Обзор научно-технической информации -январь 2010

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
 
 
Пришло время юбилейного, десятого, обзора новостей науки и техники. Десять – это уже цифра, это вам не кот начихал (цитирую кого-то из классиков). Уже можно готовить отдельную книгу о новинках 2009 года с остроумными (как мне кажется) комментариями. Но шутки в сторону. Так совпало, что этот обзор сделан по публикациям января. А январь – время подведения итогов прошлого года, всевозможных рейтингов и хит-парадов.

Эта мода давно проникла и в вотчину открытий и изобретений. Вот и в январе появились довольно интересные рейтинги. 

Начнем разминку с публикаций, которые я не хочу помещать ни в один из разделов. Заслуживают внимания, на мой взгляд, обзоры под названиями «Мировые тренды биотехнологий»(www.strf.ru, 14 января) и «Составлен рейтинг медицинских инноваций 2009 года»( www.strf.ru,20 января). Обсуждать эти обзоры мы здесь не будем, поскольку автор данного опуса не считает себя спецом в области биомедицинских технологий. Однако помянутый автор спинным мозгом чует, что обзоры интересны. А вот следующая тема лично меня прямо-таки задела за живое. Речь идет о самых востребованных профессиях настоящего и будущего. 12 января на www.strf.ru появилась статья «В рейтинге самых востребованных профессий — специалисты по клиническим исследованиям». «Газета «Труд» составила рейтинг специальностей, на которые в 2010 году будет самый большой спрос. В лидерах списка — менеджер по продажам, логист, инженер в сфере IT и специалист по клиническим исследованиям. Менеджер по продажам — одна из самых востребованных профессий. Компании наращивают объемы продаж и активно набирают менеджерское звено — от директоров отделов продаж до менеджеров. По прогнозам экспертов, особенно востребованными в 2010 г. будут узкоспециализированные специалисты. С ростом объемов продаж компаниям вновь потребуются логисты. Эти специалисты в дефиците: российские вузы начали учить этой специальности только недавно, и получить образование можно лишь в пяти высших учебных заведениях. При смене работы эти дефицитные специалисты смогут получить серьезную прибавку к зарплате и увеличить ее минимум на 20%. Неплохая перспектива, учитывая, что уже сейчас средняя зарплата логиста составляет 45 тыс. рублей. В сфере информационных технологий будут востребованы разработчики программ по оптимизации рабочих процессов. Эти специалисты с инженерным образованием в сфере IT уже на выходе из вуза могут рассчитывать на зарплату от 30 тыс. рублей. А разработчик с опытом претендует на зарплату в два раза больше. Особенно острый дефицит кадров наблюдается среди специалистов по клиническим исследованиям. Их зарплаты за год выросли на 14% и достигли в среднем 50 тыс. рублей. В 2010 году, прогнозируют эксперты, их зарплаты будут расти теми же темпами. По мнению авторов рейтинга, в десятке самых востребованных в 2010 г. специальностей будут также кассиры, руководители проектов, специалисты по работе с клиентами, мастера по ремонту бытовой техники, маркетологи и технологи на пищевом производстве». 15 января //popnano.ru сообщает, что «Опубликован список профессий будущего». «Правительство Великобритании опубликовало доклад, посвященный профессиям, которые станут актуальными и востребованными в ближайшие десятилетия…Двадцатку профессий, к которым следует готовиться будущим участникам рынка труда, возглавили производители искусственных частей тела. На второе место попали нано-медики, а третье место заняли фермеры, которые будут специализироваться на генетически модифицированных сельскохозяйственных культурах и животных. В список также вошли "вертикальные фермеры", которые будут заниматься выращиванием продовольствия в небоскребах в городах, что потребует специфических знаний и технологий. Авторы исследования включили в число профессий будущего виртуальных учителей, космических экскурсоводов и специалистов по увеличению объема человеческой памяти. Британский министр науки и инноваций Пол Дрэйсон заявил, что все эти профессии уже не относятся к области научной фантастики, и сегодняшним школьникам предстоит строить летающие автомобили и бороться с изменениями климата». Сравним оба списка (или рейтинга). Сразу бросается в глаза, что будущее ассоциируется, во-первых, с профессиями созидательными, и, во-вторых, с теми, которые связаны со здоровьем и воспитанием человека. А что же сейчас? А сейчас у нас востребованы и щедро оплачиваются профессии, связанные с распределением созданных кем-то ресурсов – менеджеры продаж, логисты и даже кассиры…Унылая картина, не правда ли?  
Систематическую часть моего обзора начну с раздела ЭКОЛОГИЯ. Здесь всего одна заметка, но зато на тему космического масштаба. 19 января www.strf.ru пишет о новой проблеме – «Мусор космических масштабов». «Мало того, что от космического мусора приходится «уворачиваться» МКС и спутникам помельче — в прошлую среду это пришлось сделать и Земле — к ней приблизился объект под названием 2010 AL 30, пролетевший на расстоянии 128 000 километров, — почти в три раза меньше, чем расстояние до лунной орбиты. Вероятность столкновения с Землёй равнялась нулю, и поэтому совершенно другое вызвало интерес астрономов всего мира: характеристики объекта дали возможность поспекулировать о его «мусорном» происхождении…По данным, опубликованным Управлением ООН по вопросам космического пространства, в октябре 2009 года «вокруг Земли вращается около 300 тысяч обломков мусора». Речь идёт о частицах размером от 1 до 10 сантиметров. Более же крупных объектов насчитывается не менее 13000 тысяч. Лидерами по загрязнению космоса сейчас являются США, Россия и Китай.Способов борьбы с мусором на орбите пока не придумано. Единственное, что пока могут предложить учёные, — тщательное картографирование космической свалки. Это, в частности, и помогло специалистам NASA исключить возможность искусственного происхождения объекта 2010 AL 30…Что касается космического мусора, то…он представляет собой нефункционирующие космические аппараты, их технологические элементы, отработавшие ступени ракет, которые отделились при выведении аппаратов на орбиту. Это также могут быть остатки столкнувшихся либо уничтоженных спутников. «Есть две области, наиболее заселённые мусором — они почти переполнены, говорит старший научный сотрудник Института астрономии РАН Наиль Бахтигараев. — Это высоты от 200 до 1000 километров от поверхности Земли, и расстояние 36—38 тысяч километров — геостационарная орбита. На низких высотах летают солнечно-синхронные спутники, спутники связи, метеоспутники. Примеры образования мусора здесь — столкновение российского спутника „Космос“ с американским „Иридиумом“ в 2009 году или взрыв китайцами своего метеоаппарата во время испытаний противоспутниковой системы в 2007 году. На более высоких геостационарных орбитах летают теле- и радиоспутники, специальные космические системы предупреждения и контроля. Когда они выходят из строя, то становятся мусором…». По-моему, хорошая ТРИЗ -задача: что делать с космическим мусором?
Раздел ЭНЕРГИЯ  мы по традиции начинаем с темы солнечных батарей. Изыскиваются все новые и новые принципы и способы ловли солнечных лучей. 14 января //popnano.ru пишет, что «Новая фотодиодная технология подходит для любых материалов». «В основе нового изобретения лежит тот факт, что вода и жидкое масло не смешиваются, но образуют сложные агрегатные молекулы на границе между жидкостями…Сначала ученые создали матрицу, на поверхности которой был нанесен слой с выемками из сплава олова, которые соответствовали по форме компонентам солнечной батареи. Затем они изготовили собственно компоненты фотодиодной батареи – каждый из них представляет собой многослойную сборку из кремния и золота толщиной всего в несколько микронов. Каждая из сторон таких сборок имеет различные покрытия. Слой кремния имеет нанесенную на него гидрофобную (водоотталкивающую) молекулу. Слой золота, наоборот, имеет гидрофильную молекулу, которая притягивает к себе воду. Регулируя плотность обеих жидкостей в составе эмульсии, исследователи добились того, чтобы матрица находилась как бы в подвешенном состоянии между ними. Такие матрицы протаскиваются с помощью конвейерного устройства через разделительную зону в эмульсии, при этом компоненты, содержащиеся в ней, притягиваются в отведенные им ниши на поверхности матрицы. Ученым удалось изготовить работоспособный прототип фотодиодного устройства, содержащий 65 тысячи компонентов, всего за 3 минуты. Доказав, что этот метод является продуктивным, исследователи заняты сейчас, с одной стороны, миниатюризацией компонентов, а с другой, усложнением конечных устройств. Особый интерес вызывает тот факт, что этот метод применим практически ко всем материалам, в том числе к гибким и жестким, к пластикам, металлам и полупроводникам…» 21 января //popnano.ru пишет о том, что созданы «Солнечные батареи на основе квантовых точек». «Ученые разработали пластиковые солнечные батареи на основе квантовых точек, способные превращать энергию Солнца в электричество даже в пасмурный день.Новый материал на основе квантовых точек, созданный группой исследователей под руководством Теда Сарджента, профессора факультета электротехники и вычислительной техники Университета Торонто, впервые способен с заметной эффективностью (2-4%) улавливать и преобразовывать в энергию инфракрасное излучение Солнца. На основе результатов исследований новых материалов ученые предполагают, что подобные солнечные батареи могут со временем стать в несколько раз более эффективными, чем уже существующие. Взвесь полупроводниковых наночастиц, называемых квантовыми точками, легко наносится на поверхность подобно аэрозольной краске, что существенно снижает стоимость производства подобных батарей - по оценкам группы Сарджента, стоимость материалов для покрытия 1 кв.м слоем квантовых точек толщиной 1 мкм составляет в настоящее время менее $20 (при массовом производстве эта цифра будет меньше). При этом подобная технология предоставляет очень большую гибкость в выборе формы батарей. Например, электромобиль, покрашенный такой краской, находясь на свету, теоретически может постоянно подзаряжать батарею…Подобные солнечные батареи на основе квантовых точек, распределенных в полимерной матрице, сами по себе не являются новинкой. Но существующие материалы до сих пор были способны улавливать только видимый свет, в то время как инфракрасная часть солнечного спектра оставалсь "неохваченной". Новый материал стал первым в возможности улавливать и преобразовывать инфракрасную часть спектра с эффективностью от 2 до 4,2% (последнее значение является рекордным для ближнего ИК-диапазона)…» А вот 28 января //popnano.ru разместила заметку «Ядерная батарея размером с монету». «Jae Kwon, доцент американского University of Missouri вместе с коллегами разработал ядерную батарею – довольно мощную, легкую и размером с монету. Ядерные батареи производят электричество от атомной энергии как ядерные реакторы, однако они не используют цепную реакцию, вместо этого используя распад радиоактивного изотопа, чтобы произвести электричество. Таким образом, нет никакого риска при использовании батареи. Батареи большого размера давно используют для обеспечения питания космических спутников, подводных систем и кардиостимуляторов. Помимо маленьких размеров, новая батарея отличается типом полупроводника, который является жидкостью, а не твердым телом. Это обусловлено тем, что при использовании радиоактивной батареи часть радиационной энергии может повредить структуру решетки твердого полупроводника. При использовании жидкого полупроводника эта проблема может быть минимизирована. В будущем ученые надеются увеличить мощность батареи, сократить ее размер и попробовать различные другие материалы. Jae Kwon считает, что батарея могла бы быть тоньше человеческого волоса. Настойчивость ученых оправдана: радиоизотопные батареи могут обеспечивать мощность, значительно превышающую мощность химических батарей. Новую батарею можно будет использовать в мобильных телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах и другой технике. Предполагается, что такого рода источники питания могут работать сотни и даже тысячи лет». Все это замечательно, но меня лично смущают две вещи – неочевидная безопасность ядерных батарей (в том числе, их «дуракоустойчивость») и немалая стоимость их производства. А теперь от нового вернемся к хорошо забытому старому. «Автомобиль на дровах» - так называется заметка, опубликованная 29 января на //popnano.ru. «На протяжении Второй мировой войны почти каждое моторное средство передвижения в континентальной Европе было переделано так, чтобы оно могло ездить на древесном топливе. Шведское правительство и компания Volvo работают над более совершенными реализациями этой казалось бы устаревшей технологии. Человек по имени Датч Джон в 2009 году преобразовал автомобиль a Volvo 240 так, чтобы машина могла ездить на древесном топливе с максимальной скоростью 68 миль в час. На 1 милю езды расходуется примерно фунт дерева, а «топливный бак» автомобиль вмещает 66 фунтов. По уровню шума машина сопоставима с некоторыми электромобилями. Несмотря на свой индустриальный вид, «автомобиль на дровах», по сравнению с другими альтернативными источниками топлива, с точки зрения экологии является неплохим решением. Газификация древесины немного эффективнее, чем ее сожжение, так как теряется только 25% энергии, содержащейся в топливе. Энергопотребление древомобиля примерно в полтора раза выше, чем энергопотребление аналогичного автомобиля, ездящего на бензине (включая энергию, теряющуюся на прогрев системы и дополнительный вес оборудования)».  Заметим, что это дополнительное оборудование по размерам и внешнему виду напоминает железнодорожный «Титан».
Раздел ЭЛЕКТРОНИКА открывает сообщение www.membrana.ru от 13 января «Создан даровой зарядник телефонов от беспроводного Интернета». «На выставке бытовой электроники CBS 2010 компания RCA продемонстрировала крохотный приборчик Airnergy, заряжающий сотовые телефоны, КПК и другую карманную технику "от воздуха", а точнее — от сигналов сетей Wi-Fi. Идея сбора того или иного вида даровой энергии, конечно, не нова, в том числе не раз инженеры предлагали собирать "урожай" радиоволн, в изобилии присутствующих в современной городской среде. Однако именно RCA Airnergy впервые доводит эту идею до серийного воплощения. Приборчик размером с мобильник собирает сигналы беспроводных сетей Wi-Fi 802.11 (частота 2,4 ГГц) и преобразует их в постоянный ток. Он заряжает встроенный аккумулятор, а уже от него при необходимости можно подзаправить телефон, наладонный компьютер или плеер, для чего Airnergy снабжён разъёмом Micro USB. Компания предлагает носить аппаратик в портфеле или кармане, дабы Airnergy исправно подзаряжался в офисе или кафе с работающей точкой доступа. Как известно, одна такая точка охватывает зону (хот-спот) диаметром примерно 100 метров или даже несколько больше, чего вполне достаточно для свободного перемещения пользователя. Тем паче — в центрах больших городов сетями Wi-Fi порой покрыты просто огромные территории. На выставке в Лас-Вегасе RCA показала, что её зарядник может заправить смартфон BlackBerry на треть за 90 минут, но, разумеется, реально достижимая скорость зарядки зависит от силы сигнала Wi-Fi в данном месте. Мощность радиоволн, курсирующих в зоне доступа беспроводного Интернета, всё же довольно мала, и не исключено, что для достижения выставочного результата RCA поместила свой приборчик вблизи самого центра хот-спота. Потому реальная польза изобретения вызывает некоторые сомнения. В отличие от «солнечных» зарядных устройств Airnergy работает круглосуточно (что, конечно, приятно), но зато оно совершенно бесполезно вдали от "цивилизации" и более того — просто вне зоны действия Wi-Fi. Альтернативные же варианты выработки "карманной энергии из ничего" (кинетический, воздушный, электрохимический) готовы заправить телефон или КПК хоть в лесу. А там, где есть Wi-Fi, как правило, можно отыскать и банальную розетку, чтобы просто пополнить заряд телефона напрямую. Найдёт ли любопытная разработка RCA свою нишу? Гораздо интереснее, что RCA уже работает над вторым поколением устройства, которое должно быть достаточно компактным, чтобы заменить стандартный аккумулятор в батарейном отсеке мобильного телефона. Такая незаметная интеграция представляется куда более практичной и перспективной». А теперь перейдем к дисплеям, телевизорам, светящимся стенам. 12 января www.membrana.ru сообщает, что «Создан самый большой в мире плазменный телевизор». «На январской выставке бытовой электроники CES2010 в Лас-Вегасе компания Panasonic продемонстрировала публике самый большой в мире 3D-телевизор, основанный на плазменной технологии и обладающий к тому же великолепным разрешением. Судя по всему, новинка и самый большой телевизор вообще, не считая составных видеостен. Диагональ новой панели составляет 152 дюйма, или 3,86 метра (что побивает предыдущий рекорд от той же Panasonic двухлетней давности), а разрешение картинки достигает 4096 x 2160 точек. А ещё в сравнении с моделями меньших диагоналей аппарат обладает в четыре раза большей яркостью. В новинке используется разработанная японцами система, в которой первоначальное трёхмерное изображение HD-качества разделяется по кадрам для каждого глаза, а затем поочерёдно выводится на экран со сверхвысокой скоростью. Специальные очки прецизионно синхронизируют подачу кадров для каждого глаза по очереди, избегая эффекта мерцания». 18 января //popnano.ru сообщает, что «LPD-технология улучшит характеристики дисплеев». «Prysm предложила новую технологию дисплеев, предлагающую несколько большие возможности, чем жидкокристаллическая. Компания анонсировала LPD (Laser Phosphor Display – лазерно-фосфорный дисплей) – крупноформатные дисплеи, которые могут быть собраны в виде отличной от плоской панели форме и потребляют меньше энергии по сравнению с другими решениями (согласно утверждению Prysm, этот параметр снижен на 75%). В производстве LPD не используются токсичные материалы…Изображение в LPD формируется полупроводниковыми лазерами с длительным сроком эксплуатации на покрытом фосфором экране. Среди перечисляемых калифорнийской компанией достоинств значатся высокая яркость, контрастность и естественные цвета без размытости изображения. Помимо свободного выбора формы экрана, такие характеристики LPD, как размер и разрешение могут быть любыми. Как следует из описания технологии, для охвата всего массива пикселей лазерные лучи отражаются при помощи зеркал. Система схожа с механизмом в лазерных принтерах, но с высокой частотой обновления. Варьируется интенсивность лазеров, а если в изображении присутствует тёмная область, излучение туда не направляется, что увеличивает общую эффективность. Это контрастирует с обычными ЖК-дисплеями и проекторами, где подсветка остаётся включённой постоянно. Что касается экрана, слой фосфора наносится на жёсткую стабильную структуру из стекла или полимера. Фосфорные пиксели являются пассивными элементами и сохраняют свойства в течение всего срока функционирования системы. Излучаемые цвета классические – красный, зелёный и синий. LPD характеризуется широким углом обзора, предоставляя возможность устанавливать такие дисплеи в качестве информационных экранов в общественных местах…» Качество экранов растет и растет, а вот качество и степень полезности изображаемого на этих экранах оставляет желать лучшего…5 января //popnano.ru   пишет о том, что «На смену лампочкам придут OLED-стены». «Уже в 2012 году в Великобритании обычные лампочки могут быть заменены на испускающие свет обои…Государственная организация Carbon Trust выделила грант в размере Ј454 тыс. валлийской компании Lomox, которая занимается разработкой систем освещения на основе органических светодиодов. Учреждение, вкладывающее деньги в снижение выбросов парниковых газов, считает, что OLED-стены в два с половиной раза лучше экономят энергию, чем энергосберегающие лампы…Заметим, что на осветительные приборы приходится шестая часть всей потребляемой обычным домом энергии.Химическое покрытие можно будет купить вместе со специальными обоями или нанести прямо на стену. Его можно также использовать на экранах телевизоров, компьютерных мониторов и мобильных телефонов. OLED-системе требуется всего 3–5 В, поэтому новые британские стены смогут питаться от солнечных панелей или обычных батареек. Но прежде всего Lomox планирует снабдить своей технологией дорожные знаки и ограждения, лишенные электрических розеток. Светодиоды известны давно, но, по словам главы Lomox Кена Лейси, разработка новых технологий на их основе тормозилась беспокойством по поводу стоимости и безопасности таких систем. Он утверждает, что его компании удалось серьезно удешевить технологию и подобрать такую комбинацию веществ, которая не подвержена окислению. Эта же разработка может использоваться для изготовления гибких экранов». 
Над разделом  НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ мне приходится грустить больше, чем над другими, ибо интересного материала всегда больше, чем может вместить раздел. Чувствую себя вивисектором. 21 января //popnano.ru информирует, что «Создан материал, почти полностью состоящий из воды». «Новый прозрачный и упругий материал, более чем на 95% состоящий из воды, совершенно безопасен для человека и окружающей среды, заявили создавшие вещество ученые из группы профессора Такудзо Аида из Токийского университета на презентации своего изобретения. "Акваматериал" прозрачный и упругий, легко растягивается и быстро восстанавливает форму. Для его создания ученые использовали минеральную глину, широко применяемую в косметологии, и полиакрилат натрия - вещество, наполняющее детские подгузники. Вода, с добавленными в нее веществами, при взбалтывании моментально густеет в гелеобразную форму. В получившемся материале химические добавки составляют всего 0,2%, что делает очень перспективным его применение в медицине и косметологии. Прочность его сходна с силиконом, использующимся при пластических операциях. Он способен выдерживать температуры до 100 градусов Цельсия…Ученые рассчитывают на широкое применение новинки как склеивающего материала при операциях и лечении травм». 20 января www.membrana.ru сообщает, что «Чудо-улитка поможет создать фантастическую броню». «Исследование свойств раковины провели учёные с кафедры материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института вместе со специалистами компаний Raytheon и Asylum Research. Изучив "биологический экзоскелет" брюхоногого моллюска, относительно недавно обнаруженного в глубинах Индийского океана, учёные заявили о заложенном в раковине существа огромном потенциале для разработки и усовершенствования несущих и защитных материалов. Моллюск вида Crysomallonsquamiferum был открыт в 2001 году на участке Kairei Hydrothermal Field, богатом гидротермальными источниками – черными курильщиками. Невиданного доселе гастропода поймали на глубинах 2415-2460 метров. C. squamiferum защищён уникальной трёхслойной оболочкой: внутренний слой состоит преимущественно из кальция, средний толстый – это органика, а внешний "сделан" из сульфида железа. По словам исследователей, такой природной броне моллюск обязан непосредственно чёрным курильщикам с их высокой концентриацией сульфидов металлов. Изучая свойства оболочки, учёные провели ряд экспериментов в наномасштабе, создали компьютерные модели и имитировали атаки на "чудо-скорлупу" всяческих хищников, обитающих в том же, что и C. squamiferum регионе. Как выяснилось, "бронированный" моллюск многим своим врагам не по клешням и не по зубам: многофункциональная механическая защита отлично сопротивляется проникновению, гасит энергию, останавливает трещины, крепка на изгиб и растяжение, словом, представляет большой технологический интерес в свете целого ряда сфер гражданского и военного применения». 15 января на //popnano.ru опубликована заметка «В США разработали эластичные проводящие ткани». «Одежда, нашпигованная электроникой, еще совсем недавно оставалась лишь выдумкой фантастов. Практической реализации мешало отсутствие доступных растяжимых и свободно гнущихся проводников, а также трудности, с которыми приходится встречаться при встраивании, например, аккумуляторов. Свое решение проблемы нашел коллектив исследователей из Стэнфордского университета. Они предложили покрывать обыкновенные ткани из хлопка и полиэфиров чернилами, состоящими из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Как известно, каждое волокно хлопка состоит из фибрилл, которые в свою очередь состоят из микрофибрилл, состоящих из целлюлозы. Подобная структура позволяет волокнам хлопка абсорбировать большое количество воды или другого полярного растворителя, что приводит к разбуханию волокон при погружении в полярный растворитель. В свою очередь, ОУНТ демонстрирует сильное ван-дер-ваальсовое взаимодействие со многими полимерами, в том числе с целлюлозой, а при обработке кислотой также возникают водородные связи между ОУНТ и целлюлозой. Вышеперечисленные свойства хлопка и ОУНТ, вкупе с механической гибкостью ОУНТ, обеспечивают равномерное покрытие хлопковых волокон ОУНТ чернилами. Сами чернила представляют собой ОУНТ, диспергированные в растворе воды с додецилбензолсульфонатом натрия (ПАВ). Для покрытия ткани чернилами достаточно ее погрузить в раствор "чернил", а затем высушить при температуре 1200С в течение 10 минут для удаления воды. Варьируя число погружений и концентрацию чернил, можно получить ткань любой проводимости. Немаловажным обстоятельством является высокая устойчивость проводящих тканей: промывание в воде не выявили заметных изменений структуры. Крайне важным свойством проводящих тканей для их успешного применения является изменение сопротивления при деформации. Как раз здесь наблюдается аномальное поведение: при растяжении проводимость возрастает до тех пор, пока напряжение не достигнет 140%, что соответствует растяжению в 2.4 раза. Такое необычное поведение проводимости объясняется улучшением механического контакта между волокнами, что в свою очередь приводит к лучшему электрическому контакту ОУНТ. Исследователи использовали созданный ими проводящий текстиль в качестве активного электрода для накопления заряда и токоприемника. В качестве электролита был взят LiPF6…Удельная емкость текстильного ионистора в 2-3 раза выше аналогичной у ионистора на PET подложке в интервале плотностей тока от 20 мкА/см2 до 20 мА/см2. Для еще большего увеличения удельной энергии авторы работы нанесли MnO2 на ОУНТ методом электроосаждения. Удельная емкость такого ионистора увеличилась в 24 раза (до 0.41 Ф/см2), хотя до этого в литературе указывалось, что нанесение MnO2 увеличивало емкость максимум в 6 раз». 20 января //popnano.ru сообщает, что разработана «Медная ловушка для углекислого газа». «Группа исследователей из Нидерландов разработала комплекс-ловушку, способный удалять оксид углерода(IV) из сложной смеси газов, в том числе и воздуха. Исследователи под руководством Элизабет Бауман (Elisabeth Bouwman) из Университета Лейдена получили селективный комплекс меди, способный к селективному взаимодействию с диоксидом углерода и игнорирующий другие газы, входящие в состав атмосферы. Не менее важным результатом исследовательского проекта, чем создание самого комплекса, является и то, что захваченный комплексом CO2 может быть выделен из состава координационного соединения с помощью электрохимических методов, для замещения утраченных электронов требуется сравнительно невысокое значение электрического потенциала. Раствор нового комплекса меди может поглощать углекислый газ при выдерживании на воздухе. Комплекс обладает двумя медьсодержащими центрами связывания, с которыми, как предполагают авторы, связываются оба атома кислорода, входящего в состав CO2. Атомы углерода, входящие в состав координированного с медью CO2, связываются друг с другом, формируя оксалат-анион, связанный с обоими атомами меди. Для того, чтобы вытеснить оксалат из координационной сферы меди и использовать комплекс повторно, исследователи добавили к раствору соль лития и приложили потенциал -0.03В (относительно нормального водородного электрода). Ионы лития связываются с оксалатом, в результате чего оксалат лития полностью осаждается из раствора, а приложенный потенциал восстанавливает ионы меди. В течение семи часов исследователи смогли провести шесть циклов, каждый из которых включал в себя удаление диоксида углерода, происходившее при пробулькивании CO2 через раствор комплекса меди и осаждение оксалата ионами лития, продемонстрировав, что медный комплекс может быть газопоглотителем CO2 многоразового использования. Процесс отделения углекислого газа протекает гладко чуть больше, чем три часа, после чего его эффективность понижается благодаря тому, что образование оксида оксалата лития отравляет электроды…Бауман отмечает, что проведенное в его группе исследование является исключительно фундаментальным, и полученные пилотские результаты еще требуют дальнейших исследований для применения в промышленности. Очевидно, что метод улавливания углекислого газа в том виде, в котором он разработан, будет достаточно дорогим из-за необходимости в электрохимическом восстановлении меди». Заметим, что предложенная система селективна и обратима. Это огромные преимущества. Правда, находятся скептики, утверждающие, что опередить в эффективности природный процесс фотосинтеза искусственными методами не удастся. 
 
Раздел ТРАНСПОРТ  в этом обзоре посвящен исключительно борьбой за воздушное пространство. 27 января //popnano.ru пишет о том, что «Kolelinia позволит ехать над наземным транспортом на велосипеде». «Простаивая часами в транспортной пробке, так хочется воспарить над всеми и мчаться без остановок к своей цели. Концепт от Martin Angelov дает шанс надеяться, что подобная сумасшедшая идея может стать реальностью. Его проект называется Kolelinia – это система, позволяющая ехать над наземным транспортом на велосипеде. Инженерное воплощение довольно оригинально и, как все гениальное, просто. Колесо велосипеда устанавливается в желоб, а руль специальным устройством крепится к тросу. Для максимальной безопасности сам ездок также карабином пристегивается к тросу. В целом вся система очень похожа на канатную горнолыжную дорогу, с тем лишь отличием, что движение здесь происходит за счет мускульной силы самого ездока, что позволяет отказаться от использования электрической энергии и удешевить проект. Впрочем и сам автор признается, что именно горнолыжная канатная дорога и послужила праобразом данного проекта». 13 января www.membrana.ru сообщает, что «Израильтяне продвинулись в создании летающего автомобиля». «О завершении первой фазы лётных испытаний беспилотного аппарата AirMule сообщила израильская компания Urban Aeronautics. Это значит, что впервые поднялся в воздух "средний брат" летающего автомобиля X-Hawk. "Младшенький" по прозвищу Panda летает с марта 2008 года, но он крохотный. А AirMule по размерам превосходит иные внедорожники: длина аппарата – 6,2 метра, ширина – 2,15, высота – 1,8 м (такой же диаметр роторов). Пустой "Аэромул" весит 635 кило, максимальная взлётная масса – 1089 кг. Первый этап тестов включал в себя автономное парение на высоте 60 сантиметров при электродистанционном управлении полётом(fly-by-wire). Были проверены система автоматической стабилизации, резервная система управления полётом с GPS-модулем, связь с наземными операторами по 460 каналам телеметрии, работа лазерных альтиметров и другой техники. Следующая фаза тестов, которая уже готовится, по сути будет посвящена тому же самому, только без тросов безопасности». В этом направлении активно работают также британцы. 27 января //ppopnano.ru пишет, что «VTOL Technologies работает над созданием беспилотного летательного аппарата». Британская компания VTOL Technologies приступила к разработке нового беспилотного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой (Vertical Take Off and Landing, VTOL). БПЛА будет выполнен в виде "летающего крыла" с четырьмя винтовыми двигателями и будет отличаться от других БПЛА c VTOL увеличенным временем полета. Согласно расчетным характеристикам, обнародованным VTOL Technologies, новый БПЛА сможет находиться в воздухе не менее двух часов, а в режиме "зависания" - до 30 минут. Дальность действия беспилотника, который получил название Flying-Wing, составит около 60 километров. Электрические двигатели аппарата будут питаться от литий-полимерных батарей, однако не исключается возможность замены элементов питания на топливные ячейки. БПЛА будет способен принять на борт полезную нагрузку массой 3,25 килограмма и совершать полеты на скорости до 80 узлов. По заявлениям разработчиков, выполнение корпуса аппарата в виде "летающего крыла" позволяет добиться большей устойчивости беспилотника в воздухе в сложных метеорологических условиях. Не исключено, что военные проявят интерес к новому аппарату, который соответствует нескольким требованиям: малой заметности, шумности и способности зависать на некоторое время над любой точкой местности. VTOL Technologies уже представила проект Министерству обороны Великобритании и рассчитывает завершить работу над ним к 2012 году». А вот «Американские ученые занимаются созданием "Тупика", сообщает 25 января //popnano.ru. Новый летательный аппарат представляет собой гибрид самолета и вертолета. В него поместится всего лишь один человек. Созданием этого чуда занялись сотрудникиАмериканского космического агентства. Проект был представлен на съезде Американского вертолетного общества в Сан-Франциско. Новый аппарат получил название "Тупик" в честь птиц семейства чистиковых. Он представляет собой капсулу, снабженную парой двигателей с пропеллерами диаметром 2,3 метра. Капсула приземляется и взлетает вертикально, как вертолет, в то время как основную часть пути проделывает в горизонтальном положении. Размах крыльев аппарата составляет 4,1 метра, а длина корпуса - 3,7 метра. Его планируется изготовлять из композитных материалов, что позволит добиться легкости конструкции - масса машины всего 135 килограммов. Моторы, которые будут приводить в движение пропеллеры, предлагается сделать электрическими, поэтому к массе самого аппарата добавятся 45 килограммов литиевых батарей. Ученые отмечают, что несмотря на столь скромные габариты новый летательный аппарат будет способен развивать скорость до 240 километров в час. Дальность полета при использовании современных батарей составит 80 километров, однако, учитывая наработки направлении новых технологий энергосбережения, эти цифры могут вырасти до 240-320 километров. Высота, на которую сможет забираться "Тупик", составит около 9 тысяч метров. Первая рабочая модель нового аппарата будет готова уже к марту 2010 года. По словам создателей аппарата, главными заказчиками на первом этапе производства станут, вероятно, военные. "Тупик" сможет использоваться для проведения секретных операций».
Раздел ИНФОРМАЦИЯ  начинаем с сообщения о рекорде. 26 января www.membrana.ru сообщает, что «Поставлен рекорд плотности данных на магнитной ленте». «Компании IBM Research и Fujifilm объединились, чтобы создать новый тип магнитной ленты и устройства, считывающего с него информацию. Инициатива привела к рекорду. Сразу отметим, что магнитные ленты (похожие на те, что не так уж давно массово использовались в аудио- и видеокассетах), несмотря на их исчезновение в быту, всегда были хорошей альтернативой жёстким дискам. В случае если необходимо хранить большие массивы данных, им по-прежнему нет равных по плотности упаковки информации. Это ещё раз и доказали IBM с Fujifilm. Инженеры не только переделали носитель, но и создали новую технологию считывания. В качестве основного вещества магнитного слоя ленты был выбран феррит бария (BaFe). Швейцарцы и японцы придумали, как сделать так, чтобы магнитное поле частиц было развёрнуто перпендикулярно ленте, а не вдоль неё (приём, аналогичный тому, что пять лет назад позволил скачком нарастить ёмкость жёстких дисков). Такое новшество позволило увеличить количество битов, помещающихся на той же площади. Кроме того, ферриту бария нужна более тонкая подложка, и, как следствие, на одной катушке при том же диаметре умещается на 12% больше плёнки. Общий результат всех нововведений: на магнитной ленте размещалось до 29,5 миллиарда битов на квадратный дюйм, что равносильно 35 терабайтам на одной катушке! Это более чем в 40 раз больше вместимости современных бобин и в несколько раз больше ёмкости нынешних жёстких дисков. Однако увеличение плотности упаковки данных усложняет работу с ними считывающих головок. Основной проблемой являются помехи, возникающие из-за остаточного магнетизма, который сохраняется на головках от предыдущих считываний. Чтобы обойти это препятствие, IBM разработала специальный алгоритм, который одновременно с процессом обработки предсказывает эффект, который окажут электромагнитные помехи на последующее считывание. Вообще-то жёсткие диски на своей поверхности могут разместить большее количество информации, да и их считывающие устройства работают быстрее. Но если учесть, что на катушке обычно располагается несколько сотен метров плёнки, то получается, что объёмная плотность хранения данных классической магнитной ленты больше. При этом она обходится гораздо дешевле. "Затраты на хранение одного гигабайта меньше", — добавляет Евангелос Элефтерио из IBM и приводит следующее сравнение: стоимость жёстких дисков – от $3 до $20 за один гигабайт, тот же объём магнитной плёнки будет стоить меньше одного цента. Если удастся продлить жизнь ленточных носителей, то, возможно, они даже потеснят голографические диски. Катушки до сих пор выигрывают, когда речь идёт о больших массивах данных, к которым не нужно обращаться слишком часто. Элефтерио и его коллеги полагают, что доведение новой технологии до реального коммерческого продукта может занять примерно пять лет. Но, несмотря на непрерывно растущие потребности современных устройств, ещё около 10 лет данное новшество всё же будет представлять ценность для покупателей». Тема остальных сообщений – безопасность Интернет-коммуникаций и возможности их контроля. 15 января в Москве случился небольшой скандал – на рекламном экране на Садовом кольце в районе Серпуховской площади несколько минут демонстрировался порноролик (www.vesti.ru, www.rian.ru). Сразу появились версии, что либо это ошибка кого-то из сотрудников, оказавшихся у компьютера, либо намеренный взлом линии с подключением к сетевому каналу. Двухминутный ролик непристойного содержания попал в трансляцию в результате хакерской атаки, сообщил коммерческий директор компании "Панно.ру", которая являются собственником экрана, Виктор Лаптев. Как выяснилось, подключиться к рекламному экрану технически возможно, ведь видео на нем запускают с удаленного компьютера, при этом очередность роликов и время запуска уже составлено. Специалисты поясняют, что имеется автоматическое расписание, куда заранее добавляются ролики, и они в автоматическом режиме показываются в ротации или по расписанию. Подключиться к рекламным каналам тоже реально, полагают эксперты. Похожие случаи происходили в других странах. Обычно хакеры передают на рекламные экраны различные надписи: приветы, пожелания, шутки. Теоретически автору этого порнопоказа даже не надо было подсоединять компьютер к проводному Интернету. Ведь поток информации транслируется по Wi-Fi-соединению. Вклиниться в этот канал может любой человек с ноутбуком, находящийся в радиусе полукилометра или больше, если он использует антенну. За несколько дней до этого, 12 января «Хакеры обрушили крупнейший в Китае поисковик»(www.strf.ru). «Хакерам удалось обрушить крупнейшую в Китае поисковую систему — baidu.com. Причина, по которой китайские пользователи не смогли открыть сайт, заключается в незаконной атаке на сервер доменных имен в США. Компания начала собственное расследование инцидента, воздерживаясь от предоставления СМИ детальной информации. Поисковик не действовал три с половиной часа. Baidu.com охватывает 70 проц рынка поисковых систем в китайском сегменте Интернета. За все время своего существования этот портал, обладающий высокой степенью защиты, «выходил из строя» только однажды — на полтора часа в декабре 2006 года». Еще 12 августа 2008 года сайт www.rian.ru опубликовал справку «Случаи атак хакеров на сайты СМИ и ведомств в 2003‑2008 гг». Вот некоторые характерные примеры из нее. «19 февраля 2003 года информационно‑аналитический сайт "Кавказский узел" подвергся целенаправленной хакерской атаке, в результате чего была полностью уничтожена база данных сайта. До начала атаки хакеров на "Кавказском узле" было опубликовано более 26 тысяч материалов, посвященных событиям в Кавказском регионе. Во время проведения выборов депутатов Госдумы Российской Федерации 7 декабря 2003 года было зафиксировано свыше 900 атак хакеров на Интернет‑сайт Центризбиркома. В феврале 2005 года в результате атаки хакеров стал временно недоступен официальный сайт премьер‑министра Японии Дзюнъитиро Коидзуми и его кабинета. Доступ к "домашней странице" главы правительства был практически невозможен на протяжении 22‑23 февраля. Выяснилось, что злоумышленники посылали на сайт огромное количество несодержательной информации, в результате чего сервер сайта оказался перегружен. В сентябре 2005 года хакер взломал компьютер Администрации по ядерной безопасности США. Хакеру удалось похитить информацию о 1,5 тысячах сотрудниках, которые работают в агентстве по ядерному оружию министерства энергетики США. О случившемся было сообщено только в июне 2006 года. В феврале 2007 года подверглись хакерской атаке три из 13 DNS‑серверов компании UltraDNS, отвечающих за интернет‑зоны ".org", ".info" и некоторые другие. Эти серверы предназначены для преобразования имен веб‑сайтов в их цифровые IP‑адреса и обеспечивают работоспособность всемирной сети. Атака длилось несколько часов. Хакеры намеревались добиться перегрузки основных DNS‑серверов с помощью большого количества бессмысленных запросов, что привело бы к нестабильной работе значительного числа серверов по всему миру. В июне 2007 года со стороны хакеров было совершено нападение на компьютерную сеть Пентагона. Была парализована работа полутора тысяч компьютеров. По словам официальных лиц, атака не отразилась на боевых операциях военного ведомства, причинив лишь административный ущерб». Выходит, нет ничего невозможного для человека с определенным интеллектом и злой волей? Как страшно жить, приходят на ум слова одной российской кинодивы. Но есть и примеры, так сказать, противоположного свойства. «В Белоруссии начали контролировать интернет-переписку», сообщил 15 января сайт www.gazeta.ru. «Оперативно-аналитический центр (ОАЦ) при президенте Белоруссии со вчерашнего дня получил право контролировать Интернет-переписку граждан страны и следить, на какие сайты они заходят. Четвертого января президент Александр Лукашенко подписал соответствующий закон. В документе идет речь о блокировке сайтов по решению государственных органов, идентификации пользователей Интернета, привлечении к ответственности распространителей информации в Интернете, а также государственной регистрации Интернет-СМИ. ОАЦ является государственным органом, осуществляющим регулирование деятельности по обеспечению защиты информации, содержащей сведения, составляющие государственные секреты Белоруссии или иные сведения, охраняемые в соответствии с законодательством, от утечки по техническим каналам, несанкционированных и непреднамеренных воздействий. Также ОАЦ является администратором домена BY». Одни проникают со взломом, другие контролируют. Каждому свое.
Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК в этот раз посвящен разным проблемам и начинается с сообщений об открытиях в области человеческого мозга. 11 января www.membrana.ru пишет о том, что «В мозге человека найдена зона интуитивного альтруизма».  «Учёные из университета Тамагавы совместно с коллегами из университетского колледжа Лондона обнаружили, что способность людей к бескорыстным поступкам обусловлена автоматической активацией одного из отделов мозга. Авторы исследования полагают, что уровень "интуитивной честности" у человека частично предопределён генами. Вопрос о биологическом происхождении альтруизма имеет давнюю историю. Ранее мы рассказывали про опыты, проводившиеся на насекомых, крысах и шимпанзе, а также об эксперименте американских специалистов, весьма схожем с новым исследованием. Однако Масахико Харуно и Кристоферу Фриту впервые удалось не только связать желание помогать другим с определённым участком мозга, но и доказать бессознательную природу альтруизма. Происходил опыт следующим образом. Сперва учёные при помощи психологического тестирования разделили добровольцев на две группы – 25 "социально-ориентированных" альтруистов, ратовавших за справедливое распределение любых благ даже в ущерб себе, и 14 "индивидуалистов", стремящихся к максимальной личной выгоде. Затем, пока члены обеих групп выполняли игровые задания на раздел денег с воображаемым партнёром, учёные с помощью магнитно-резонансного томографа наблюдали, какие отделы мозга проявляют активность при принятии испытуемыми решений. У "социально-ориентированных" людей, которые предпочитали делить деньги поровну чаще, чем "индивидуалисты", ответственные за сознательное поведение лобные доли коры головного мозга практически не активировались. Зато учёные зафиксировали существенное отличие в работе более глубинного, подкоркового отдела мозга — так называемого миндалевидного тела(Amygdala). Согласно современным представлениям эта зона ответственна за интуитивно-эмоциональную сферу. Вывод, к которому пришли учёные: справедливые поступки совершаются импульсивно и неосознанно, а не вследствие волевого подавления эгоистических импульсов».  Еще одно веское доказательство тому, что человек по природе альтруист, а не эгоист. Как мы много знаем о вещах вокруг нас и как удивительно мало знаем о собственной природе! Я согласен с теми, кто считает главной темой науки XXI века познание человека и общества. 20 января на www.strf.ru размещена статья Дениса Тулинова «Российские учёные предлагают активный мозг». Приводим статью с небольшими сокращениями. «В Институте психологии РАН находится лаборатория, где занимаются нейрофизиологическими исследованиями. Проводя эксперименты, её сотрудники отстаивают оригинальную точку зрения на природу взаимодействия организма со средой. О том, почему мозг не машина, как следствие может опережать причину, и о многом другом мы поговорили с Кариной Арутюновой. Карина Арутюнова - сотрудник Лаборатории нейрофизиологических основ психики им.В.Б.Швыркова, аспирант Института психологии РАН.
Карина Арутюнова:  - Мы рассматриваем поведение как активный процесс взаимодействия организма со средой, в ходе которого организм достигает необходимых результатов, позволяющих выживать в данной среде.
 - В вашей лаборатории принят нехарактерный взгляд на организацию работы мозга. В чем он состоит в общих чертах?
— Я работаю в Лаборатории нейрофизиологических основ психики им. В. Б. Швыркова. Лаборатория названа в честь учёного, который со своими учениками заложил основы системно-эволюционного подхода к мозгу и поведению. Действительно, наш взгляд на организацию мозговых процессов можно назвать нестандартным. Исторически традиционные подходы выделяют в поведении, а, следовательно, и в работе мозга сенсорные и моторные аспекты. Сенсорные процессы обеспечивают приём и переработку информации, поступающей из окружающей среды. Моторные процессы организуют движения и поведение организма в соответствии с полученной из внешней среды информацией. Таким образом, поведение организма описывается в терминах внешних стимулов, действующих на организм, и реакций на эти стимулы. Безусловно, в современной нейронауке уже давно учитывается значение таких факторов, как мотивация, внимание, память и в целом роль когнитивных процессов. Тем не менее, «стимул-реактивная» схема применяется как при организации экспериментов и описании их результатов, так и при объяснении работы мозга. Системно-эволюционный подход предлагает посмотреть на поведение и работу мозга по-другому. Мы рассматриваем поведение как активный процесс взаимодействия организма со средой, в ходе которого организм достигает необходимых результатов, позволяющих выживать в данной среде. Взаимодействия со средой и их результаты фиксируются в памяти организма в виде элементов индивидуального опыта. Носителями элементов опыта являются нейроны мозга. Поэтому активность нейронов связана не с сенсорными, моторными или другими аспектами поведения, а отражает системную структуру индивидуального опыта организма, историю соотношений организма со средой.
 - В чём изначальная причина таких разногласий, почему вообще возникла необходимость пересмотреть традиционный подход «стимул-реакция»?
— Дело в том, что со времен Декарта понятия «стимула» и «реакции» стали фундаментальными в объяснении физиологических механизмов поведения и нервной деятельности. Если говорить методологически, то для объяснения любого явления в науке необходимо описать его в терминах причины и следствия. Тогда очень логично выглядит объяснение поведения организма как реакции, то есть следствия воздействия на него стимула, который является причиной. Однако, как это часто бывает, принципу реактивности всегда противостоял принцип активности. Согласно этому принципу поведение — активный процесс, который направляется не внешними событиями, а внутренними причинами — целями. При этом любые телеологические попытки описания поведения как активного процесса до определённого момента в истории науки выглядели ненаучными, так как цель была лишь философской категорией и не могла выступать в качестве детерминанты поведения. В середине XX века принцип активности стал интенсивно развиваться благодаря созданию П. К. Анохиным теории функциональных систем. Эта теория вводила понятие «результата». Результат как системообразующий фактор позволял объективно описывать не только процессы организации физиологических функций, но и объяснять феномены поведения и нервной деятельности. Так стало методологически обосновано изучаться поведение и принципы работы мозга с позиций активности. С другой стороны, говоря уже об экспериментальных данных, стали появляться научные работы, результаты которых не согласовались с положениями подхода «стимул-реакция». …В целом, конечно, всё — начиная от теоретической постановки вопроса и гипотез, методики экспериментального исследования и объяснения получаемых данных — всё зависит от методологической позиции исследователя. Рассматривает ли он организм как машину, отвечающую на воздействия внешней среды, или как активного агента, целенаправленно ведущего себя в окружающий среде для достижения необходимых результатов…
 - О чем вам говорит активность тех или иных нейронов? Как вы связываете их с конкретным опытом?
— Активность некоторых нейронов оказывается связанной с актами поведения…Структура индивидуального опыта организма, его память, отражает историю соотношения этого организма со средой, в которой он на протяжении своей жизни учится достигать различных результатов, разными способами, в разных условиях. И все это мы можем исследовать с помощью анализа специализаций нейронов его мозга…
- Правильно ли я понимаю, что согласно системному подходу причины той или иной активности организма лежат не только в прошлом, но и в будущем? И вот эта «будущая причинность», как правило, трудна для восприятия, поскольку противоречит интуиции и обычному порядку вещей в естественных науках.
— Да, мы отталкиваемся от предположения, что активность организма в настоящий момент детерминирована будущим результатом поведения. На самом деле принято считать, что для объяснения явлений необходимо установление причинно-следственных отношений. Так считают не все учёные и методологи, но большинство, поэтому и возникает такая проблема. Собственно эту проблему очень элегантно решил П. К. Анохин в своей теории функциональных систем. Он ввел такой элемент функциональной системы, как акцептор результата действия. Акцептор строит модель будущего результата и выступает в качестве механизма обратной связи, модулируя реализацию поведения. Такая информационная модель возникает до начала реализации программы действия и может быть описана как причина данного действия. Таким образом, П. К. Анохин сделал целевую детерминацию поведения методологически приемлемой даже для тех учёных, которые жестко придерживаются взглядов, требующих установления причинно-следственных связей.
 - Иными словами, поведение возникает при рассогласовании внутренней модели и текущего состояния. Тогда главным вопросом представляется следующий: как мозг формирует тот самый «результат»? Откуда он берётся?
— В опыте организма результат представлен как определённая модель соотношения со средой. На уровне мозга актуализация этой модели связана с активностью определенной группы нейронов. Мы говорим, что они входят в состав системы поведенческого акта, направленного на достижение данного результата…Таким образом, результат не возникает из ниоткуда. Модель результата всегда формируется на основе имеющегося у организма опыта.
 - Эта группа нейронов, связанная с актом поведения, локализована в небольшой области мозга или широко рассредоточена по нему?
— Второе. Нейроны, входящие в систему одного поведенческого акта, расположены в разных структурах мозга. В то же время в каждой локальной структуре мозга находятся нейроны, входящие в разные системы поведенческих актов.
 - Если дело обстоит так, это должно существенно менять представление о функциональной структуре мозга. Например, деление на зоны «ответственные за...». Хотя такое деление многократно подтверждено зависимостью конкретных функциональных нарушений от тех или иных локальных повреждений мозга.
— Да, системные представления о работе мозга заставляют пересмотреть традиционную структурно-функциональную парадигму...В наших исследованиях мы находим нейроны, специализированные относительно систем поведенческих актов, в разных областях коры и других структурах мозга…Целостное поведение организма требует активности одновременно множества систем, работы мозга в целом, а не отдельных его областей.
 - Можно ли образно сказать, что системы нейронов — это паутины, замысловато растянутые в мозге? Они могут пересекаться между собой, но каждая паутина активируется только в связи с конкретным актом поведения.
— В принципе, да. Только нужно иметь в виду, что любое поведение организуется целым набором систем…При этом активируется не одна «паутина» данного акта, а целый набор «паутин», которые связаны между собой определённым образом.
 - Есть ли уже понимание, как формируются системы? Насколько случаен набор нейронов, входящих в них? Если у разных людей сравнить системы, относящиеся к одному и тому же действию, будут ли они сугубо индивидуальны или в них можно выделить некую общую архитектуру?
— Собственно это мы и изучаем. Нас интересуют закономерности формирования и актуализации систем, то есть те механизмы, которые лежат в основе научения, памяти и реализации поведения. Опираясь на селективные концепции научения, мы предполагаем, что в процессе приобретения нового навыка образуются системы нейронов, которые отбираются из большого количества неспециализированных нейронов разных структур мозга... К вопросу об индивидуальных различиях между людьми, а также другими организмами. Было показано, что структура индивидуального опыта отражает историю его формирования…Однако то, как эти нейроны связаны между собой и с нейронами других систем в структуре опыта, будет зависеть от истории жизни и обучения каждого из этих индивидов.
- Насколько я понял, в вашем представлении, у мозга довольно активная внутренняя жизнь, на которую накладываются внешние сигналы от органов чувств. Что в таком случае представляет собой мозг, какая метафора для него представляется наиболее близкой?
— Это сложный вопрос. Каждый раз новое инженерное изобретение человечества толкало людей на использование соответствующих метафор применительно к работе мозга — телеграфная, телефонная, компьютерная и другие. Как мы видим, ни одна из таких метафор не может адекватно объяснить работу мозга, такая редукция принципиально не позволяет это сделать. Я бы не стала придумывать новые метафоры, а посмотрела бы на мозг как на часть организма, функционирование которой не может рассматриваться отдельно от функционирования всего организма и от его взаимодействия со средой. Мозг — не приёмник и хранитель информации из внешней среды. Это открытая самоорганизующаяся система, некий субстрат, позволяющий фиксировать модели взаимодействия организма с миром. Мозг — это результат длительного эволюционного процесса, который сделал организм более приспособленным для жизни в этом мире. Наш мир, с одной стороны, очень регулярен, а поэтому предсказуем, и нервная система позволяет организму использовать эту предсказуемость и регулярность мира для адаптации к его условиям. С другой стороны, этот мир безумно динамичен, среда постоянно изменяется, и не все изменения среды можно заранее предсказать. И в этом случае высокоразвитая нервная система позволяет организовывать действия таким образом, чтобы они были адекватны текущему положению дел. Каковы механизмы функционирования мозга, которые позволяют делать всё это? Конечно, они очень сложны, но современная нейронаука постепенно приближается к их пониманию, и на этом пути, на мой взгляд, нет более перспективного направления, чем системно-эволюционный подход». Я позволил себе включить в обзор это длинное интервью потому, что в нем, на мой взгляд, много важных идей, связанных с тематикой нашего обзора. Во-первых, в естественных науках очень многое, если не все зависит от методологической позиции исследователя. К сожалению, часто исследователи не осознают эту позицию или скрывают ее. Во-вторых, деление мозга на отдельные зоны с разными функциями, подобно компьютеру, неправильно. Поведение организма требует работы мозга в целом, а не отдельных его частей. В-третьих, мозг — не приёмник и хранитель информации из внешней среды. Это открытая самоорганизующаяся система, позволяющая фиксировать модели взаимодействия организма с миром. Думаю, уместно сравнить мозг, как самоорганизующуюся систему, с обществом будущего, каким видел ее Иван Ефремов в «Туманности Андромеды» и «Часе быка». При этом роль нейронов выполняют отдельные члены этого общества. Ну, а теперь пора несколько снизить философский градус нашего обзора и перейти к другим сообщениям. 13 января //popnano.ru сообщает, что «Корни деревьев "изогнули" реки». «Канадские исследователи предложили теорию, объясняющую, как на Земле появились изогнутые реки. По мнению авторов новой теории, образованию изгибов способствовало появление деревьев с развитой корневой системой…Многочисленные геологические данные указывают, что долгое время большинство рек на Земле были прямыми. Изогнутая форма русел начала появляться приблизительно 400 миллионов лет назад. Авторы нового исследования изучали высохшие русла древних рек в различных частях света, в том числе, в США, Великобритании, Франции, Испании, Канаде. По утверждениям ученых, им удалось обнаружить доказательства, что формирование изгибов было спровоцировано корнями растений. Корни укрепляли берега рек и не давали воде размывать их, выравнивая форму русла. На данный момент работа не получила отзывов коллег, так что говорить о принятии или непринятии новой теории научным сообществом пока рано». Вполне возможно, что и эта причина, наряду с неоднородностью свойств грунтов, может быть важной. 13 января //ponano.ru удивляет читателей сообщением, что «Ученые обнаружили гибрид растения и животного». «Группа биологов утверждает, что им удалось обнаружить у моллюска зеленоухой элизии растительные гены. Эти существа иногда называют гибридами животных и растений, однако до сих пор считалось, что генетический аппарат элизий полностью животный…Зеленоухие элизии Elysia chlorotica представляют собой небольшие, похожие на листья деревьев существа и обитают в мелких соленых водоемах вдоль восточного побережья США. На ранних этапах жизни E. chlorotica добывают из водоросли вошерии хлоропласты - органеллы, необходимые для осуществления фотосинтеза (процесс получения органических веществ из углекислого газа и воды под воздействием света). После того, как количество хлоропластов в теле элизии станет достаточным для обеспечения ее потребностей в энергии, моллюск полностью переходит на растительный тип питания. Захваченные элизией хлоропласты функционируют внутри ее тела в течение нескольких месяцев. До сих пор биологи не могли объяснить, как моллюскам удается поддерживать их в рабочем состоянии. У растений хлоропласты находятся под контролем их генома, однако элизии в течение жизни не подпитываются водорослями. В последние несколько лет появились работы, авторы которых утверждали, что смогли найти у моллюсков гены водорослей, необходимые для стабилизации хлоропластов. Эти гены кодировали белки, отвечающие за синтез хлорофилла - особого пигмента, который является ключевым компонентом хлоропластов. В новом исследовании ученые решили проверить, могут ли моллюски синтезировать хлорофилл de novo, используя "инструкции" собственных генов. Элизиям, которые не поглощали водоросли в течение как минимум пяти месяцев, дали аминокислоты, помеченные при помощи радиоактивных изотопов. Если моллюск создает молекулы хлорофилла заново, то по крайней мере часть молекул пигмента будет также содержать радиоактивную метку (так как меченые аминокислоты являются единственным ресурсом для синтеза). По утверждениям авторов, молекулы хлорофилла в изученных ими моллюсках содержали радиоактивные изотопы. Таким образом, как подчеркивают ученые, E. chlorotica содержит в своем геноме растительные гены. Однако с подобным выводом согласны не все коллеги исследователей. Критики работы утверждают, что метод проведения опыта не исключает возможности загрязнения клетками водорослей. Это означает, что синтез новых молекул хлорофилла контролировался ими, а не самими моллюсками». 15 января www.strf.ru сообщает, что «Австрийским учёным запретили проводить эксперимент». «Учёным из Австрии запретили зарывать живых свиней в снег в рамках исследования выживаемости людей в лавинах. Решение о приостановке эксперимента было принято главой научной группы под давлением критики со стороны политиков и борцов за права животных. Целью исследования было выяснение факторов выживаемости человека в случае схода лавин. В частности, ученые пытались определить, как долго может продержаться попавший в лавину человек в воздушном кармане без необратимых изменений в мозге. Для этого в рамках эксперимента свиней усыпляли и помещали в снег. При этом за состоянием животных наблюдали до самой их гибели. Опыты проводились в австрийской земле Тироль. В настоящее время все работы по проекту остановлены, хотя по некоторым данным 10 из 29 отобранных свиней уже погибли. Запрет стал результатом кампании, развернутой активистами по борьбе за права животных. Они заявили, что новое исследование «бесполезно» и «жестоко». При этом разрешение на проведение экспериментов около года назад было выдано специальной государственной комиссией по этическому обращению с животными». Вопрос действительно серьезный – какие исследования с использованием животных бесполезны и какие жестоки. Однозначно ответить трудно. Мое личное мнение – в случае выбора между жизнью животного и человека я выбираю человека. И еще. Не всякие процессы человеческого организма можно моделировать на бактериях и инфузориях.   
Перейдем теперь от биологических проблем к техническим – разделу ИЗОБРЕТЕНИЯ. Продолжая традицию, начатую мной в предыдущем обзоре, хочу поговорить в этот раз об истории создания консервной банки, которой в этом году исполняется 200 лет. С глубокой древности для сохранения пищи использовали лишь сушку. Мясо или рыбу высушивали на солнце, иногда растирали между камнями и сушили полученный порошок, перемешав его с пряностями. Такую смесь хранили в кожаных мешках более полугода. Другой древний способ — охлаждение пищи. Продукты помещали в глиняные кувшины и ставили в прохладное место. Эти способы были довольно ненадежными. Позднее продукты стали солить, коптить, квасить и мариновать. Особо важным вопрос сохранения свежести продуктов был для армии. В 1795 году, собираясь завоевать всю Европу, Наполеон Бонапарт объявил, что повара, нашедшего способ сохранять пищу свежей надолго, ждет награда в 12 тысяч франков. В 1809 году премия была вручена парижскому повару Николя Франсуа Апперу.
У него ушло более десяти лет, чтобы доказать известный всем современным домохозяйкам факт — если стеклянные или керамические банки заполнить вареньем, бульоном или жареным мясом, наглухо их закупорить, а потом долго кипятить в воде, то содержимое банок не испортится и останется вполне съедобным около года. Впоследствии такой процесс был назван «апперизацией». Единственный недостаток этого способа — в те времена подобная обработка было довольно дорогой, тара весила намного больше содержимого, да и перевозить их было непросто. Аппер представил на суд чиновников консервы с овощами, мясом и молоком, хранившиеся не менее полугода. Особенно начальству понравилось концентрированное молоко (предтеча сгущенки). За это изобретение Аппер получил не только обещанную премию из рук самого импаратора, но и титул «Благодетель человечества», а также почетную золотую медаль от Общества поощрения национальной промышленности. Вскоре Аппер основал первое в мире консервное производство «Дом Аппера» и издал пособие по консервированию - «Искусство консервирования растительных и животных субстанций на долголетний период». Кстати, Аппер также считается изобретателем бульонных кубиков. В том же 1810 году английский механик Питер Дюранд изобрел банки из пищевой жести. Банка Дюранда изготавливалась из белой жести (то есть луженой тонколистовой стали) вырезался прямоугольник, сворачивался в цилиндр и запаивался по боковому шву. К цилиндру припаивались же дно и крышка с отверстием. После загрузки вкусного содержимого отверстие в крышке запаивалось накладной пластиной, после чего банку кипятили. Понятно, что в те времена о механизации не было и речи, все делалось вручную. На первом в мире (основан в 1812 году) консервном заводе в английском городке Бермодси один рабочий успевал за 10-часовую смену сделать 60 банок (для сравнения — сейчас машины делают тысячу банок в минуту. Банки запаивали припоем, содержащим олово и свинец. Это было не очень надежно - свинец мог стать причиной отравлений, а олово, переходя при низких температурах в другую аллотропную модификацию («оловянная чума»), вызывало разгерметизацию банок. Оловянная чума стала одной из причин антарктической экспедиции Роберта Скотта в 1912 году. Англичане приобрели патент на производство консервов по методу Аппера и с 1826 года снабжали свою армию мясными консервами. Правда, чтобы открыть такую банку, солдатам приходилось пользоваться не ножом, а молотком и долотом. Затем первенство в этой области перешло к Соединенным Штатам. Начиная с 1819 года, в США выпускали консервы из омара, тунца, стали консервировать и фрукты. Научное обоснование метод Аппера получил спустя почти шестьдесят лет, в 1857 году на конференции Общества естествоиспытателей. С ним выступил Луи Пастер, тогда еще неизвестный молодой ученый. Можно еще много говорить о приключениях консервных банок, но пора уже вернуться к нашей с вами современности. 22 января //popnano.ru сообщает, что «Видеокамера Dodeca®2360 позволяет получить полную панораму пространства». Компания Immersive Media получила патент на видеокамеру Dodeca®2360, способную снимать видео высокого разрешения со всех сторон одновременно, со скоростью 30 кадров в секунду, при разрешение кадра 2400x1200 пикселей. Такая технология позволяет получить полную панораму пространства из любой точки, в которой установлена камера. Подобный прием использовала Google в своем сервисе Google Street View. Снятое камерой изображение объединяется в единое целое с помощью специализированного программного обеспечения, сохраняющего данные в формате Flash. После чего видео может быть проиграно через любой Flash-проигрыватель, который позволяет использовать мышь. В результате зритель, просматривая ролик, может наблюдать за происходящим под любым углом зрения. Камера портативна, и при использовании дополнительной гарнитуры она легко крепится к авто, вертолетам, рюкзакам и любому оборудованию для съемки». Мне вспоминается панорамный кинотеатр на ВДНХ в 80-е годы прошлого века, где была реализована аналогичная идея. 15 января //popnano.ru пишет о том, что «Электронная бумага стала полноцветной». «Датская компания Liquavista совместно с Texas Instruments разработала новый тип «электронной бумаги» — технологии отображения информации, позволяющей имитировать традиционный бумажный носитель: книгу, газету и т.д. Главным недостатком «электронной бумаги», использующейся в современных электронных книгах, является то, что она может отображать только монохромный текст. Новые же дисплеи создаются по технологии, получившей название Electrowetting (буквально — «электросмачивание»). В основе «электросмачивания» лежит принцип изменения поверхностного натяжения жидкостей на твердой поверхности при использовании электричества. Такие дисплеи позволяют получить полноцветное изображение и могут показывать не только текст, но и картинки и видео. Liguavista планирует пустить в производство три типа дисплеев. Дисплеи LiquavistaBright (монохромный) и LiquavistaColor (цветной) могут отображать видео и будут использоваться в электронных книгах. LiquavistaVivid представляет собой трансфлективный дисплей, который может работать как в монохромном, так и в цветном режимах». 22 января все тот же сайт //popnano.ru поместил заметку «"Умная" бытовая техника. Хит-парад».««Умная» бытовая техника – сейчас это одно из самых развивающихся направлений хай-тек индустрии. Как выяснилось, микроволновые печи хороши не только когда нужно приготовить обед или разогреть ужин, современные устройства способны на гораздо большее. Мы уже рассказывали вам о микроволновке, оснащённой FM-радио и диктофоном, а на недавно прошедшей выставке CES 2010 компания Touch Revolution продемонстрировала «умную» печь на базе ОС Andriod, с помощью которой можно выходить в Интернет, общаясь в социальных сетях или заказывая товары на дом. Аналогичных устройств создано немало – представляем вашему вниманию подборку из нескольких микроволновых печей, способных на нестандартные действия.1. Мини-печь Heinz Beanzawave работает от USB и способна разогреть баночку-другую консервированной фасоли.2. Микроволновка-ПК. Очень удобно – поработал, поел, снова поработал... 3. Печь Castoven. Пока греется еда – смотрим случайный ролик с YouTube. 4. Автомобильная микроволновка. Незаменимая вещь в длительных путешествиях. 5. Микроволновая печь со специальным поддоном для пиццы. Наверное, таких много в Италии». Нельзя сказать, что создатели таких «умных» многофункционалов проявили бурную фантазию, но на обывателя это в первое время должно производить впечатление. А продавцу только это и нужно…
Начиная с этого обзора, рубрика БЕСПОЛЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ официально и торжественнопереименовывается в КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Такое название я считаю более точным.  Начинает парад курьезных изобретений января «Самый оглушительный робот в мире» (28 января, //popnano.ru).«Новый израильский «звуковой бластер» принимает корону самого оглушительного робота в мире. Он способен производить акустические удары огромной силы и воздействия, вплоть до летального. Интересно, что изначально разработку Thunder Generator вели инженеры компании PDT Agro, вообще-то занимающейся современной сельскохозяйственной техникой. И формально его задачей является отпугивание птиц от посевов, для чего и используются мощные пульсирующие акустические воздействия. Механизм их генерирования довольно прост и напоминает обычный двигатель внутреннего сгорания: аппарат выбрасывает небольшой цилиндр с топливно-воздушной смесью, которая детонирует серией мощных взрывов, энергия которых и направляется на звук. Такие возможности не могли не привлечь военных, и недавно израильское министерство обороны выдало компании ArmyTec лицензию на модификации аппарата к использованию для решения военных задач и обеспечения безопасности. Впрочем, и «сельская» версия аппарата способна на многое, производя до сотни «выстрелов» в минуту, и одного 12-кг «заряда» хватает на 5 тыс. ArmyTec планирует сделать эти характеристики куда более угрожающими, приспособить Thunder Generator для длительной – часами – работы, и научить его объединяться в сеть с себе подобными, чтобы покрывать большую площадь. Возможно, будут созданы версии, способные вести «обстрел» на значительном расстоянии, и даже из-за угла. По понятным причинам Thunder Generator изначально разрабатывался для работы с дистанционным управлением. Уже с дистанции в 50 м его воздействие становится «эффективным», то есть – очень громким, хотя и неспособно нанести какого-нибудь длительного поражения. Зато, по оценке инженеров, метров с 10-ти он способен нанести неизлечимые поражения уху, и даже привести к гибели. Надеемся, в ArmyTec из него сделают, все-таки, нелетальное оружие. В этом случае Thunder Generator можно будет назвать гранатометом, ведущим огонь шумовыми зарядами». Хороший пример того, как любая благородная идея может быть адаптирована под военные цели. 14 января www.membrana.ru пишет, что «Разработан мобильник на кока-коле». «Лондонский дизайнер китайского происхождения Дайцзы Чжэн придумал телефонный аппарат, который следует заправлять кока-колой и другими напитками, содержащими сахар. После ряда изысканий Чжэн решил, что наилучшим источником питания для "зелёного" мобильника (с намёком на широкие возможности финской фирмы он назвал его Nokia green phone) будет биологический топливный элемент на основе ферментов. По оценке новатора, заправленная колой Nokia проработает в три-четыре раза дольше, чем традиционный аппарат с литиевым аккумулятором, и притом без всякого загрязнения окружающей среды (ассоциируемым прежде всего с выпуском и утилизацией литиевых батарей). Правда, для должного эффекта китаец превратил мобильник в прозрачную колбу приличного размера, в которую поместится большая порция напитка из стандартной баночки. Можно сомневаться в экономической (и экологической) целесообразности такой странной зарядки, но факт, что топливо для подобного мобильника достать окажется куда проще, чем, к примеру, для водородного. И "сладкая зарядка", похоже, всё-таки более мощный источник энергии, чем радиоэфир, от которого аппараты компании Nokia тоже пробуют питаться (см. раздел ЭЛЕКТРОНИКА)». Трепещите, производители всевозможых «лайтов». Вашей продукцией мобильник не зарядишь! 22 января www.membrana.ru сообщает, что «Создатель орбитального отеля планирует бизнес на Луне». «Проект первого орбитального отеля продолжает двигаться к реализации. Своими планами и текущими делами поделился с корреспондентами Роберт Бигелоу (Robert Bigelow), глава и основатель компании Bigelow Aerospace. Уже несколько лет американский магнат продолжает развивать проект орбитального отеля Nautilus, составленного из нескольких надувных модулей. На поверхностный взгляд идея кажется безумной, но за конструкцией аппаратов с многослойными эластичными стенками стоят давние исследования, начатые когда-то ещё в НАСА. По разным причинам сроки вывода на орбиту различных масштабных прототипов этого отеля, а также — первых его частей неоднократно переносились, тем не менее шанс на появление первого обитаемого модуля от Bigelow Aerospace в космосе не позднее 2015 года — остаётся. Сейчас в компании инженеры вовсю "тренируются" на полномасштабных макетах трёхместного отсека Sundancer и шестиместного BA-330. Именно они в той или иной комбинации вместе с переходными и стыковочными узлами должны составить Nautilus…У Bigelow Aerospace на 2010 год богатые планы. Главное — возведение производственного здания A-3 на 265 тысяч квадратных метров. Именно в нём и будут собирать космические аппараты компании. После открытия отеля один из модулей будет отведён под жильё обслуживающего персонала — астронавтов от Bigelow Aerospace, занятых поддержанием хозяйства гостиницы в порядке. Остальные площади планируют сдавать в аренду. Будут ли клиентами Бигелоу отдельные лица или гостиничные компании, предоставляющие услуги своим клиентам, или даже киностудии, намеренные снять фильм на орбите, не так уж и важно. Куда важнее, что Bigelow развивает отношения с мощным партнёром, который своим инженерным потенциалом поспособствует развитию программы Роберта: минувшей осенью Bigelow и знаменитая компания Boeing объединили усилия,чтобы представить своё предложение по будущему частных пилотируемых космических систем в рамках инициативы NASA Commercial Crew Development(CCDev)… Ну а на отдалённое будущее планы у Bigelow Aerospace просто фантастические. Бигелоу утверждает, что технология строительства космических станций из надувных отсеков пригодится для возведения многофункциональных обитаемых комплексов в точке Лагранжа L1 и даже... на Луне. По оценке компании, такие модули вполне реально доставить на наш естественный спутник и смонтировать из них большую базу. Эти объекты, если они будут созданы, Роберт Бигелоу также намерен сдавать в аренду». Словом, нет пределов коммерческим устремлениям энергичных людей. Одни участками на Луне торгуют, другие космические отели строят. А количество земных проблем все растет. 29 января www.membrana.ru уведомляет, что «Японцы построили электромобиль для ударов по мячу». «Первую в мире приводимую двигателем машину, наносящую свободный удар по мячу со сверхчеловеческой силой представила японская группа компаний BP Castrol. Странный агрегат именуется Castrol Ichi-GO. Он весит около двух тонн, насчитывает в ширину 2200 мм, а вот его высота и длина меняются из-за "адаптивной подвески": чтобы нанести удар, машина благодаря гидравлике приподнимается над землёй (с 1500 до 1950 мм) и "сжимается" в длину (от 4200 до 3850 мм). Castrol Ichi-GO – это электромобиль, но имеет и бензиновый двигатель, за счёт которого машина бьёт по мячу единственной "правой ногой", сделанной из стали и армированного углеволокном пластика. (И в этом "футбольном" моторе, конечно же, нашлось место моторному маслу Castrol.) Система для запуска мяча включает в себя видеокамеры и набор датчиков, которые дают возможность ноге бить в четырёх режимах. "Из-под ноги Криштиану Роналду мяч улетает со скоростью около 130 километров в час, а наша машина заставляет его лететь свыше 200 км/ч, и это новый мировой рекорд", – не без иронии заявил глава BP Castrol Japan Чарльз Постлс (Charles Postles). Текущее достижение "четырёхколёсного футболиста" – 206 км/ч, но японцы планируют добиться большего (270 км/ч) и устроить для всех "самый лучший перформанс", чтобы "поделиться волнением и радостью" от собственного успеха». Железный футболист двухметровой ширины – это рекорд. Криштиану Роналду, узнав об этом рекорде, в ярости рвал на себе волосы и мечтал о полете в орбитальном отеле.
Закончен юбилейный обзор новостей науки и техники. Много интересных новостей осталось за бортом, но формат обзора «не резиновый». Я старался сделать материалы обзора более разнообразными, чем предыдущего. Как это у меня получилось, судить уважаемым читателям «Методолога».

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Обзор научно-технической информации -январь 2010"