Наука и техника, ноябрь 2009

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
 
 
Пришло время представить Вам восьмой, ноябрьский, обзор новостей науки и техники. В этот раз наполнение разделов в основном сохранено. Сразу хочу обратить Ваше внимание, уважаемые читатели, на раздел, посвященный информационным технологиям в современном  мире. Мысль о том, что роль информации в нашей жизни очень быстро растет, не нова. Но к каким последствиям этот рост может привести, я попытался показать на примерах. 
В качестве введения, вне рубрик, предлагаю заметку, опубликованную на //popnano.ru 6 ноября – «Рентген, пенициллин и ДНК признаны величайшими открытиями». «В рейтинге важнейших научных изобретений всех времен на первом месте оказался рентген. Открытие и использование рентгеновского излучение опередило такие достижения инженерной мысли, как строительство первого локомотива и космического шаттла "Аполлон-10". Из почти 50 тысяч участников голосования, организованного сотрудниками лондонского Музея науки, 10 тысяч сочли, что именно рентген оказал наибольшее влияние на прошлое, настоящее и будущее человечества, ведь он впервые позволил заглянуть внутрь объектов, не нарушив их структуры, и проникнуть в человеческое тело без проведения операции.
Великие изобретения
1 - Рентгеновский аппарат
2 - Пенициллин
3 - Двойная спираль ДНК
4 - Космический челнок "Аполлон-10"
5 - Реактивный двигатель
6 - Первый локомотив "Ракета"
7 - Компьютер Pilot ACE
8 - Паровая машина
9 - "Форд-T"
10 - Электрический телеграф
Для участия в голосовании на звание величайшего изобретения были отобраны 10 достижений науки, инженерной мысли, технологии и медицины…Первая тройка лидеров голосования оказалась полностью состоящей из достижений медицины - вслед за рентгеном идет открытие свойств пенициллина и двойной спиральной структуры ДНК…Конкретный прибор, упомянутый в голосовании - так называемая машина Рейнолдса, расположенная в музейной галерее "Создавая современный мир", - представляет собой самодельную конструкцию, собранную в домашних условиях вдвоем отцом и сыном, вдохновленными рассказами об открытии чудесных лучей…Британский министр по делам культуры, спорта и СМИ Бен Брэдшоу заявил, что "любое соревнование, в котором "Аполлон-10" сравнивают с первым локомотивом, а двойную спираль ДНК - с "Фордом-Т", безусловно, вызывает огромное количество споров и обсуждений".
Сразу заметим, что в очередной раз смешали открытия и изобретения – вещи совершенно разные. Рентгеновский аппарат - изобретение (то, чего раньше не существовало), основанное на открытии рентгеновских лучей (того, о чем раньше не знали). Естественно, что подобные рейтинги, помимо смешения «свечек с печками», несут идеологический (или мировоззренческий) отпечаток. Мне лично непонятно, где первый спутник? Где полет Гагарина? Где теория относительности? Где работы Пастера по прививке оспы? Где периодическая система элементов Менделеева? Где открытие клетки Шлейдена и Шванна? Где колесо, наконец? Согласитесь, Лондонский музей науки трактует историю науки и техники весьма своеобразно!
Раздел ЭНЕРГИЯ  в этом обзоре почти весь посвящен солнечной энергии. 26 ноября www.membrana.ru сообщает, что «Американцы разработали самосборные солнечные батареи». «Одним из подходов, позволяющих увеличить КПД солнечных батарей, является придание им искривлённой формы, которая помогает собрать больше солнечных лучей. Пока не очень эффективные, но при этом полностью самостоятельно меняющие форму миниатюрные кремниевые ячейки научились делать исследователи под руководством Ральфа Нуццо из университета Иллинойса. Чтобы повысить КПД солнечных батарей, многие фирмы создают сложные системы слежения за солнцем, разворачивающие комплексы к светилу, специальные оптические концентраторы и много чего ещё. Учёные из Иллинойса предлагают своё решение: миниатюрные сферические фотоэлектрические преобразователи, которые улавливают больше света, нежели их плоские собратья. Особое достижение химиков в том, что до них мало кому удавалось придать материалам солнечных батарей такую форму. Для создания своего детища учёные использовали методы фотолитографии и самосборки. Всё начинается с плоской тонкой плёнки кремния высокого качества, нанесённой на подложку из SiO2. При помощи литографии ей придают определённую форму (для последующей сборки сферы – форму цветка) и кислотой "снимают" с основы. Затем в центр цветка помещается капля воды. Когда она высыхает, капиллярные силы подтягивают лепестки вверх, и формируется шар. Чтобы сохранить его форму, сверху наносится стеклянное покрытие, которое "склеивает" лепестки. Как нетрудно догадаться, управлять получающейся формой непросто. Американцы не хотели идти методом проб и ошибок и построили математическую модель, которая предсказывала поведение и механические свойства кремниевых плёнок различных по форме и толщине. Что же касается использования сфер в качестве солнечных батарей, то такая возможность появилась после того, как плёнки были покрыты проводящим соединением. После самосборки сферы к ней также были прикреплены электрические контакты. (Позже похожая технология была использована для создания цилиндрических микробатарей.) Пока миниатюрные устройства преобразуют в энергию лишь 1% падающего света. Это мало для солнечной батареи в целом, но много если пересчитывать в стоимость исходных материалов (то есть то же количество кремния в обычных батареях даст меньший КПД). В будущем, если удастся повысить эффективность ячеек до приемлемых значений (например, используя антиотражающее или рельефное нанопокрытие), из них можно будет собирать многомерные массивы, которые не будут уступать нынешним чемпионам по сбору световой энергии, но при этом окажутся дешевле. Американские исследователи также отмечают, что их разработка может применяться не только для кремниевых пластин и создания новых форм солнечных батарей. Новый метод самосборки пригодится и в других областях техники».
16 ноября на //popnano.ru размещена заметка «Электричество из нанокристаллов». «Теперь для преобразования солнечной энергии в электричество не понадобятся солнечные панели на крышах. Используя выращенные на оптоволокне нанокристаллы окиси цинка и краску для солнечных ячеек, исследователи из Технологического института Джорджии создали новый тип трехмерной фотогальванической системы. "Используя нашу технологию, мы можем сделать гибкие и мобильные фотогальванические генераторы", – говорит Жонг Лин Уонг, профессор, руководитель Технической школы науки, материалов и разработки в Джорджии Науки (Georgia Tech School of Materials Science and Engineering). – "Оптическое волокно может пропускать солнечный свет в стены здания, где нанокристаллы (наноструктуры) преобразуют его в электричество. Это – реальная трехмерная солнечная ячейка". Изобретение ученых уступает по эффективности кремниевым фотоэлементам, но за счет увеличения площади поглощения света, а также невысокой стоимости, их применение становится весьма разумным. Изготовление начинается с обычного промышленного оптоволокна, у которого удаляется верхний слой изоляции. Далее на оптоволокно наносят проводящее покрытие. Затем ученые выращивают «нанощетинки» окиси цинка, которые покрывают светочувствительной краской. Солнечный свет, попадая на оптоволокно, проходит по «нанощетинкам», после чего взаимодействует с молекулами краски…Происходят многократные отражения света в пределах волокна и нанокристаллов...На данный момент зафиксировано 3,3% эффективности преобразования солнечного излучения в электричество, но ученые надеются повысить этот показатель в будущем». 
www.membrana.ru 9 ноября сообщает, что «Американцы разработали супераккумулятор на ионной жидкости». «Министерство энергетики США выделило грант в $5,13 миллиона молодой аризонской компании Fluidic Energy на постройку прототипов долговечных металло-воздушных батарей с удельной ёмкостью на порядок большей, чем у литиево-ионных аккумуляторов. Новые батареи будут использовать в качестве анода металл (как вариант — цинк), который в ячейке должен окисляться кислородом из воздуха, а при заряде батареи — обратно восстанавливаться. Однако в отличие от прежних электрохимических батарей на базе цинка в новом роль электролита должен играть не водный раствор, а ионная жидкость. Соответственно, новый тип аккумулятора получил название Metal-Air Ionic Liquid Battery. Основатель Fluidic Energy Коди Фризен, профессор университета Аризоны, утверждает, что применение ионной жидкости снимет главную проблему перезаряжаемых цинковых элементов — испарение и деактивацию электролита. Среди ионных жидкостей есть такие, что остаются в жидком состоянии как на приличном морозе, так и при температуре выше точки кипения воды. Кроме того, у них выше электрохимическая стабильность, чем у воды, так что такие ячейки можно заряжать до более высокого напряжения. Вместе с тем команда Фризена разработала для своей ячейки высокопористый электрод с размерами пор до 10 нанометров, который хорошо удерживает цинк, мешая ему формировать дендриты, способные привести к короткому замыканию. Главное же в исследовании компании: поиск ионной жидкости с подходящими параметрами. Она должна не только "по электрохимии" соответствовать требованиям к новой батарее, но и выпускаться в достаточном количестве и по приемлемой цене. У команды Коди есть несколько хороших претендентов, опробованных на опытах, и теперь компания работает над сведением в едином устройстве всех экспериментальных наработок, что появились у неё за последние четыре года. В результате же, по словам главы Fluidic Energy, на свет появится перезаряжаемая электрохимическая ячейка с феноменальной удельной ёмкостью от 900 до 1600 ватт-часов на килограмм, да ещё и с ценой немногим большей, чем у свинцово-кислотных батарей, то есть втрое ниже, чем у аккумуляторов литиевых. Если Фризену удастся сдержать своё обещание и достичь на практике верхней планки, это будет означать, к примеру, что пятиместный электромобиль сможет проехать 1000 километров на одном заряде аккумулятора, весящем всего 100 кг».
Успешно работают в этой области не только американские ученые. России тоже есть о чем рассказать. 16 ноября  на //popnano.ru можно прочесть о том, что «В Рязани получили нанопорошок кремния для солнечных элементов». Научным сотрудникам Рязанского филиала Московского государственного открытого университета удалось получить нанопорошок кремния для солнечных элементов. Испытания показали, что из нанопорошка можно создавать полноценные фотоэлектрические преобразователи, себестоимость которых будет ниже в разы. Если производство уникального материала удастся вывести на промышленный уровень, то солнечную энергетику ожидает настоящий прорыв – она может стать дешевле традиционной. Разработка технологии получения нанопорошка кремния солнечного качества проводится на кафедре физики и химии Рязанского филиала МГОУ под руководством заведующей кафедрой Галины Мельник и доцента Ольги Труниной. Значимость исследований подтверждена экспертами. Производство поликристаллческого кремния – исходного материала для солнечной энергетики – в России практически отсутствует. Пальма первенства принадлежит корпорациям США, Японии и Германии, но и там давно ведутся поиски менее затратной, а также экологически чистой технологии…Строительство большого производства в Красноярске ведётся уже много лет, и там предполагается использование технологии с применением трихлорсилана – вещества ядовитого и взрывоопасного, что повлечёт высокие расходы на экологическую безопасность. Ничего другого, кроме трихлорсилановых или силановых заводов, в мире пока не придумали. Япония, например, не вкладывает средства в их строительство из-за высокой токсичности производства – ожидают появления более прогрессивных технологий. Похоже, что мы становимся свидетелями их зарождения. Получение нанопорошка солнечного кремния происходит без трихлорсилана. «Здесь единственное вещество, требующее осторожности, – это кислоты, которыми обрабатывается порошок для очистки от металлических примесей», – поясняет Ольга Трунина…Авторам удалось в лабораторных условиях пройти полную цепочку – от получения нанопорошка солнечного кремния до изготовления фотоэлектрического преобразователя, являющегося элементом солнечного модуля. Когда с пластины удалось снять электрическую энергию, стало понятно, что исследователи на правильном пути…Технология получения нанопорошка будет защищена патентом. Помимо экономических преимуществ, она обеспечивает существенное снижение материальных затрат. Авторы разработки провели расчёты и установили, что цена одного килограмма поликремния будет в 3-4 раза ниже, а энергии на его изготовление потребуется меньше в десятки раз. Уже сегодня создатели технологии думают о том, как сделать её более совершенной. К примеру, ведутся работы по получению на основе нанопорошка кремния жидких слоёв, образующих фотоэлектрический преобразователь нового типа…»
6 ноября www.strf.ru разместило статью, посвященную весьма актуальному вопросу – «Сможет ли Солнце обогреть Россию?». «…Такой вопрос поставили перед собой российские ученые под руководством доктора технических наук Олега Попеля из Объединенного института высоких температур РАН при изучении возможности использования солнечных водонагревательных установок (СВУ) на территории России. …Исследования позволили сделать вывод о возможности их использования во многих районах страны, в том числе и северных, по крайней мере, в неотопительный период года…Утверждение о том, что Россия после отделения от нее южных республик не располагает благоприятными климатическими условиями для использования солнечной энергии, ошибочно. На больших территориях России (Забайкалье, Северный Кавказ, Восточная Сибирь и др.) среднесуточные годовые потоки солнечного излучения превышают 4—5 кВт ч/(м2 день). По этому энергетическому показателю эти районы превосходят многие страны, в частности, большинство европейских стран, где солнечные установки находят широкое применение. Для многих объектов, расположенных на территории России, годовое поступление солнечной энергии, как правило, превышает или, по крайней мере, сопоставим с энергетическими потребностями рассматриваемого объекта. Данные обстоятельства позволяют всерьез рассматривать солнечную энергию как альтернативный источник, который целесообразно использовать в условиях всей страны. Самыми простыми преобразующими устройствами являются солнечные водонагреватели. Основными их составляющими является солнечный коллектор СК и непосредственно бак с водой. Солнечные установки для нагрева воды используются сейчас в Краснодарском крае, в Бурятии и в некоторых других районах страны... Воду с температурой не ниже 37 0С в течение 80—90% летних дней можно получать на большей части территории Северного Кавказа, в некоторых районах Забайкалья, а также на части территории Якутии. Для большей части территории России вероятность ежедневного получения горячей воды в летнее время остается весьма высокой (более 60%). Лишь на окраинных западных, северо-западных и восточных территориях величина удельного числа дней в летнее время оказывается ниже 50%. Аналогичные результаты и для теплого полугодия. Показатель эффективности по сравнению с летним периодом несколько снижается, однако остается достаточно высоким для того, чтобы использовать водонагревательные солнечные установки на большей части территории России, по крайней мере, в неотопительный период года».
Возрадуемся, россияне! Вот доказательство, что страна наша богата не только нефтью и газом, но и солнечной энергией.
Раздел ЭКОЛОГИЯ (который было бы правильнее называть ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ) представлен в этот раз одной заметкой – от 26 ноября(//popnano.ru) - «Наночастицы диоксида титана повредили геном мышей». Американские ученые обнаружили, что наночастицы наиболее распространенного белого красителя вызывают повреждение генома мышей, что повышает риск развития злокачественных новообразований…Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе добавляли наночастицы диоксида титана (TiO2) – самого распространенного красителя для косметики, таблеток, зубной пасты и многих других продуктов – в питьевую воду лабораторных мышей. Уже через пять дней в клетках животных наблюдалось повреждение генома в виде одно- и двухцепочечных разрывов ДНК и деформации хромосом. Кроме того, наночастицы вызывали воспалительные реакции. Оба этих фактора значительно повышают риск развития онкологических заболеваний.По словам исследователей, пятидневный прием мышами наночастиц с водой эквивалентен у человека 1,6 годам работы на производстве с использованием титановых красителей. Пока не ясно, повышается ли риск с ростом продолжительности контакта с наночастицами. Как пояснил руководитель работы профессор Роберт Шистль, красители на основе диоксида титана считались абсолютно безвредными, поскольку это вещество химически инертно и не вступает в реакции с молекулами организма. В силу этого обнаруженный эффект не является токсичностью в привычном понимании – он представляет собой физико-химическое воздействие. В процессе получения наночастиц общая площадь их поверхности многократно возрастает, а размер становится таким, что они могут проникнуть внутрь клетки. Взаимодействия молекул на поверхности инертных частиц приводят к образованию свободных радикалов, которые являются сильными окислителями и повреждают ДНК. Подобный механизм токсичности был обнаружен впервые. По словам Шистля, наночастицы диоксида титана могут попасть в организм путем вдыхания и проглатывания, но не через кожу, поэтому содержащие их лосьоны и кремы (но не аэрозоли) совершенно безопасны.Мировое производство наночастиц TiO2 составляет около двух миллионов тонн в год. Они входят в сотни продуктов, с которыми мы контактируем в повседневной жизни». 
Думаю, что эти результаты не удивят никого из химиков. В самом деле, диоксид титана – широко используемый в химической промышленности катализатор. Вот он и работает в организме как катализатор, да еще с громадной площадью поверхности. Еще раз следует напомнить: тщательнее надо с наночастицами!
 
Отбор информации в раздел  НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ мне дается труднее всего. Появляется такое количество нового, что пора уже для новинок материаловедения завести отдельный дайджест. 13 ноября www.membrana.ru пишет о том, что «Из нанотрубок впервые получены многометровые волокна». «Международная группа материаловедов долгие девять лет разрабатывала способ действительно массового производства длинных волокон из углеродных нанотрубок… Нынешняя работа базируется на открытии 2001 года, сделанном нобелевским лауреатом Ричардом Смолли, который занимался наукой в университете Райса. Он и его коллеги обнаружили, что "раствор" нанотрубок позволяет легко выровнять их в одном направлении (обусловлено их формой), что положительно сказывается на свойствах всей массы. Однако создать такой раствор не так-то просто, нанотрубки не растворяются в веществах, обычно используемых для этой цели. В 2003 году химики из Райса обнаружили, что нанотрубки можно "растворить" в серной кислоте и затем работать с их массой, как с жидкостью. Кислота как бы покрывает нанотрубки оболочкой из положительно заряженных атомов. Позже оказалось, что просто найти растворитель недостаточно. Надо подобрать такую его версию (и концентрацию), чтобы микроскопические "палочки" выстроились в большую, хорошо организованную структуру. Тогда для получения волокон высокого качества, массу можно будет продавливать через подобие мясорубки или душевой насадки. Кроме того, могут быть использованы все те технологии, что были созданы до сих пор для обработки пластмассы. Последние пять лет учёные из Райса при помощи коллег из Института нанонауки и технологий, университета Пенсильвании и израильского технологического университета Technion создавали и изучали самые разные растворы нанотрубок в кислотах…Лучшим растворителем была признана хлорсульфоновая кислота с концентрацией до 0,5 весовых процента. В ней нанотрубки самопроизвольно растворялись примерно в тысячу раз лучше, чем в других…Сейчас исследователи могут похвастаться высокопроводящими, но не очень прочными волокнами (по сравнению с другими материалами на основе углерода)… В будущем это неприятное обстоятельство можно будет обойти путём использования более длинных углеродных нанотрубок. Такой способ теоретически должен увеличить прочность в 10 раз…»
12 ноября //popnano.ru сообщает о том, что создано «Нанокремниевое покрытие против гололеда». «…Оно было разработано в лаборатории Гао Ди, профессора химии и нефтяных технологий, работающего в Суонсоновском технологическом колледже при Питтсбургском университете. Это легко наносимое на любую твердую поверхность покрытие эффективно препятствует образованию льда. Это исследование — первое применение на практике свойств такого бурно развивающегося ныне класса водоотталкивающих веществ, как сверхгидрофобные покрытия. Эти тончайшие пленки по структуре поверхности напоминают бороздчатые листья лотоса; благодаря массе микроскопических бороздок уменьшается площадь поверхности, к которой могут пристать молекулы воды...Поскольку свойства льда отличаются от свойств воды, способность отталкивать воду не может легко быть примененной к торможению обледенения. Группа обнаружила, что сверхгидрофобные покрытия можно составить таким образом, чтобы они предотвращали обледенение. Гао и его группа создали серии покрытия из кремнийорганической смолы с наночастицами кремния размером от 20 нанометров до 20 микрометров максимум. Они наносились на алюминиевые пластинки; затем эти конструкции обливались сильно переохлажденной водой (-20 градусов Цельсия), имитирующей дождь с гололедом. Ученые пишут, что, хотя все покрытия с частицами кремния размером менее 10 микрометров отталкивали воду, лишь покрытия с частицами менее 50 нанометров в диаметре полностью предотвращали оледенение. Столь малые размеры частиц означают и минимальный контакт с водой — вода соприкасается лишь с воздушной прослойкой между частицами и соскальзывает с поверхности, не замерзая. Хотя и не все сверхгидрофобные поверхности соответствуют тому составу, который исследовали в Питтсбургском университете, исследователи заключили, что любой тип покрытий с частицами того или иного размера будет отталкивать лед еще лучше, чем воду. Американцы экспериментировали с покрытием из 50-нанометровых частиц на открытом воздухе с целью изучить его эффективность в условиях реального мира. Он покрыл исследуемым составом одну сторону алюминиевой пластинки, а другую сторону оставил чистой; на защищенной поверхности практически не было льда, противоположная сторона же полностью обледенела. Аналогичные результаты были получены на спутниковой антенне-«тарелке», где покрытая составом половина антенны не пострадала от оледенения, чистая же половина была полностью покрыта изморозью.» 
«Обои стали надежнее стен», сообщает //popnano.ru 20 ноября. «Могут ли обои быть крепче поверхности, на которую они наклеены? Оказывается, могут. Инженеры Berry Plastics при сотрудничестве с американскими военными разработали эластичный материал, который по показателям прочности намного превосходит бетонные и кирпичные стены. Свое изобретение разработчики назвали X-Flex. В основе этих обоев лежит вещество, по свойствам схожее с кевларом (синтетическое волокно, прочность которого в 5 раз превышает прочность стали). Благодаря представленному ниже видеоролику можно убедиться в том, насколько эффективными могут оказаться «обои» в экстремальных условиях. X-Flex планируется использовать в зонах повышенной сейсмической активности, аэропортах, химических заводах. Кроме того, высокотехнологичные обои можно применять в военных целях (США, к примеру, намерены оклеить X-Flex свои военные базы в Ираке и Афганистане). Согласно данным, опубликованным Berry Plastics, коммерческая «версия» ударопрочных обоев появится на рынке в следующем году».
И еще о том, какие необычные свойства можно придать обычным обоям. 2 ноября www.membrana.ru информирует, что «Американцы придумали простые интерактивные обои». «Новый тип практически обычных, но в то же время интерактивных обоев разработали в Медиалаборатории Массачусетского технологического института. "Живая стена" (Living Wall) при всей своей простоте обладает рядом интересных функций: может управлять светом, музыкой и даже температурой в комнате. Что нужно, чтобы создать интерактивный дисплей или окно, например? Обычно – это куча дорогих и энергоёмких датчиков и оборудования. А вот Лие Бучли и её группе понадобились лишь магнитные и проводящие краски, бумага, несколько простых сенсоров (температуры, яркости и прикосновения), светодиоды и устройства с Bluetooth.
 
 
 

Интерактивные обои в процессе изготовления и первые зрители (фотографии с сайта hlt.media.mit.edu).

 
На создание обоев пошла стальная фольга, зажатая между двух слоёв бумаги. Поверх бумаги нанесена магнитная краска (точнее, акриловая с вкраплениями частиц железа). На этот рисунок проводящей краской (на основе медных включений) наложили узоры из цветов и вьющихся растений. Все эти мотивы образуют своеобразные сети, в которые внедряются датчики, светильники и прочие элементы. Некоторые могут испугаться того, что электрические цепи проходят прямо по обоям, но Лия успокаивает: система использует напряжение всего в 20 вольт. "Прикоснувшись к ней, вы ничего не почувствуете", — поясняет создательница. Человек, подошедший к Living Wall, может использовать её как панель управления, например прикоснуться к определённому узору и включить таким образом лампу…»
13 ноября на www.membrana.ru размещена заметка «Создана разлагаемая в теле человека электроника». «Биоразлагаемые микросхемы, способные практически бесследно исчезнуть внутри тела пациента после выполнения своей задачи, открывают новую главу в медицинских имплантатах. Действующий прототип продемонстрировала профессор Чжэнань Бао из Стэнфорда. Исследовательская группа Бао построила первую в мире транзисторную микросхему, полностью составленную из биоразлагаемых и нейтральных для человека материалов. В ней даже для построения логических элементов не используется кремний: вместо него авторы устройства применили безопасные для организма полимеры, биологический полупроводник, схожий с пигментом меланином, и микроскопические порции серебра и золота. Новая микросхема устойчива в воде, однако начинает разлагаться, когда попадает в условия, идентичные внутренностям человеческого тела, а именно – в солевом растворе со слабощелочной реакцией. Полное исчезновение транзисторов и всей схемы в целом происходит за 70 дней. Единственное, что остаётся в теле на месте бывшего электронного имплантата, — несколько невидимых глазу контактов из благородных металлов с поперечником всего в десятки нанометров каждый. По замыслу авторов проекта, прежде чем такая схема растворится внутри тела, она успеет выполнить возложенную на неё миссию. К тому же её можно будет покрыть дополнительным слоем биоразлагаемого материала (авторы изучают несколько вариантов), который обеспечит запрограммированную задержку между имплантацией и началом разложения собственно микросхемы. Такой разлагаемый чип, полагают учёные, можно будет внедрить в организм больного во время операции. Далее в течение нескольких дней или недель схема сможет, например, контролировать процесс заживления органа (пересылая сигнал на сканер). Или в ней может быть заключено лекарство (антибиотик), которое медики смогут высвободить в нужный момент, послав на чип радиосигнал. Ранее некоторые группы учёных уже пробовали создавать микросхемы на биологически разлагаемых подложках. Однако непосредственно для формирования транзисторов всё равно применялся кремний — а он не является биоразлагаемым материалом. Преимущество же разработки Чжэнань — фактически полное исчезновение электронной схемы в теле человека. Значит, и доставать её (то есть делать повторную операцию) не придётся и повлиять на дальнейшее нормальное функционирование органов она не сможет. Работа над разлагаемым чипом-имплантатом ещё не завершена. Так, пока в качестве одного из его компонентов создатели схемы применили тонкую плёнку из поливинилового спирта (это полимер, способный к биологическому разложению). Но из-за него чип вынужден работать при достаточно высоком напряжении. Оно само по себе не опасное, но приводит к разложению некоторых молекул воды, оказавшихся поблизости. А это уже не слишком-то благоприятно для организма. Потому авторы чипа ведут поиск замены для данного материала. В частности, они экспериментируют с липидными мембранами».
25 ноября www.membrana.ru пишет о том, что «Корейцы разработали простой метод получения биопластика». Полилактидный полимер (полимолочная кислота, polylactic acid), является экологичной заменой стандартным пластмассам и резинам, получаемым из невозобновляемых источников. Учёным из Корейского института науки и технологий и химической компании LG Chem удалось создать простую технологию его получения. Она основана на синтезе естественных полимеров – молекул, состоящих из большого числа повторяющихся фрагментов. В данном случае таким единичным звеном является молочная кислота. Метод не требует привлечения нефтепродуктов и прочих далеко не бесконечных по запасам полезных ископаемых планеты. Кроме того, полученные материалы легко разлагаются самой природой…Ранее такие соединения получали в ходе двухступенчатого процесса: сначала производилась ферментация, а затем полимеризация… Но данный метод был не только сложен в исполнении, но и весьма недёшев. Биологи из Южной Кореи "запрягли" в работу всем известные бактерии Escherichia coli и упростили процесс до одной стадии. Одной лишь ферментации достаточно для создания полимолочной кислоты и её сополимеров, заключают учёные. "Созданная нами разновидность бактерий эффективно производит неестественные для себя полимеры в ходе обычного биологического процесса", — говорит Ли. Биологи изменили метаболические и ферментативные свойства штамма. Отметим, что новый процесс не только более прост, но и более выгоден с коммерческой точки зрения…»
17 ноября //popnano.ru сообщает, что «Жевательная резинка защитит от смертельных инфекций». «Сотрудники Университета Кентукки (США) создали специальную жевательную резинку для военных. Жевательная резинка содержит антибактериальный препарат KSL, который разрушает и растворяет отложения зубного налета. Она должна облегчить военнослужащим уход за полостью рта в полевых условиях, заменив зубную щетку и пасту. Для достижения лечебного эффекта чудо-жвачку следует жевать 20–30 минут. Новинка также защитит от язвенного гингивита (ангины Венсана) — воспаления десен, протекающего без нарушения зубодесневого прикрепления и сопровождающегося некрозом и изъязвлением тканей. Больной жалуется на интенсивные боли в деснах, гнилостный запах изо рта, кровоточивость десен. Нарушается общее состояние: повышается температура тела, слабость, недомогание, головные боли. Этим заболеванием американские служивые, участвующие в военных действиях, страдают со времен Первой мировой. Даже сегодня около 15% жалоб военных вызвано стоматологическими проблемами. Кроме того, жвачка сможет защитить детей в бедных странах от потенциально смертельных инфекций. К примеру, африканские дети, родившиеся со СПИДом, часто страдают серьезными болезнями полости рта. По словам ученых, их разработка повысит качество жизни этих малышей. В ближайшее время начнутся клинические испытания «резинки», после чего вооруженные силы США займутся поиском производителя, который сможет наладить выпуск жвачки для военных». 
 
В разделе ТРАНСПОРТ  в этом обзоре, как и в предыдущем, три заметки. Героями двух первых являются американские военные, изобретающие все новые и новые самодвижущиеся устройства. 11 ноября на www.membrana.ru размещена заметка «Американцы запустят в океан рой автономных роботов». «Порядка миллиона долларов получили от Национального научного фонда США учёные института океанографии Скриппса. На эти средства должен быть создан рой миниатюрных подводных роботов, "призванный заполнить пробелы в знаниях об океане"…Речь идёт о разработке "автономных подводных исследователей" (autonomous underwater explorers – AUE). Система будет состоять из нескольких машин размером с футбольный мяч и десятков, а может, и сотен роботов поменьше (не больше пивной кружки). Причём эти "стаи" не будут висеть под водой эдакими буйками – они станут бороздить океан, собирая и передавая ценные сведения. С помощью роя роботов учёные рассчитывают получить новые данные о течениях, температуре, солёности и давлении, информацию о ряде океанических явлений, разузнать подробности о ситуации в охраняемых морских районах, определить места обитания находящихся под угрозой видов, отследить вредные цветущие водоросли и фитопланктон, а потенциально – заняться мониторингом последствий инцидентов, например разливов нефти или авиакатастроф».
10 ноября www.strf.ru сообщает, что «В США будут применять «беспилотники» для борьбы с пиратством». «Командование вооруженных сил США в Африке (АФРИКОМ) провело в Республике Сейшельские Острова (РСО) испытания ударных беспилотных летательных аппаратов (БЛА) MQ-9 «Рипер» («Предейтор-В») для борьбы с пиратством. Американские военные планируют в дальнейшем применять эти аппараты для поиска и уничтожения с воздуха морских разбойников, которые в значительной степени дезорганизовали нормальное мореплавание в северо-западной части Индийского океана. Американские БЛА дополнят международную антипиратскую коалицию ВМС в Аденском заливе…Как отмечают эксперты, концепция применения БЛА «Рипер» для борьбы с пиратством вполне обоснована, поскольку структура тактической авиации США в ближнесрочной перспективе будет представлять собой комбинацию истребителей F-22 «Рэптор», F-35 «Лайтнинг-2» и БЛА MQ-9 «Рипер». В следующем финансовом году с вооружения ВВС США будет снято около 250 устаревших самолетов, большинство из которых составят истребители F-16 и штурмовики A-10 «Тандерболт». Они частично будут заменены ударными БЛА «Рипер» компании «Дженерал атомикс». Ранее использование БЛА для выполнения задач, возложенных на самолеты тактической авиации F-16, F-15 и F-15E не предусматривалось, однако, учитывая длительные конфликты малой интенсивности, в которых задействованы вооруженные силы США, использование экономичных беспилотных систем на современном этапе представляется более эффективным. БЛА MQ-9 «Рипер», размах крыла которого составляет 20 м, а длина 11 м, оснащен турбовинтовым двигателем, позволяющим развивать скорость до 485 км/ч и выполнять полет на высоте до 13 тыс. м. Максимальная продолжительность полета составляет 14 ч. «Рипер» способен нести до 10 противотанковых управляемых ракет (ПТУР) «Хеллфайр». В ближайшие намерения Армии США входит оснащение БЛА помимо УР «Хеллфайр» управляемыми авиационными бомбами (УАБ) GBU-12, GBU-49, а также GBU-38 JDAM».
Лепота! У «бесчеловечных» аппаратов скоро все будет под контролем. Представляете картину: AUE роятся в море, БЛА, обвешанные ПТУРами, патрулируют в воздухе. Берегитесь, пираты и прочие враги американской демократии!
Стоит сказать и о вещах сугубо мирных. 6 ноября www.membrana.ru информирует, что «Голландцы придумали двухметровые хвосты для грузовиков». Суживающаяся хвостовая часть (boat tail) – эдакий нарост длиной два метра, установленный на корме грузовика, уменьшает расход топлива автомобиля на 7,5%. К такому выводу пришли голландские специалисты, работающие над европейским проектом PART. Как нетрудно догадаться, экономия достигается за счёт улучшения аэродинамических характеристик. Это доказали эксперименты в аэродинамической трубе с масштабными моделями и компьютерное моделирование, проведённое в технологическом университете Делфта. Были и опыты с настоящим грузовиком на реальных дорогах. Тягач с прицепом проездил целый год с "хвостами" разной длины и столько же без них. Так и была определена оптимальная длина хвостового обтекателя – два метра».
При этом разработчики «хвоста» скромно молчат о том, что такой «хвост» порождает немалые трудности с загрузкой и выгрузкой фургонов. Опять неоптимальное решение…
 
В разделе ИНФОРМАЦИЯ  в этот раз мне хотелось поговорить не только о технологиях создания и хранения информации, но и о возможностях манипулирования ею (информацией) в целях, весьма далеких от общечеловеческих. 25 ноября www.strf.ru пишет о том, что «Свиной» грипп может оказаться грандиозной пиар-акцией». «Датские журналисты провели собственное расследование и выяснили, что многие эксперты Всемирной Организации здравоохранения (ВОЗ) получают деньги от фармацевтических гигантов, обогатившихся на противовоирусных препаратах. Заводы по производству вакцин против гриппа H1N1 работают в четыре смены и не справляются с валом заказов. Некоторые страны закупают пилюли поголовно на всех жителей страны. Между тем, паника в связи с пандемией стала результатом грандиозной пиар-кампании, которую провели эксперты ВОЗ. К такому выводу пришли журналисты датской газеты Information. Они выяснили, что многие ученые из экспертного пула состоят на тайной службе производителей лекарств, а попросту — получают там деньги, но тщательно это скрывают. ВОЗ объявила пандемию "свиного" гриппа под давлением советников во главе с голландским доктором Альбертом Остенхаусом, которого в прессе прозвали «Доктор Флю». Причем в своих рекомендациях организация почти не упоминала обычные средства гигиены. По оценкам экспертов, продажа вакцин против коварного вируса H1N1 больше всего излечит производителей от последствий экономического кризиса. За год отрасль заработает 7 миллиардов долларов и, таким образом, займет третье место по доходности после продажи оружия и секс-индустрии, отмечает издание. Добавим, что по данным ВОЗ, жертвами гриппа H1N1 стали 6 тысяч человек, в то время как смертность во время эпидемии его обычного сезонного гриппа-собрата достигает полумиллиона».
23 ноября на том же www.strf.ru размещена статья «Российские хакеры украли переписку учёных по глобальному потеплению». «Российские хакеры взломали серверы британского университета, который занимается проблемами изменения климата. В результате этого проникновения из компьютера были скопированы тысячи документов и писем, которые позднее были выложены в Интернет. Как пишет американская пресса, в переписке принимали участие британские ученые, специалисты NASA и сотрудники университетов США. Изучив обнародованные хакерами документы, можно сделать вывод, что в последние годы температура на Земле не повышается, а снижается, а это значит, что предупреждения о глобальном потеплении на самом деле —  миф. Далее приводятся несколько выдержек из писем: Фил Джонс: «Только что проделал один трюк Майка, увеличил температуру для каждого периода за последние 20 лет...чтобы скрыть тот факт, что она падает...Возьми и измени полученные данные! Не давай этим скептикам повода для развлечений...» Майкл Манн: «... Ну мы же все знаем, что смысл не в правде, а в возможности потом правдоподобно отнекиваться». В университете Восточной Англии факт утечки подтвердили, однако при этом отказались комментировать, насколько правдива опубликованная в сети информация».
Два сообщения на одну тему, опубликованные в течение трех дней, ярко иллюстрируют неподкупность «мирового экспертного сообщества». Умные люди еще в прошлом веке предупреждали, что нас ждет глубочайший кризис этого самого сообщества. Кардинал Ришелье во всем известном фильме говорил: «Нет такого народа, которого я не мог бы посадить в Бастилию». Складывается впечатление, что нет эксперта, которого не могут купить крупные корпорации для продвижения всякого рода глобальных или локальных страшилок. А читать чужие письма, конечно же, нехорошо. Но еще хуже искусственно ограничивать доступ людей к информации, какой бы заботой о людях это ограничение ни объяснялось.
16 ноября на //popnano.ru помещено сообщение «ВТО против интернет-цензуры». «Всемирная торговая организация (ВТО) собирается ввести новые правила, которые ограничат возможности стран-участниц по фильтрации интернет-контента. Подобные предложения содержатся в докладе Европейского центра международной политической экономии (ECIPE), который был официально представлен в четверг, 12 ноября. Следует отметить, что ECIPE является некоммерческой исследовательской организацией, и, хотя наблюдателями в ней выступают высшие чиновники из ВТО и министры торговли ряда стран, ее выводы носят рекомендательный характер. Чиновники считают допустимым блокировать доступ к сайтам по моральным причинам, например, это касается ресурсов, содержащих детскую порнографию. Согласно правилам ВТО, страна в праве ограничить торговлю для защиты общественной морали и порядка, но ущерб для бизнеса в этом случае должен быть сведен к минимуму. По мнению авторов доклада, интернет-цензура может привести к ограничению свободы торговли в сети, значение которой для мировой экономики все более возрастает. При этом традиционное торговое законодательство обходит стороной растущий рынок электронной коммерции, информационных веб-служб и онлайн переводов. "Цензура – наиболее важный барьер для свободного предоставления онлайн-сервисов, и данное исследование поможет выяснить, какие из форм цензуры соответствуют правилам ВТО", – заявляется в отчете. Впрочем, оказывается, что непосредственно коммерческие причины довольно редко становятся причинами блокировки определенных сайтов. Наиболее ярким примером подобного рода исследователи называют запрет, наложенный мексиканским интернет-провайдером Telmex на доступ к сервису IP-телефонии Skype, позволяющим бесплатно звонить с компьютера на компьютер вне зависимости от места пребывания. России в докладе отводится всего несколько строк. Хотя авторы не упоминают ни одного случая интернет-цензуры в нашей стране, они отмечают опасную ситуацию, когда у спецслужб есть неограниченные возможности для мониторинга сетевой активности. Впрочем, пока на Россию правила ВТО все равно не распространяются, так как в этой организации она имеет только статус наблюдателя. По политическим соображениям цензура вводится намного чаще, чем по экономическим причинам. Так, власти Китая блокируют информацию, связанную с Тайванем, Тибетом и событиями 1989 года на площади Тяньаньмэнь. Турция цензурирует информацию о Кемале Ататюрке, а власти Таиланда перекрывают доступ к ресурсам, на которых содержится критика в адрес короля страны. Тем не менее, косвенно политическая цензура все же может приводить к ограничению конкуренции. Например, в Китае регуляторы неоднократно полностью блокировали доступ к YouTube, Flickr и ряду блогов. А из-за того, что американские поисковые системы Google, Yahoo и Microsoft MSN отказывались подчиниться требованиям властей Поднебесной, доминирующее положение на рынке страны занял местный поисковик Baidu. Поэтому авторы доклада считают полную блокировку сайтов недопустимой, вместо этого они предлагают избирательно закрывать доступ к контенту, размещенному на веб-ресурсах. Представители ECIPE полагают, что в случае введения новых правил, больше всего вопросов у ВТО возникнет именно к правительству Китая, так как в этой стране наиболее развития система фильтрации сетевой информации, получившая название "Золотой щит" на родине и "Великий китайский файерволл" в остальном мире. Среди других сторон, к которым могут возникнуть вопросы, следует отметить Вьетнам, Кубу, Мьянму, Тунис, Турцию. Жестко фильтрует содержимое Интернета также Иран, однако членом ВТО он не является». 
С политической цензурой все ясно. Вероятно, технически это выражается в поиске по «черному списку» ключевых слов с последующей блокировкой сайтов, где эти слова появились. Хочу обратить внимание на фразу о том, что в России «у спецслужб есть неограниченные возможности для мониторинга сетевой активности». Более того, 20 ноября //popnano.ru пишет, что «Россию причислили к странам, обладающим кибероружием». «Россия названа в числе стран, обладающих арсеналом кибероружия, то есть технологиями проведения массированных хакерских атак на информационные сети. Об этом говорится в исследовании американской компьютерной компании McAfee «Интернет-криминалистика-2009». В отчете рассматриваются методы, цели и поведение кибертеррористов. Кроме России, кибероружием обладают США, Франция, Израиль и Китай. В будущем к этим странам присоединятся Великобритания, Германия и КНДР. Так, Великобритания недавно объявила о создании министерства по Интернет-безопасности в связи с участившимися случаями кибератак. Кибератаки на правительственные сети и объекты инфраструктуры могут привести к серьезным материальным потерям и к смерти людей, подчеркивается в отчете. «В настоящее время оружие — не ядерное, а виртуальное, и необходимо учитывать эту угрозу», — предупредил глава McAfee Дейв Диуолт. В большинстве развитых стран к инфраструктурным объектам можно получить доступ через Интернет. Кроме этого, подчеркивается в докладе, компьютерная безопасность этих объектов оставляет желать лучшего. Исследователи считают, что важные инфраструктурные объекты, в большинстве случаев принадлежащие частным компаниям, не выживут в борьбе с кибертеррористами без государственной поддержки. Как отмечается в докладе, в ближайшие 20−30 лет хакерские атаки станут неотъемлемой частью любых военных действий. Более того, один из составителей доклада, экс-заместитель главы агентства по национальной безопасности США Уильям Кроуел не исключил, что сетевые кибератаки вообще могут стать единственным средством войны в ближайшие десятилетия. За последний год в США зарегистрировано множество хакерских атак на Белый дом, Госдеп, министерство обороны и спецслужбы. В большинстве случаев речь идет о внедрении вредоносных программ. По мнению составителей отчета, одним из ярких примеров кибератак являются события августа 2008 года, когда во время российско-грузинского вооруженного конфликта в Южной Осетии перестали нормально функционировать грузинские сайты». 
Пожалуй, хватит об Интернет-недостатках. Ведь есть и достижения. 11 ноября www.strf.ru констатирует, что «Россия завоевала пятидесятую часть Интернета». «Доля Рунета во «всемирной паутине» составляет 6,5%, а каждый пятидесятый пользователь сети — россиянин. Впрочем, четверть всех российских сайтов — это поисковый спам. По данным на осень 2009 года, в Рунете существует около 15 млн сайтов, говорится в информационном бюллетене «Яндекса». Всего в мире, по данным Netcraft, в октябре 2009 года насчитывалось 230,4 млн сайтов. таким образом, доля рунета составляет 6,5%. Российские пользователи интернета составляют 2,2% от всех пользователей мира. Здесь «Яндекс» использовал данные Фонда общественного мнения, насчитавшем 37,5 млн пользователей интернета среди россиян и Internet World Stats, обнаружившим 1,7 млрд пользователей во всем мире. Таким образом, на одного пользователя в рунете приходится больше сайтов, чем в среднем в мире. В текстовом формате (без учета картинок, аудио- и видеофайлов) в рунете размещено более 140 тыс. Гб данных. Эта информация в сети распределена неравномерно: 88% всего текста находится менее чем на 1% сайтов. Треть всех картинок размещена на четырех крупнейших фотохостингах. Средний сайт Рунета состоит из 255 страниц, содержит 159 тыс. слов и 204 картинки. Однако половина сайтов в рунете состоит всего из одной страницы. А четверть сайтов — это поисковый спам, то есть страницы, которые почти не содержат полезной информации, и созданы, чтобы привлекать посетителей на другие сайты или влиять на их ранжирование в поисковых системах. В среднем на одном сайте сейчас столько же страниц, сколько и десять лет назад — в 1999 году средний сайт состоял из 251 страницы. Правда тогда одна страница занимала около 9 Кб, а сейчас — 39 Кб. Всего сайтов в Рунете в 1999 году было в 300 раз меньше, чем сейчас. Основные виды данных в интернете — это текст и картинки. Далее по распространенности следует такой тип передачи информации, как флеш. Хотя бы один флеш-объект есть почти на 15% сайтов рунета. Звуковые файлы и видеоролики встречаются существенно реже: на 0,5% и 3% сайтов соответственно. Интересно, что слова, обозначающие позитивные эмоции и чувства, в интернете встречаются в два раза чаще, чем негативные. А веселые смайлики популярнее грустных. Сайтов, где есть улыбающиеся смайлики, в 2,5 раза больше, чем сайтов, где хотя бы раз появлялись грустные».
Keep smile, дорогие товарищи!  Улыбаясь, переходим к техническим вопросам. 3 ноября www.strf.ru сообщает, что «В Японии создан поисковик для видеозаписей». «Японская электротехническая корпорация Эн-и-си разработала поисковую систему для видеозаписей, которая находит нужный кадр по словесному описанию. Эта новинка, в частности, позволяет быстро отследить маршрут преступника или потерявшегося ребенка с помощью изображений, полученных с камер наружного наблюдения. При запросе найти, например, мужчину в коричневой куртке и черных джинсах, «видеопоисковик» автоматически анализирует соотношение и положение цветов в одежде всех людей, которые попали в объектив, и предлагает пользователю ознакомиться с подходящими вариантами. До сих пор подобная процедура осуществлялась простым перематыванием видеозаписи, которую должен был внимательно отсматривать человек. Специалисты Эн-и-си решили разработать новую систему поиска, принимая во внимание, что возможности современных видеокамер по продолжительности записи постоянно растут. В результате все более востребованной становится необходимость быстро находить нужное место в отснятом материале большого объема».
Мне лично в связи с этим сразу вспомнились мучения героя С. Крамарова из фильма «Джентельмены удачи» при попытке описать нужное место. Помните: «И дерево там такое…». А вот компания Intel на мелочи не разменивается. 24 ноября //popnano.ru пишет, что «Intel обещает вживление чипов в мозг». «К 2020 году пользователям не придется управлять компьютером с помощью клавиатуры и мыши... Их место, по мнению сотрудников питтсбургской лаборатории Intel, займут вживленные в мозг процессоры. Сотрудники этой лаборатории изучают возможности по управлению компьютерами, телевизорами и мобильниками при помощи мозговых волн, улавливаемых разработанными Intel датчиками. В Intel надеются, что пользователи добровольно согласятся на вживление чипов. Главным достоинством новой схемы управления является свобода от любых интерфейсов, какими бы интуитивно понятными они ни были. Исследователи прогнозируют, что силой мысли пользователи смогут, например, переходить с одной веб-страницы на другую или переключать телеканалы. Сотрудники корпорации отмечают, что еще 20 лет назад никто не поверил бы, что все будут носить с собой карманные компьютеры и предполагают, что схожая судьба ждет их разработку. Пока размеры датчика недостаточно малы для того, чтобы имплантировать его в мозг. Прототип сенсора пока размещен в специальной гарнитуре. Кроме того, далеко не завершена работа по расшифровке сигналов мозга. Исследователи лишь обнаружили, что схожие образы проявляются у разных людей одинаково. Это дает надежду на распознавание некоторых стандартных реакций, а, значит, и команд, передаваемых на компьютер. В настоящее время уже существует ряд устройств (обычно называемых нейрошлемами), использующих мозговые волны для управления электроникой. Активно интересуются этой тематикой в вооруженных силах США. Пока все подобные устройства требуют тщательной настройки, часто неправильно срабатывают и не имплантируются в мозг». 
В общем, до полного отказа от интерфейсов далеко. И датчики великоваты, и в какую область мозга их втыкать, тоже пока неясно. Наука еще не в курсе дела. Но, с другой стороны, никто не утверждает, что сие невозможно в принципе.
 
Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК на этот раз почти целиком посвящен раскрытию тайн живого. 23 ноября www.membrana.ru в статье «Пересмотрена приспособленность Титана для поддержания жизни» продолжает знакомить нас с удивительным миром Солнечной системы. «Условия для специфической жизни на поверхности спутника Сатурна куда более комфортные, нежели полагали учёные раньше. Об этом говорят основанные на информации миссии  Cassini-Huygens расчёты группы учёных под руководством Даниэля Кордье из высшей национальной школы химии Ренна. Знаменитые озера Титана являются потенциальными гаванями для микроорганизмов. Как известно, наполнены эти водоёмы множеством углеводородов, составляющих настоящее сокровище Титана. И благодаря химическим процессам в атмосфере и осадкам некоторые озёра образуются прямо у нас на глазах. Ещё в 2005 году группа исследователей выскаала идею, что в таких условиях на Титане могла развиться специфическая жизнь: местные микробы могли бы питаться ацетиленом, а дышать водородом. Однако, по имевшимся на тот момент оценкам (выполненным ещё до полёта Cassini), ацетилен в озёрах оранжевой луны составлял всего несколько частей на 10 000. Не слишком обширная питательная база для предполагаемых микробов. Новое исследование существенно пересмотрело пропорции в составе озёр. Французы утверждают, что содержат эти водоёмы (в жидком виде либо как растворённые вещества): этан (С2Н6) — 76-79%, пропан (C3H8) — 7-8%, метан (CH4) — 5-10%, цианистый водород (HCN) — 2-3%, бутен (С4Н8) — 1%, бутан (C4H10) — 1% и ацетилен (С2Н2) — 1%, плюс маленькие доли других соединений. Тут сразу два сюрприза: преобладание этана (ранее считалось, что больше всего будет метана) и приличная (целый процент) доля ацетилена. Это ведь в 100 раз больше, чем предполагалось ранее. На чашу сторонников версии о принципиальной возможности жизни на Титане положен ещё один камешек. Правда, состав "воды" в озере — далеко не всё, что нужно для комфортного существования местной жизни. В своём исследовании Тецуя Токано (Tetsuya Tokano) из университета Кёльна показал, что не менее важным параметром будет перемешивание масс в озере, достигаемое как вариацией температур при смене сезонов, так и за счёт криовулканизма. Если конвекция будет слабой, это затруднит задачу микробам — ведь ацетилен и водород будут стремиться разойтись по разным слоям, если сильной – микробам будет уготована богатая пища. Но такие особенности жизни озёр планетологам ещё предстоит выяснить».
23 ноября www.membrana.ru констатирует, что «Интеллект и сознание насекомых недооценивались». «Насекомые могут быть практически столь же умны, как крупные животные. Об этом говорит исследование, проведённое специалистами из Лондонского университета королевы Марии и Кембриджа. Один миллиграмм веса и менее миллиона нервных клеток — таков мозг пчелы. Сложно представить, что на этой базе можно "выстроить" сколь-нибудь развитый ум. Для сравнения: у взрослого человека мозг весит примерно 1,3 килограмма и содержит 85 миллиардов нейронов. Однако британцы полагают — размеры решают далеко не всё. Они составили компьютерные модели на основе информации об анатомии и физиологии нервных систем насекомых с главным упором на пчёл, а также учли в своей работе сведения о нескольких десятках умений данных созданий, их сложном поведении и обучении. Смоделировав работу нейронных цепей, авторы работы высчитали, что для способности к простому счёту животному достаточно нескольких сотен нервных клеток. А для того чтобы обладать сознанием, нужно несколько тысяч клеток. Тут, правда, следует сделать оговорку, что сам термин "сознание" — довольно широкий и нечёткий, особенно если говорить о его философском аспекте. Но будем считать, что речь идёт в первую очередь о познавательной деятельности. Также авторы исследования провели параллели между насекомыми (на примере всё тех же пчёл) и крупными позвоночными. Сформировалась следующая картина: способности к обучению, категоризации, ассоциативным воспоминаниям присущи и пчёлам, и большим животным, хотя и в разной степени. Когда эту разницу биологи попробовали определить численно, получилось, что перечень выполняемых сложных последовательностей действий у млекопитающих лишь втрое длиннее, чем у пчёл. При том что разница в числе нейронов — в десятки тысяч раз. Такую избыточность и "переразмеренный" мозг у крупных животных авторы объясняют не столько большим интеллектом (хотя и этот фактор присутствует), сколько более развитой сенсорной системой и рядом физиологических ограничений. Например, большее число светорецепторов в зрительной системе приводит к существенному росту числа нейронов в зрительной коре, что просто необходимо для обработки информации. Получается большее разрешение зрения, большая чёткость, большая способность идентифицировать объекты и движение, лучшее различение оттенков и тому подобные усовершенствования. Или, к примеру, моторные отделы мозга. Существенно большее число нейронов в них необходимо для тонкого управления большим числом мышц (а также — для управления большей массой мышц, что требует определённой энергетики). Есть и другие примеры, когда увеличенный по массе и сложности строения мозг даёт живому существу преимущества, напрямую с интеллектом не связанные (число распознаваемых запахов, скажем). Потому-то, рассуждают британцы, на несколько порядков большее количество нервных клеток у крупных животных по сравнению с насекомыми вовсе не приводит к такому же по масштабу росту ума, способности к хранению воспоминаний и так далее… В большом мозге мы часто находим не большую сложность, но просто бесконечное повторение одних и тех же нейронных цепей. Это может добавить подробности воспоминаниям, изображениям или звукам, но не добавляет степени сложности. Если использовать аналогию с компьютером, большие мозги могут во многих случаях означать больше жёстких дисков, но не обязательно лучшие процессоры…Для уровня интеллекта, по всей видимости, куда большее значение имеет не число нейронов в мозге, а их "продуманные" взаимосвязи, модульность мозга…»
Еще одно подтверждение тому, что интеллект определяется не количеством нейронов в мозге, а структурой их связей.
3 ноября www.membrana.ru сообщает, что «Открыто истинное назначение поцелуев». «Подлинная причина развития этого чудесного ритуала может быть куда менее поэтична, чем принято считать. Таковы результаты исследования британских учёных. Иммунная система человека давно научилась справляться с цитомегаловирусом, который попадается в слюне. Как правило, он не вызывает никаких проблем. Однако этот вирус может быть очень опасен для женщины во время беременности, так как способен привести к смерти плода или спровоцировать развитие врождённых дефектов – от глухоты до церебрального паралича. "Постоянные поцелуи, которые мужчина дарит одной и той же женщине, – это эффективная прививка от цитомегаловируса через обмен слюной", — утверждает ведущий автор исследования Колин Хендри из университета Лидса. По его словам, речь идёт о специфическом "мужском" варианте вируса, на приучение иммунной системы к которому таким образом даётся достаточное время. Ранее в учёной среде было распространено мнение, что ритуал поцелуя развился у человека как одна из форм эволюционного "контроля качества", когда через слюну передаётся "информация" о наследственности, здоровье и генах. Но авторы новой работы отмечают, что такую информацию партнёры могут бессознательно получить другими путями – по внешним признакам и через обоняние».
Ох уж эти британские ученые, опять подвели прозаическую научную базу под тайное и романтическое. Если она правы, то верные жены и мужья здоровее неверных, что, в общем, справедливо.    
13 ноября www.membrana.ru заявляет, что «Найден способ уничтожения свиного гриппа за пять минут». «Учёные из университетов Аджу и Йонсей опубликовали результаты своего исследования о новом способе победить вирус H1N1, штамм А которого известен как свиной грипп. Корейские специалисты обнаружили эффективность в борьбе с вирусом такого простого средства, как подкислённая озонированная вода (acidic ozone water – AOW). Получают её путём смешивания обычной чистой воды с небольшим количеством соляной кислоты. В ходе опыта кислоту добавляли в расчёте 22 грамма на тонну воды, после чего наблюдалось образование смертельных для свиного гриппа отрицательных ионов хлора, а значение водородного показателя(pH) воды сразу же изменилось с 7 на 4. Полученную смесь дополнительно озонировали (в соотношении 20 миллиграммов газа на литр), чтобы усилить эффект стерилизации, в том числе за счёт дополнительного подкисления воды продуктами распада озона. Всего пяти минут контакта с AOW оказалось достаточно, чтобы 430 тысяч вирусных частиц погибли. Нетрудно представить, какие возможности открывает профилактическая обработка помещений посредством AOW, причём из-за простоты и доступности компонентов она должна обходиться весьма дёшево даже в сравнении с простым, но эффективным суперочистителем воздуха для больниц. Любопытный факт — после того как смесь уничтожает вирус, она начинает распадаться и в конце концов остаётся только простая вода и безопасные вещества, не загрязняющие окружающую среду. Заметим, что первоначально специалисты изучали AOW в рамках разработки средств защиты от потенциальной угрозы биологического оружия».
Не знаю как у вас, а у меня, как химика, это сообщение вызвало недоверие. Не пойму, за счет чего мизерная концентрация кислородных соединений хлора (они могут образоваться при взаимодействии озона с хлорид-ионом) может быть смертельной для вирусов? Попахивает очередной околомедицинской сенсацией…
 
В разделе ИЗОБРЕТЕНИЯ  я стараюсь описывать конструкции и устройства, показавшиеся мне необычными и содержащими остроумные технические решения. 5 ноября //popnano.ru сообщает, что создан «Универсальный фонарь на воде». Не в том смысле, что не тонет, а в том, что топливом ему служит вода. «Компания Japan Trend Shop разработала карманный фонарик NoPoPo, работающий на водных аккумуляторах. Батарея фонарика содержит химический состав, который при реакции с водой выделяет энергию. Достаточно добавить в батарейку воды, при помощи входящего в комплект шприца, и фонарь заработает. В качестве воды можно использовать всевозможные жидкости: сок, компот, собственно, саму воду, и даже мочу. Подобная неприхотливость делает NoPoPo незаменимой вещью в походе или на даче. Универсальный мини-фонарь может использоваться как прожектор или как однонаправленный фонарь. Незаряженная батарея может храниться до десяти лет, не теряя качества. Основным недостатком прибора является его относительная недолговечность – батарею можно перезаряжать всего 4 раза. Учитывая довольно высокую цену (54 $ вместе с доставкой), покупка фонаря может оказаться нерациональной. Мощность батареи составляет 500 мА. Размер устройства: 9.65x2.75 см. Но японцы не оригинальны в своей идее: в России активно реализуют фонари, под названием СВЭЛ, работающие на водном растворе поваренной соли, который можно приготовить в любых погодных условиях в течение пары минут. Для обеспечения работы российского устройства нужно через 15-20 часов непрерывной работы обновлять водный раствор соли. Фонарь безопасен для жизни и здоровья людей и экологически чист. Он не требует специальных мест утилизации электролита (соль + вода). В незаправленном состоянии он может храниться свыше десяти лет, не теряя своих качеств, как и японский NoPoPo».
Все мы знаем пионерский способ тушения костров. А вот бережливые японцы продумали пионерский способ зарядки фонариков. Чтоб добро не пропадало.
И еще о фонариках. «Создан аварийный фонарик с 20-летней батареей», пишет 18 ноября www.membrana.ru. «Необычный светодиодный фонарь Emergency Illuminator выводит на рынок американская компания mPower Technologies. Его отличает "умная" батарея, которая гарантирует владельцу этой вещицы, что при нажатии кнопки "вкл" свет появится даже через 20 лет после покупки. Самым заметным внешним отличием новинки от традиционных моделей является сдвоенный корпус. Такой дизайн подчёркивает главную особенность содержимого: Emergency Illuminator получает питание из двух источников. В первом цилиндре прячется пара серийных литиевых батареек CR123. Их владелец может менять от случая к случаю. И не беда, если фонарь лежит с севшими батарейками или их в отсеке вообще нет, а в районе вдруг выключили свет. Ведь во втором цилиндре спрятана OnCommand Reserve Battery. Эта батарея всегда готова подстраховать батарейки основные, даже если перед этим будет оставаться невостребованной 20 лет. Она представляет собой вариацию технологии Smart NanoBattery от mPower Technologies (это материнская компания mPower). По своей химии эта батарея может быть и литиевой (как сделано в данном фонарике), и щелочной. В обоих случаях конструкция идентична, и она радикально отличается от привычных систем. В неактивированном состоянии электролит и полость с электродами разделены пористой мембраной. В таком режиме на выходах батареи — нулевое напряжение, саморазряд и деградация также равны нулю. Однако проницаемость мембраны легко переключить благодаря эффекту электросмачивания ( electrowetting) — резкому изменению смачиваемости гидрофобной или суперолеофобной поверхности при приложении электрического поля. Так реализуется принцип Power on Command (энергия по требованию)…Компания надеется распространить такие резервные долгохранимые батареи на самую разнообразную технику. Фонарь – первая проба пера и самый простой вариант технологии. По данным Pocket-lint, сменных батареек этому "светлячку" хватает на 4 часа непрерывной работы, а активация "госрезерва" даёт ещё 2 часа постоянного света. Это немало, учитывая аварийное предназначение фонарика и обещанную его высокую яркость. Как уточняет DVICE, активация резервного элемента питания производится простым поворотом батарейки, никакого внешнего напряжения не требуется…»
Раз уж речь зашла о бесперебойном питании, надо упомянуть статью «NEC представила пульт без батареек» (//popnano.ru, 23 ноября).«На выставке Embedded Technology 2009, прошедшей в Иокогаме, была показана модель пульта дистанционного управления, не требующего для работы каких-либо элементов питания. Продемонстрированный прототип без проблем справлялся с традиционными для подобных устройств функциями – включением и выключением, переключением каналов, а также изменением громкости на обычном бытовом телевизоре. Принцип работы революционной разработки основан на совместном использовании виброгенератора производства компании Soundpower и микроконтроллера, созданного инженерами корпорации NEC Electronics. Генератор вырабатывает электроэнергию, необходимую для формирования и передачи сигнала, за счет вибраций, возникающих каждый раз, когда пользователь нажимает на кнопки устройства. Благодаря этому пульт дистанционного управления не требует батареек или каких-либо других внешних элементов питания. В общей сложности разработка инновационного устройства шла более трех лет, и, по словам ее создателей, серийный выпуск бытовой техники с использованием новых пультов ДУ начнется не ранее 2011 года». 
26 ноября www.membrana.ru пишет, что «Начались первые испытания напыляемой кожи». «Кожа и в аэрозольном баллончике? Именно так. Клинические испытания продукта под названием ReCell начинают учёные из компании Avita Medical. По их мнению, новый способ залечивания ран лучше, чем трансплантация и даже чем искусственные заменители кожи. Человек из-за ожогов или ранения может потерять довольно большой лоскут кожи. Обычно в этом случае, чтобы предупредить инфицирование и снизить потерю крови, кожу пересаживают с других участков тела либо берут у донора. Первое болезненно и может не подойти, если повреждена большая площадь кожных покровов, второе же может привести к отторжению чужеродных тканей и ещё большим проблемам. Поэтому учёные активно работают над заменителями кожи. Однако биологи из Avita Medical придумали более естественный, но при этом более быстрый способ. (Быстрый по сравнению с выращиванием лоскута кожи из собственных клеток.) Напыляемая кожа закрывает беззащитное пространство за считанные дни. На начальной стадии биологи снимают с небольшого участка тела тонкий верхний слой кожи (толщиной всего лишь 0,15 миллиметра). Обнажённый участок выглядит как лёгкий ожог с небольшим количеством сукровицы. Из собранного материала извлекаются кератиноциты и меланоциты, которые придают коже натуральные текстуру и цвет. Это проделывается путём растворения базовых структурных материалов в ферменте трипсине. Затем создаётся суспензия, которую напыляют на нужный участок. Клетки начинают делиться и постепенно заполнять пространство. Вся процедура занимает около 30 минут. И её можно повторить несколько раз. Технология ReCell всего за одну неделю позволяет вырастить из собранных клеток несколько совершенно естественных на вид внешних слоёв кожи, заменяющих собой повреждённые или уничтоженные. В декабре 106 пациентов с ожогами второй степени опробуют новинку на себе. Эксперименты будут проводить в течение всего следующего года. Затем применение этой технологии должно одобрить Управление по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами США».
По описанию технология кажется чуть ли не революционной. Я думаю, что испытания покажут, насколько напыленные клетки способны образовывать кожу in vivo, на поверхности живого организма, так сказать. 
19 ноября  //popnano.ru пишет о новой технологии для правоохранительных органов - «Сканирование лица вместо дактилоскопии». «Со времени начала использования дактилоскопии прошло более века, и методы идентификации человека ушли за это время далеко вперёд. Например, в США многие штаты применяют во время выдачи водительских прав технологию распознавания лиц. Тот же способ подходит для контроля доступа в помещения. Но получение точных результатов при "сканировании" лиц остаётся одной из главных задач. Исследователи из Колледжа инженерии Университета Майами смогли повысить эффективность технологии в целом и увеличить точность в частности. Профессор Мохаммед Абдель-Мотталеб разработал систему, которая фотографирует лицо персоны и сравнивает с хранимыми в базе данных изображениями с 95-100% точностью. Чтобы определить уникальные особенности человека, используются трёхмерные изображения лица либо комбинация двумерных снимков и 3D-модели уха, которая создаётся по нескольким видеокадрам с камеры наблюдения. В первом случае в лабораторных тестах верно распознавались 95 лиц из 100. Время сопоставления характерных черт реального человека с записанными ранее существенно снижено. Это достигается путём уменьшения количества так называемых вершин – условных маркеров на лице, используемых при сравнении. Автоматически выбираются только те точки, которые наиболее отличаются от человека к человеку. Преимущественно они расположены в области носа, бровей, рта и подбородка. Метод с использованием уха называется "Многомодальное ушное и лицевое моделирование и распознавание" ("Multi-Modal Ear and Face Modeling and Recognition") и получает набор меток для лица с его фронтальных изображений, комбинируя с трёхмерной реконструкцией формы уха. Эта технология намного сложнее и чувствительна к освещению. Используя преимущества обоих способов, исследователи достигли 100% точности идентификации. Как надеется Абдель-Мотталеб, разработка поможет бороться с преступностью и усилить безопасность границ. В будущем учёный намерен добиться распознавания только по профилю лица и попытаться использовать выражаемые человеком эмоции». 
И в завершение разговора об изобретениях хочу сказать об уникальном сооружении громадных размеров. 12 ноября www.strf.ru сообщает, что «В Японии построили «Новое чудо Света». Дважды лауреат «Книги рекордов Гиннеса», «Новое чудо Света» — так называют гигантский мост, который построили в Японии. Его длина — четыре километра, автомобильная трасса проходит над уровнем моря на высоте 70 метров. Мост «Акаси» способен выдержать землетрясение и ураганный ветер. Тщательные проверки на высоте почти 300 метров над уровнем моря проводятся практически ежедневно. Исключение составляют форс-мажорные обстоятельства. Хотя специалисты утверждают, что в разгул самой мощной стихии трудно найти более безопасное место, чем вершина одной из башен самого большого в мире моста. Надежность исполинской конструкции в заливе Акаси была доказана еще во время строительства. В 1995 году произошло мощное землетрясение. Город Кобэ был полностью разрушен. Из-за деформации рельефа дна опорная башня сдвинулась на один метр, но устояла. Пришлось пересматривать все расчеты, в результате длина пролета составила ровно 1991 метр. Дважды лауреат «Книги рекордов Гиннеса», как самый длинный (четыре километра) и самый высокий (выше Эйфелевой башни), мост «Акаси» соединяет основную территорию Японии с островом Авадзи. Его длина — без малого четыре километра. Автомобильная трасса нависает над водой на высоте 70 метров, чтобы внизу могли проходить суда любых типов...«Акаси» способен выдержать землетрясение катастрофической силы — 8,5 балла по шкале Рихтера. Не страшны ему и ураганные порывы ветра — до 80 метров в секунду. Контрольный центр работает в круглосуточном режиме. В случае аварии или неполадок компьютерный центр выдает сигнал тревоги. Аварийная бригада отправляется к месту происшествия через считанные минуты. Директор Центра разработок вантовых мостов Мотои Окуда рассказал: «Нам удалось справиться сразу с несколькими техническими задачами. Несмотря на большую глубину и сильное течение, были успешно установлены основания для башен, а также применен новый метод повышения прочности несущих конструкций». Строительство началось с установки кессонов — цилиндрических конструкций для фундамента башен. Они погружались на глубину 60 метров особым способом — под тяжестью морской воды. Погрешность при закреплении на дне составила пять сантиметров. Для создания основы моста изобрели бетон, который быстро застывает под водой. Его укладывали слоями, как пирог, в течение года. Главный несущий элемент моста — мощные проволочные кабели по обе стороны моста. Внутри каждого — почти по 37 тысяч сверхпрочных проволочных нитей. При диаметре 5 миллиметров одна нить выдерживает нагрузку в 160 килограммов. Всего было использовано около 300 тысяч километров такой проволоки. Этого хватит, чтобы семь раз обернуть Землю по экватору…Мост «Акаси» выполняет сразу несколько жизненно важных функций. Это не просто скоростная трасса — по нему также тянутся водопроводные, электрические и телефонные линии…»
 
Рубрика БЕСПОЛЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в этом обзоре представлена вещами безусловно полезными и остроумными, но, на мой взгляд, несколько курьезными. 2 ноября //popnano.ru описывает «Концепт электромобиля в виде гигантского колеса». «Иранский проектировщик Mohammad Ghezel представил свой концепт современного транспортного средства в виде барабана с двумя рулями, тем самым, показав, что свобода автомобильного дизайна еще жива.
 
 
В этом чудаковатом средстве передвижения пассажирское купе находится в середине гигантского колеса, электромотор движет три колеса, которые охватывают транспортное средство, в то время как гироскоп и два колеса с двух сторон держат устройство вертикально даже на острых углах. Проектировщик назвал свой концепт eRinGo, но это не имеет какого-либо отношения к Ирландии или Биттлз, а связано с ведущими колесами в виде колец (rings). Он считает eRinGo подходящим средством для двух друзей. Всякий раз, когда один из них будет уставать, другой возьмется за руль, не пересаживаясь. Как говорит сам Mohammad Ghezel, еще перед созданием эскизов он думал о простых канонических формах, которые могли бы перемещаться самым простым способом. И вместо того, чтобы повторно изобретать колесо, он поместил в него пассажиров.“Хоть заключительная форма не очень функциональна на сегодня, но я думаю, что это не предел возможностей”, - сказал он». 
13 ноября //popnano.ru выдало одну из военных тайн российской армии, поместив заметку «Надувные танки для российской армии». «Российская армия вооружается надувной военной техникой. Муляжи ракетных комплексов, танков и систем ПВО, которые изготавливаются разработчиками воздушных шаров и батутов из города Хотьково, могут сбить с толку противника и отвести огонь от настоящих боевых подразделений. У муляжей ракетного комплекса С-300, танков Т-72 и Т-80, истребителя Су-27 и МИГ-31 особое предназначение…Средний вес одной единицы резиновой техники - 30 килограммов. Муляж сделан из водонепроницаемой ткани и в свернутом виде занимает немного места. Надувные танки и истребители принимают натуральную величину боевой единицы за пять минут, при этом их не отличить от настоящих уже на расстоянии 100 метров, утверждают разработчики. Надувные модели военной техники работают при любых погодных условиях, кроме того, затраты на эксплуатацию невелики. Установка, подающая воздух в полость танка, потребляет около литра топлива в час…Наполняемые воздухом модели воспроизводят тепловой и радиолокационный диапазон настоящих боевых единиц…Выдать объект за полноценную машину позволяет и смена положения макета из походного в боевое. Например, у танка поворачивается башня, открываются люки…Надувные муляжи постепенно приходят на смену старым фанерным…Уже несколько лет предприятие изготавливает надувной ракетный комплекс С-300 по заказу Министерства обороны. В будущем, надеются производители, на вооружение российской армии возьмут и самолеты Су-27 и МИГ-31, недавно прошедшие испытания».  
 
Вот и подошел к финишу очередной обзор новостей науки и техники. Кому-то некоторые мои комментарии могут показаться чересчур ироническими. Я думаю, что иронические или неожиданные комментарии нужны, они нарушают сухость изложения информации. Высказать окончательное суждение о подборе информации и уместности комментария – Ваше право, читатель.  

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Наука и техника, ноябрь 2009"