского цента до 100 триллионов местных долларов, чем предоставил зимбабвийцам уникальную возможность регулярно практиковаться в математике. В числе лауреатов премии оказался Дональд Ангер (Donald Unger) из Калифорнии, сумевший доказать, что щелканье суставами пальцев не вызывает артрит. Для того, чтобы доказать свою гипотезу, американец на протяжении 60 лет щелкал суставами пальцев на левой руке, держа в покое правую. Помимо этого, призов в соответствующих номинациях удостоились фермеры, установившие, что корова дает больше молока, когда у нее есть собственное имя, а также мексиканские ученые, научившиеся добывать алмазы из текилы. Не остались без внимания организаторов Антинобелевской премии и директора исландских банков, обанкротившихся в результате финансового кризиса, а также ученые, объяснившие, почему беременные женщины не опрокидываются».
Описанные в двух другие заметках технологии на Шнобелевку не тянут, но приза зрительских (читательских) симпатий вполне достойны. 26 октября www.strf.ru сообщил нам, что «В Японии изобрели очки—переводчик». «Японская корпорация Эн-и-си (NEC Corp.) изобрела уникальное устройство в виде очков, которое преобразует устную речь на иностранном языке в текст и проецирует его перевод прямо на сетчатку глаза. Эта разработка может с успехом использоваться, в частности, на международных конференциях и во время деловых переговоров с зарубежными партнерами. Очки-переводчик со встроенным микрофоном и мини-компьютером можно использовать часами, поскольку от них не устают глаза. Сигнал от проектора поступает непосредственно на сетчатку, которая по зрительным нервам сразу отправляет его в мозг. Поэтому собеседники могут вести разговор на двух разных языках, глядя друг на друга и не утруждая себя чтением перевода. Революционная новинка, как планирует ее разработчик, должна поступить в продажу уже в 2010 году. Однако точность т. н. машинного перевода пока далеко не соответствует уровню, который показывают профессиональные переводчики-люди. В связи с этим суперочки пока предполагается использовать в качестве подспорья для сотрудников предприятий или персонала магазинов».
Представьте себе свой мозг, атакуемый потоками бессвязных слов шизофренического машинного перевода. Мне свой мозг стало жалко. Лучше я еще немного попрактикуюсь в английском. 28 октября www.membrana.ru сообщает о перевороте в офисном деле - «Найден способ повторной печати на офисной бумаге». «Специалисты Кембриджа (University of Cambridge) разработали методику, которая позволяет удалять текст, вновь делая страницу чистой. Эта технология может привести к значительному сокращению расходов на печать, не говоря уже об экологической выгоде. Последняя серия экспериментов, которые Томас Коунсилл (Thomas Counsell) и Джулиан Оллвуд (Julian Allwood) ставят ещё с 2006 года, продемонстрировала, что комбинация растворителей может удалить следы тонера из печатной бумаги без особого для неё ущерба. Лист, прошедший подобную процедуру, пригоден для печати и совершенно обычен на вид, не считая лёгкого сероватого оттенка. Эти учёные — не первые, кто поднимает вопрос о более экономичном использовании бумаги. Весьма интересный рабочий проект не так давно представляла компания Xerox. Но её изобретение, однако, приводило к необходимости производства специальной бумаги и необычных чернил. А специалисты из Кембриджа предлагают способ очистки уже существующей бумаги, вышедшей из серийного принтера. В экспериментах исследователи использовали тонер чёрно-белого лазерного принтера HP 4200 DTN и простую белую бумагу от Canon. Методом проб и ошибок было обнаружено, что применение смеси 60 % диметилсульфоксида и 40% хлороформа после дополнительной ультразвуковой обработки делает лист доступным для повторного использования. Учёные предполагают, что их методика сможет применяться в промышленных масштабах – когда использованная бумага со всего региона свозится на центральный завод для рециркуляции, где её очищают от тонера и снова пускают в дело. Более реально, впрочем, что технология будет интегрирована в офисный копировальный аппарат, принтер или механическую "мусорную корзину" (как альтернатива шредеру)».
Уважаемые читатели, вам нравится запахи диметилсульфоксида и хлороформа? Представляете себе ксерокс, от которого исходит такое амбре? И офисные работники под легким таким наркозом? Нет уж, пусть лучше у ксерокса пахнет, как обычно, озоном!
Вот и финиш очередного обзора новостей науки и техники. Он снова получился длиннее предыдущего. Я старался максимально полно дать информацию, и ставил свои комментарии только в тех случаях, когда не мог без них обойтись. Оценка результатов моей работы – Ваше право, читатель.

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Обзор новостей науки и техники Октябрь 2009"