Наука и техника. Декабрь 2009

 

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
 
 
Предлагаю Вашему вниманию девятый, новогодний, обзор новостей науки и техники. В этом обзоре рубрикация подвергнута некоторому изменению. Поскольку я не нашел в декабрьских новостях ничего примечательного для раздела ЭКОЛОГИЯ, то решил дать ему отдохнуть до нового года. Вместо него в декабрьском обзоре появился раздел ЭЛЕКТРОНИКА
Прежде всего, хочу обратить внимание уважаемых читателей на обзор новых технологий «Хроника инновационной революции», опубликованный на сайте www.strf.ru 15, 16 и 17 декабря. Пусть будет больше обзоров, хороших и разных!
Раздел ЭНЕРГИЯ  мы начинаем с темы солнечных батарей. Поток новостей на эту тему не иссякает. 22 декабря www.membrana.ru сообщает, что Разработаны микроскопические солнечные батареи. «Учёные из национальной лаборатории Sandia создали крошечные фотоэлектрические элементы, которые в десять раз тоньше, чем обычные солнечные батареи, однако превосходят их по многим параметрам. Потенциал применения новинки крайне широк — от спутников и средств дистанционного зондирования до походных палаток и даже одежды. Крохотные частицы из кристаллического кремния более эффективны и дёшевы по сравнению с батареями стандартного размера. Испытания выявили множество преимуществ использования солнечных батарей микроскопической толщины (от 14 до 20 микрометров) и небольшого поперечника, которые, однако, при сборке в крупные блоки могут использоваться для производства электроэнергии в больших объёмах. Так, например, благодаря толщине элементов они могут быть изготовлены из коммерческих пластин практически любого размера, и если одна клетка окажется бракованной, её можно просто заменить, вместо того чтобы менять целиком батарею. Каждый такой элемент сам работает как проводник и способен выдавать относительно высокое напряжение, что должно уменьшить расходы, связанные с проводкой, коммутирующей такой массив микроскопических ячеек в единое целое. Изготовленные по методам производства микроэлектромеханических систем (MEMS) элементы имеют шестиугольную форму с электрическими контактами, содержащимися в каждом углу. По словам специалистов, уже на данном этапе разработки электричество может быть собрано с КПД 14,9% от одного элемента, и это весьма выгодный показатель в сравнении со стандартными коммерческими модулями и их диапазоном эффективности в 13-20%». В статье на эту же тему(//popnano.ru, 25 декабря) говорится, что «в данный момент эффективность преобразования солнечной энергии микроячейками достигает 14,9%. Для присутствующих на рынке коммерческих решений характерен показатель 13-20%. Стандартное производственное оборудование для переноса и установки компонентов (pick-and-place machine), применяемое в массовой сборке электроники, может разместить до 130 тыс. ячеек в час на подготовленных площадках с электрическими контактами, процесс проходит при низкой температуре. Стоимость - $0,001 за один микроэлемент, а их количество в модуле определяется уровнем оптической концентрации и размером кристалла и варьируется от 10 тыс. до 50 тыс. на 1 м2».
10 декабря //popnano.ru пишет о том, что созданы Надежные батареи из бумаги и чернил. «Ученые из Стэнфордского университета…создали специальные чернила, содержащие углеродные нанотрубки и серебряные наноштыри. Слой этой краски позволяет превратить подходящую поверхность в батарею или конденсатор. Ученые испытали несколько видов поверхностей (например, пластик), однако наиболее надежной основой для сверхтонких батарей оказалась обычная бумага. Выяснилось, что волокнистая структура этого материала позволяет нанотрубкам и наноштырям прекрасно закрепляться на ее поверхности. Исследователи подчеркивают, что полученные ими батареи являются чрезвычайно надежными. Так, деформация, колебания влажности, температуры и даже помещение батарей в раствор кислоты не оказали какого-либо существенного влияния на их работу. Ученые надеются, что их новая разработка пригодится, в частности, при создании электромобилей. Совсем недавно ученым из Швеции удалось создать батареи на основе бумаги и соли. Их вариант, однако, не столь гибок и нетребователен к окружающим условиям. Кроме этого похожая разработка недавно была выполнена в европейском объединении институтов Fraunhofer-Gesellschaft. Там батареи предложили печатать на пластике по технологии, напоминающей технологию печати рисунков на майках». 
14 декабря на //popnano.ru размещена заметка Солнечные панели на пептидной основе. «Израильские ученые говорят о разработке нового наноматериала, способного придать новый импульс развитию индустрии производства солнечных батарей. Благодаря созданному учеными материалу, размещать солнечные панели можно практически на любой светлой поверхности, в частности на окнах. Профессор Университета Тель-Авива Эхуд Газит говорит, что разработка его группы имеет два основных преимущества: во-первых, она достаточно тонкая и дешевая, что позволяет буквально наклеивать солнечные панели на окна и стены домов, во-вторых благодаря особой наноструктуре панелей, они обладают пыле- и водоотталкивающими свойствами. Обращают внимание исследователи на молекулярную структуру разработки: если ранее панели использовали кремниевую основу, то здесь предложена специальная пептидная основа, позволяющая лучше поглощать свет и контролировать положения атомов и молекул панели. Исследователи рассказывают, что изначально их солнечные панели имеют органическую основу и могут применяться не только в домах, но и в автомобилях и на производстве. "При использовании разнообразных пептидов, достигается сравнительная дешевизна производства. Для производства новых панелей нами были созданы самоорганизующиеся нанотрубки, которые собираются в вакууме при воздействии высоких температур. Эти нанотрубки могут быть устойчивы к воде и выдерживать высокие температуры", - говорит Газит. По словам ученых, на сегодня их разработка представляет собой не законченную конструкцию, а скорее технологию, которую можно подстроить под ту или иную сферу. Сейчас ученые заняты поиском инвесторов, готовых вложиться в создание массовых солнечных панелей на базе новой технологии. По прогнозам исследователей, первые образцы новых панелей могут появиться на рынке к 2012-2013 году...»
28 декабря www.strf.ru сообщает, что Создана самая компактная ионно-литиевая батарея. «Японская электротехническая корпорация «Панасоник» (Panasonic Corp) создала «самую мощную компактную ионно-литиевую батарею емкостью до 4 ампер-час». Об этом говорится в распространенном здесь сообщении пресс-службы этой компании. Новый цилиндрический элемент питания диаметром 18 миллиметров и высотой 65 миллиметров будет выпускаться в двух вариантах — емкостью 3,4 и 4 ампер-час, что значительно превосходит по мощности имеющиеся промышленные аналоги. Отличительной чертой новинки является то, что она имеет улучшенный положительный никелевый электрод. Корпорация планирует приступить к производству разработанного ею изделия весной следующего года на одном из своих заводов в японском городе Осака… В этом месяце «Панасоник» уже наладил массовый выпуск подобных батарей емкостью 3,1 ампер-час. Корпорация также объявила о планах сборки в 2011 году модульных блоков питания на основе 140 ионно-литиевых батарей нового типа для использования в электромобилях и домашних системах солнечных панелей».
8 декабря //popnano.ru пишет о том, что разработана Новая технология получения водорода из воды. «Маттиас Беллер (Matthias Beller) из Института Катализа Лейбница (Росток, Германи) заявляет, что одна из главных целей химиков – использование солнечной энергии для получения энергоемких соединений, подобных водороду. Естественно, что наиболее привлекательным потенциальным источником водорода представляется вода. В группе Беллера разработана новая каталитическая система, которая позволяет приблизиться к желаемой цели. Исследователи сообщают, что система основана на относительно простых и недорогих карбонильных комплексах железа... Наиболее важные компоненты, разработанного Беллером нового каскада превращений следующие: фотосенсибилизатор, источник электронов (электронодонор) и катализатор восстановления воды. Фотосенсибилизатор поглощает падающий свет, улавливая его энергию, после чего электронодонор передает электрон на возбужденный фотосенсибилизатор. Отрицательно заряженный фотосенсибилизатор отдает электрон на катализатор восстановления воды, после чего катализатор восстанавливает водород, входящий в состав воды, выделяя водород... Исследователи выбрали известный иридийсодержащий фотосенсибилизатор; в роли донора электронов выступает триэтиламин. В то время как большая часть исследователей сконцентрировала свои усилия на восстановлении воды с помощью драгоценных металлов, исследователи из Ростока выбрали приемлемую альтернативу – простые и коммерчески доступные карбонильные комплексы железа (например, Fe3(CO)12). Беллер отмечает, что…в настоящее время его группа работает над увеличением эффективности фотосенсибилизатора и изучением возможности применения самой воды в качестве донора электронов – эти исследования направлены на потенциальное масштабирование нового процесса». 
В заметке ни слова не сказано об энергозатратах и кпд такого процесса. И впрямь, рано об этом говорить. Пока продемонстрирован сам принцип, а создание технологии впереди. Меня лично смущают две вещи - сложность процесса  и ядовитость карбонилов железа. Раздел завершает заметка об одном интересном отечественном изобретении. 28 декабря на www.rttn.ru размещено технологическое предложение научного парка Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова - Разработка энергетической установки, преобразующей энергию волн. «Предлагаемый проект направлен на разработку волновой энергетической установки, работающей вблизи берега и использующей как вертикальную, так и горизонтальную составляющую энергии волн. Это позволяет установке работать на расстоянии 10 – 15 метров от берега на глубине примерно 10 метров. За счет этого значительно снижается ее стоимость.
Основной конструктивной особенностью установки является использование для преобразования энергии волн ротора Савониуса. У установки с ротором Савониуса имеется одна особенность – там отсутствует направляющий аппарат, то есть волны напрямую поступают на ротор. Кроме того, турбина с ротором Савониуса стоит значительно дешевле других турбин. Отсутствие направляющего аппарата позволяет за счет достаточно простых устройств увеличить энергию волн, которая будет использоваться для вращения турбины, а также использовать для этих целей как вертикальную, так и горизонтальную составляющую энергии волн. За счет этого компенсируется более низкий коэффициент полезного действия турбин с ротором Савониуса. Основными преимуществами разрабатываемой установки являются:
- низкая материалоемкость. Достигается за счет защищенности всех узлов от воздействия больших морских волн;
- низкая стоимость турбины. Доступная и технологичная конструкция ротора обеспечивает невысокую стоимость турбины;
- упрощение подачи вырабатываемой электроэнергии на берег в связи с небольшим расстоянием до берега и наличии в составе энергоустановки судна-носителя;
- мобильность установки. Дает возможность эффективного использования вырабатываемой электроэнергии путем расположения установок вблизи потребителей».
 
Раздел ЭЛЕКТРОНИКА открывает сообщение 25 декабря //popnano.ru от 25 декабря о том, что Молекулу превратили в транзистор. «Группа ученых из нескольких университетов создала первый транзистор, состоящий всего из одной молекулы. В разработке были заняты специалисты из Йельского университета в США и инженеры из Корейского технологического университета города Ганжу. Ученые показали, что молекула бензола, помещенная на золотой контакт, может вести себя в точности как кремниевый транзистор. В рамках опыта ученым удалось манипулировать различными энергетическими состояниями единой молекулы за счет изменения объемов электрического напряжения, подаваемого на золотой контакт. В зависимости от того, какой объем тока проходил через молекулу, менялись и ее состояния...» Руководит исследованиями Марк Рид, профессор из Института прикладных наук при Йельском университете. Новая работа ученых базируется на разработках профессора Рида 19-летней давности, когда ему одному из первых в мире удалось управлять при помощи различных манипуляторов одной единственной молекулой…Ученые отмечают, что работа с молекулярными транзисторами значительно отличается от работы с обычными транзисторами, так как даже современные транзисторы в десятки или даже сотни раз больше молекул. Тем не менее, все современные инженеры сходятся во мнении, что будущее электроники именно в "молекулярном компьютинге". "Мы сейчас работаем над новым поколением интегральных схем, в которых будут задействованы молекулярные транзисторы. Возможно, такие работы займут несколько лет, но они уже ведутся", - рассказывает профессор Рид». 
23 декабря www.membrana.ru сообщает, чтоLG побила рекорд тонкости крупного ЖК-дисплея. «Южнокорейская фирма LG Display выпустила новую жидкокристаллическую панель толщиной менее 3 миллиметров – мечту любителей вешать телевизор на стену. При этом диагональ новинки составила 42 дюйма. Японские и корейские экраны продолжают бороться за титул самого тонкого ЖК-дисплея. Нынешний чемпион "затянул талию" до 2,6 миллиметра, и теперь его вес составляет всего лишь 4 килограмма. Прочие характеристики: частота 120 Гц, разрешение Full HD (1920 x 1080 пикселей). По заверениям компании, жёлтую майку лидера удалось заполучить благодаря использованию сразу нескольких "методов похудания", в частности ультратонкой системы светодиодной фоновой подсветки и запатентованной технологии оптических плёнок. Пока о новинке больше ничего не известно».
А вот Motorola занялась сенсорными технологиями, сообщает //popnano.ru 7 декабря. «Motorola инвестировала во французский стартап Sensitive Object, разрабатывающий технологию, которая позволяет добавить сенсорные возможности к любой поверхности любого устройства…В основе платформы Anywhere MultiTouch, над которой работают инженеры Sensitive Object, лежит технология ReverSys, использующая акустические (вместо традиционных оптических, емкостных или резистивных) эффекты для придания сенсорных свойств любому материалу, включая стекло, пластмассу, алюминий, дерево. Фактически отслеживается и фиксируется вибрация звуковых волн, пропущенных через твердые объекты. Последние могут быть и совсем крошечными: для работы ReverSys требуются два небольших пьезоэлектрических датчика, контроллер и программное обеспечение, поэтому Anywhere MultiTouch может стоить очень дешево. Как это работает: вы трогаете поверхность, вибрация проходит через весь объект и достигает датчиков, которые определяют координаты места нажатия. Выполняется это за счет разницы в звуке вибрационной волны, поскольку последняя будет всегда уникальной в зависимости от места прикосновения. Таким образом, компьютер, телефон или ноутбук могут стать мультисенсорными целиком. Очевидно, управление устройствами и приложениями перейдет на качественно иной уровень».
В США разработали гибкие антенны, читаем на сайте //popnano.ru(сообщение от 3 декабря). Разработчики - ученые из Университета Северной Каролины. «В основе нового устройства сплав галлия и индия, который остается жидким при комнатной температуре. Исследователи заливали данный сплав в пористый материал (например, полимерную ленту с тонкими каналами), после чего на границе раздела сред возникает тонкая пленка оксида данного сплава. По словам ученых, новый сплав прекрасно подходит для создания гибких антенн. Подобные устройства могут быть полезны, например, при создании средств связи для военных. Гибкие антенны можно сматывать, чтобы в компактном виде их было удобно транспортировать. Ученые подчеркивают, что стоимость используемых в устройствах материалов достаточно высока, поэтому маловероятно, что их открытие найдет применение в бытовой электронике. В домашних устройствах в настоящее время используются антенны из металлов, например, меди. Несмотря на то, что они достаточно гибкие - существует ограничение на то, как часто их можно изгибать. Совсем недавно физики из Массачусетского технологического института смогли создать гибкое полотно, которое может использоваться в качестве фотокамеры. Нити ткани полотна состоят из полупроводникового центра в оболочке из полимерного изолятора с металлическими прожилками. Полупроводниковая часть нити регистрирует свет, и сигнал передается по металлическим прожилкам на компьютер». 
15 декабря //popnano.ru пишет о том, что Мягкая мышь повысит тонус мышц. «Американская фирма Jelfin объявила о выходе новой разновидности компьютерной мыши... Jelfin gel covered mouse представляет собой шар диаметром 6,5 сантиметров, покрытый 5-миллиметровым слоем термопластика - разновидностью пластмассы, размягчающейся при повышении температуры. Производитель утверждает, что форма и покрытие мыши делает ее намного удобнее традиционных моделей. В качестве обоснования на сайте Jelfin приводятся данные статистического опроса американцев, из которых следует, что 67 процентов опрошенных не отказались бы от более комфортабельной модели мыши, обладание которой, по их мнению, сразу бы привело к повышению их продуктивности и креативности. Кроме того, утверждается, что шарообразность и мягкость новой мыши благотворно сказывается на тонусе мышц руки пользователя. Новинка имеет точность 1000 точек на дюйм, три кнопки (включая колесико), подключается к компьютеру через USB-интерфейс и поставляется в 5 цветах в комплекте со специальным походным кейсом. Заказать мышь Jelfin можно за 35 долларов непосредственно на сайте производителя или на Amazon'е». 
По поводу тонуса мышц руки трудно спорить. А вот что касается повышения продуктивности и креативности – это дело вкуса пользователя.
 
Раздел  НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ начнем с нанотехнологий. 4 декабря www.membrana.ru поведала, что Впервые сплетено волокно из нанотрубок нитрида бора. «Макроскопическое волокно из экзотического сверхпрочного материала было получено специалистами исследовательского центра Лэнгли, лаборатории Джефферсона и Национального аэрокосмического института США. Ранее учёным удавалось создать лишь относительно короткие и мягкие борнитридные нанотрубки. "Теперь же мы разработали технологию, которая позволила получить высококачественные: с хорошей кристаллизацией и достаточно длинные", — рассказывает один из авторов работы Майк Смит. В нынешнем эксперименте материаловеды использовали созданный ими самими метод получения необычных нанотрубок, который назвали pressurized vapor/condenser method, или PVC-метод. Суть его в следующем. Внутри камеры, наполненной газообразным азотом, находится мишень, которую освещает луч лазера. Поначалу использовался лазер на свободных электронах лаборатории Джефферсона, однако позже его было решено заменить на коммерческий лазер для сварки, так как он давал лучший результат. Лазерный луч испаряет вещество мишени, создавая облачко атомов бора. Затем внутрь него помещается тонкая охлаждённая металлическая проволока, на которой из пара осаждаются капли жидкого бора. Они соединяются с азотом из атмосферы камеры и самостоятельно собираются в борнитридные нанотрубки. Вся эта похожая на вату масса легко поддаётся скручиванию в нити. В результате получаются волокна, толщина которых около миллиметра, а длина может составлять несколько сантиметров. "Получаемый материал чем-то напоминает обычную шерсть. Это означает, что в будущем нанотрубки при помощи давно используемых технологий можно будет легко "упаковать" в бронежилеты или солнечные батареи, а также использовать в других целях", — говорит инженер Кевин Джордан… Исследование, проведённое просвечивающим электронным микроскопом, показало, что перед учёными нанотрубки небольшого диаметра (порядка нескольких микрометров), многослойные, обычно с двумя-пятью стенками (однако встречаются и однослойные представители). В дальнейшем американцы собираются изучить свойства нового материала и, конечно же, определить, где его применение даст наилучший результат (пока рассматриваются медицинские, энергетические и аэрокосмические перспективы). Кроме того, необходимо продумать и, возможно, улучшить технологический процесс массового производства борнитридных нанотрубок».
22 декабря //popnano.ru описывает Нанотрубки из полиэтилена для аккумуляторов. «Ученые из Аргоннской национальной лаборатории (США) разработали технологию превращения полиэтилена высокой и низкой плотности в многослойные углеродные нанотрубки, которые можно использовать для создания аккумуляторных батарей. Методика довольно проста: в течение двух часов исследователи нагревали кусочки полиэтилена массой около одного грамма при температуре 700 ˚C в присутствии катализатора (ацетата кобальта), после чего система постепенно охлаждалась; в результате на поверхности частиц катализатора «вырастали» многослойные нанотрубки. Авторы подчеркивают, что их процесс, в отличие от многих других, реализуется в обычной атмосфере, а не в вакууме. К недостаткам технологии относится большой расход катализатора (его масса должна составлять около одной пятой части массы полиэтилена), извлечь который из готового продукта очень сложно. Ученые, впрочем, называют это достоинством: как показали эксперименты, нанотрубки с примесью кобальта прекрасно подходят для создания литий-ионных аккумуляторных батарей, обеспечивая им большую удельную емкость. Более того, такие нанотрубки могут применяться при конструировании литий-воздушных батарей, в которых образующиеся оксиды кобальта служат катализаторами. Авторы уже запатентовали технологию использования нанотрубок, содержащих кобальт, в производстве батарей обоих типов».
8 декабря //popnano.ru пишет о том, что создан Материал-ловушка для углекислого газа. «Исследователи из США продемонстрировали, что высокопористая химическая клетка, содержащая большое количество доступных магниевых центров, может селективно и эффективно улавливать диоксид углерода из смеси газов, при последующем высвобождении CO2 с минимальными энергетическими затратами. Новый материал - металлоорганическая каркасная структура (MOF) мышьяка - улавливает и высвобождает углекислый газ эффективнее любой изученной до настоящего времени системы. Исследователи полагают, что полученная ими «молекулярная клетка» может оказаться весьма вероятным кандидатом на роль материала для энергетически эффективного поглощения диоксида углерода, и борьбы с парниковыми газами. В группе Омара Яги (Omar Yaghi) из Университета Калифорнии изучили особенности фильтрования углекислого газа металлоорганическим каркасным полимером, получившим обозначение Mg-MOF-74, в котором ионы магния, связанные друг с другом органическими линкерами, образуют высокопористую структуру. Исследователи пропускали газовую смесь, содержащую 20 объемных процентов углекислого газа и 80% метана через полученный магнийсодержащий материал. Новый координационный полимер поглощал исключительно углекислый газ, улавливая 89 грамм CO2 на один килограмм MOF до состояния насыщения. Наблюдаемая емкость Mg-MOF-74a почти вдвое превышает «емкость по углекислому газу» любой из известных металлоорганических каркасных структур и значительно больше емкости цеолитов, других потенциальных материалов для улавливания углекислого газа. Яги считает, что атомы магния взаимодействуют с диоксидом углерода селективно, не образуя прочных связей. Важным свойством нового MOF является то, что это вещество при комнатной температуре самопроизвольно высвобождает до 90% поглощенного диоксида углерода при понижении парциального давления CO2, остальные 10% газа можно «выдавить» из молекулярной губки, нагревая ее до 80°C. Яги отмечает, что большая часть исследовательских групп ищет способы равновесного поглощения углекислого газа, в ходе которого материал может контактировать с поглощаемыми газами длительное время (минуты или часы), до установления термодинамического равновесия. Материал, разработанный в группе Яги, позволяет добиться отделения углекислого газа от смеси в условиях кинетического контроля – диоксид углерода поглощается непосредственно при пропускании газовой смеси через поры MOF, благодаря чему нет необходимости ждать установления равновесия…».
И завершают раздел две заметки о новых строительных материалах. 17 декабря www.strf.ru пишет о том, что Традиционные строительные материалы уступают позиции волоконным композитам. «До недавнего времени основными конструкционными материалами в строительстве были металл и бетон. Применение высокопрочного кирпича обеспечивало надежность возводимых зданий высотой до 25 этажей. Наряду с этими, проверенными временем материалами, сегодня появилась возможность использовать в строительстве и новые композиционные материалы на основе эффективных видов волокон, которые по своим характеристикам уже сейчас превышают прочностные характеристики стали. В целом ряде случаев углеродные, арамидные, базальтовые и даже стеклянные волокна могут найти достаточно широкое применение в композиционных материалах. Сегодня привычный для нас мир преображается, материалы становятся композиционными, приобретают новые качества, совмещая в себе лучшие свойства своих предшественников. Бетон становится гибким и пластичным, из пластиков можно создать высокоэффективные конструкции повышенной прочности. Вот уже более 30 лет ведется работа в области создания композиционных материалов, в основе которых лежат те или иные волокна. Пока что производство углеродных и арамидных волокон в России ограничено. Между тем, композиты позволяют создавать очень легкие материалы, обладающие повышенной стойкостью ко всем видам воздействия. При этом новейшие материалы обладают свойством достаточно полной утилизации — а это очень важно в условиях крупных городов. Ведется работа и над увеличением срока службы самих теплоизоляционных материалов. Сегодня он составляет не более 15—20 лет. Замена теплоизоляции — весьма трудоемкая работа. В настоящее время широко применяются плитные материалы (волокна+смолы), минеральные волокна, легкие бетоны на основе керамзита, ячеистые бетоны, поробетоны разного рода. Все эти материалы разрушаются в течение двух-трех десятилетий: минеральные плиты после нескольких циклов зима-лето значительно теряют свои свойства. А ячеистые бетоны попросту крошатся от воздействия воды. Поробетоны, созданные на основе пены и цементно-песчаной смеси, так же не стали панацеей в области теплоизоляции. При низких плотностях такой бетон становится очень хрупким, непрочным материалом, и постепенно выкрашивается. Основная цель работы с новыми композиционными материалами — обеспечение теплотехнических характеристик, позволяющих сохранить в зданиях нормальную рабочую температуру 20—240С при низких расходах на отопление. Качественная теплоизоляционная защита, кроме того, позволяет существенно, в 1,5—2 раза, уменьшить общую массу здания. Таким образом, появляется возможность вести активное строительство во всех неблагоприятных регионах России. Например, обладающих повышенной сейсмической активностью или в районах с вечной мерзлотой. Для таких районов облегчение массы сооружения — это основной показатель, который обеспечивает сохранность зданий при воздействии сейсмонагрузки, при осадке здания в результате подтаивания вечной мерзлоты, вследствие различных неблагоприятных условий, которые могут сложиться в этих регионах».
Стеклопакеты вместо кондиционеров. Такая заметка опубликована //popnano.ru 10 декабря. «Стеклопакеты, заменяющие собой кондиционеры и радиаторы создала группа испанских ученых... Между стеклами изобретатели поместили камеру с водой. Такие окна не пропускают инфракрасные лучи солнца, благодаря чему даже в самое жаркое время года в помещении сохраняется прохлада. Ноу-хау оценили жители Мадрида. "Летом здесь очень жарко, но после того, как мы установили эти окна, мы ни разу не включали кондиционер. В здании поддерживается очень комфортная температура", - говорит преподаватель Университета Комплутенсе Хосе Оларреа. Стеклопакеты с водой выполняют сразу несколько функций: летом они заменяют кондиционеры, зимой - радиаторы. Один из создателей необычных окон объясняет, как работает система. "Представьте обычный обогреватель - вода определенной температуры поступает внутрь и отдает тепло в комнату, в результате чего температура воздуха повышается. То же самое происходит и в случае с нашим стеклопакетом", - рассказывает архитектор Фернандо дель Алма. Такие окна стоят дороже обычных, но, по словам создателей, расходы быстро окупятся за счет экономии электроэнергии». 
 
Раздел ТРАНСПОРТ  в этот раз почти весь посвящен летательным аппаратам. 28 декабря www.membrtana.ru сообщает, что Китайцы открыли самую скоростную железнодорожную линию. «…Новая ветка соединила города Гуанчжоу и Ухань, расположенные на расстоянии более тысячи километров друг от друга. Теперь переезд между ними занимает всего три часа (что почти на 7,5 часа меньше, чем раньше), а максимальная скорость движения поездов по этому направлению составляет 350 км/ч. Вышедшие на линию составы не являются полностью родными для Поднебесной, их проектировали и создавали совместно с европейскими и японскими компаниями на основе моделей, бегающих соответственно в Старом Свете и Стране восходящего солнца. Любопытно, что вся железнодорожная линия была возведена всего за четыре года: работа была начата в 2005-м, когда власти решили, что для улучшения экономической ситуации необходимо провести высокоскоростную ветку к Гуанчжоу, являющемуся деловым центром южного Китая. В начале декабря нынешнего года китайские железнодорожники приступили к первым прогонам и проверкам, а в субботу из Уханя отправился первый состав с пассажирами. Между прочим, нынешняя ветка — не первый такой прорыв Поднебесной. В августе 2008 года, аккурат к началу Олимпийских игр, самой быстрой железнодорожной линией были соединены Пекин и Тяньцзинь, но тогда верхний предел скорости на ветке составил 300 км/ч. Интересно, что развитие железнодорожной отрасли Китая угрожает авиасообщению внутри страны. С сокращением времени в пути поезда становятся реальными конкурентами самолётам. Ведь до станций обычно добираться ближе, чем до аэропорта, поезда ходят более точно, и они безопаснее авиатранспорта. Напомним, что абсолютным рекордом скорости для колёсных поездов является достижение суперпоезда TGV, развившего в апреле 2007 года — 574,7 километра в час. Но то был лишь единичный опыт. К слову, максимальная скорость на линии недавно дебютировавшего поезда «Сапсан» (созданного для России в Германии) и курсирующего ныне между Санкт-Петербургом и Москвой, составляет 250 км/ч. Технически он способен на большее, но не позволяет состояние дороги. Что же касается средних скоростей на маршруте у подобных поездов, то для Японии нормой является – 240 км/ч, для Франции – 275 км/ч. В ближайшие годы Китай планирует расширить свою железнодорожную сеть с нынешних 86 тысяч километров до 120 тыс. км. Тогда сеть по протяжённости станет самой крупной в мире (нынешний рекордсмен – США)…»
16 декабря www.membrana.ru пишет о том, что Впервые взлетел углеродный авиалайнер Boeing 787. «15 декабря в небо над Эвереттом впервые поднялся знаковый для авиационной отрасли самолёт Boeing 787 Dreamliner. Первый трёхчасовой полёт подарил авиаперевозчикам надежду на новый этап в развитии индустрии, поскольку столь инновационных моделей не появлялось уже давно. 787-й отличает множество новаций и, по уверению компании, новый уровень пассажирского комфорта для "средних" авиалайнеров, новый микроклимат и освещение, а для пилотов он предоставляет самую передовую авионику. Уникальный аппарат, значительная часть которого выполнена из углеволоконных композитов (что ранее практиковалось лишь для небольших самолётов, но никак не для авиалайнеров), официально был представлен публике ещё летом 2007-го, и в том же году должны были начаться его лётные испытания. Однако по ряду причин первый взлёт "Дримлайнера" всё откладывался и откладывался...55 клиентов (из шести стран) заказали 840 лайнеров (на $140 миллиардов), что сделало этот "долгострой", как ни удивительно, рекордсменом по темпу продаж среди всех коммерческих реактивных авиалайнеров. Высокий спрос на 787-й объясним: эта машина обещает 20-процентную экономию топлива в сравнении с нынешними пассажирскими самолётами такого же размера. Ключом к успеху стал низкий вес авиалайнера и ещё — передовые двигатели Rolls-Royce Trent 1000. Компания Rolls-Royce называет связку из планера 787-го и его двух "сердец" самой тихой, самой экономичной и самой чистой в индустрии на данный момент. Два из шести первых "Дримлайнеров", впрочем, Boeing оснастила альтернативными двигателями —General Electric GEnx. Это одна из самых свежих разработок в отрасли, по основным параметрам "Тренту" практически не уступающая. Потому Boeing и предусмотрела для "Дримлайнера" сразу два варианта оснащения. В любом случае авиакомпании вскоре получат в своё распоряжение настоящий лайнер XXI века…Первые поставки удивительного лайнера теперь запланированы на четвёртый квартал 2010 года. Тем временем основной конкурент спешит догнать соперника – в разработке находится Airbus A350, тоже в значительной мере построенный из композитов. Его первый взлёт намечен на 2012 год...» От фанерной авиации начала XX века к более тяжелой алюминиево-магниевой и затем снова к углеродным материалам. Тенденция, однако…
4 декабря www.membrana.ru сообщает, что Ночной солнечный самолёт впервые поднялся в воздух. «3 декабря уникальный аппарат Solar Impulse впервые оторвался от земли. Создавшая его швейцарская команда под руководством знаменитого путешественника Бертрана Пиккара сделала важный шаг на пути к мечте — круглосуточному полёту на энергии солнечного света. Задуманный ещё в 2003-м аппарат долго шёл к воплощению:уточнялась конструкция, разрабатывались и строились уникальные узлы. Наконец, нынешним летом Solar Impulse (точнее, его первый вариант HB-SIA) был явлен публике. Solar Impulse — первый в мире пилотируемый аппарат, способный не просто летать за счёт энергии солнечных лучей, но и запасать за световой день в батареях достаточно энергии, чтобы хватило на полёт от заката до рассвета, когда фотоэлектрические панели-крылья вновь начнут давать ток. Ранее на такой трюк были способны лишь беспилотные солнечные самолеты. Существующие же пилотируемые машины на солнечных батареях ночью летать не могут — это умеет только Solar Impulse. Цель Пиккара — перелёт вокруг Земли на энергии света. Сначала, впрочем, проекту нужно будет пройти ряд шагов. Так, в марте будущего года HB-SIA предстоит тест, в ходе которого он должен будет подняться на высоту 9 километров и провести над землёй несколько часов. Только после него машине разрешат лететь за счёт тока от солнечных панелей — первые испытания новинки проходят исключительно на аккумуляторах. А летом 2010 года HB-SIA должен выполнить главное, ради чего он создавался, — осуществить первый в мире беспосадочный полёт человека на солнечном свете в режиме день-ночь. Испытатели должны понять — как ведёт себя машина в сложных условиях. "Это принципиально новый тип полётов, — объясняет Бертран. — Впервые в истории авиации самолёт столь велик и лёгок, что требует так мало энергии для подъёма в небо. Здесь всё новое". Действительно, при размахе крыльев около 65 метров HB-SIA весит чуть больше полутора тонн, при том что на борту — мощные и ёмкие аккумуляторы. После опытов с моделью "А" швейцарцы сосредоточат усилия на постройке второй, более крупной версии Solar Impulse — HB-SIB. Именно на нём Пиккар намерен в 2012 году пересечь Атлантику, а позднее — махнуть вокруг планеты. Что до нынешнего дебюта, то команда назвала его "прыжком блохи". Тест был призван проверить способность машины держаться в воздухе. Потому тест-пилот Маркус Шердель (Markus Scherdel) не поднимал самолёт выше одного метра над полосой аэродрома. Дистанция полёта составила 350 метров, продолжительность — всего 30 секунд. Но это большой праздник для людей, шедших к первому взлёту целых шесть лет».
Следующие два сообщения этого раздела имеют несколько курьезный характер. 21 декабря //popnano.ru рассказал о том, что Иракские повстанцы перехватили данные беспилотников США. «Иракские повстанцы, используя готовое программное обеспечение, которое они купили через Интернет, сумели перехватить видеосигналы американских беспилотных летательных аппаратов. Благодаря получаемой информации за счет видеоперехвата повстанцы могли получать важные сведения об операциях Армии США и данных разведки. Повсстанцы использовали для видеоперехвата незащищенные каналы связи с БПЛА. При этом они использовали программное обеспечение, такое как, например, SkyGrabber, которое можно купить через интернет всего за 25,95 доллара. SkyGrabber, согласно описанию российской компании-производителя SkySoftware, "принимает и обрабатывает трафик, передаваемый со спутника, извлекает из него файлы и сохраняет их на ваш жесткий диск в соответствии с настроенными фильтрами". По сведениям американских военных, повстанцам не удалось получить контроль ни над одним из беспилотников, чтобы вмешиваться в их полеты. Тем не менее, видеоперехват нивелирует все преимущества БПЛА, такие как, например, неожиданность или невидимость, за счет того, что повстанцы получают сведения о том, какие именно объекты находятся сейчас под наблюдением Армии США. Впервые американские военные в Ираке столкнулись с видеоперехватом в 2008 году, когда был взят в плен повстанец, на ноутбуке которого хранились изображения, полученные с американских беспилотников. Летом 2009 года также были обнаружены компьютеры с несколькими часами видеозаписей с БПЛА. Канал передачи данных с БПЛА в наземный центр управления является слабым местом беспилотников. Впервые об этой уязвимости беспилотников стало известно в 1990-х годах во время военной операции в Боснии. Пентагон был об этом предупрежден, однако принял решение ничего не предпринимать, поскольку посчитал, что местное сопротивление "никогда не узнает, как эту уязвимость использовать". Армия США и разведка вели совместную работу по созданию алгоритма шифрования всех сигналов, посылаемых и передаваемых с беспилотников. Тем не менее, существовали сомнения, что эта мера позволит избежать видеоперехвата в будущем. В июле текущего года было принято решение отказаться от шифрования каналов связи, поскольку эта мера потребует установки дополнительного оборудования на БПЛА, которые и без того могут принять на борт весьма ограниченную полезную нагрузку. Сегодня ВВС США сделали ставку на БПЛА. Согласно некоторым прогнозам, в 2010 году доля беспилотников в общей массе летательных аппаратов на вооружении США достигнет 36 процентов. По данным компании General Atomics, ВВС США купят в ближайшие несколько лет 375 беспилотников MQ-9 Reaper, стоимость каждого из которых может достигать 12 миллионов долларов». Вот вам очередной прокол Пентагона в деле разработки нового оружия. Систему мышления надо менять, господа…
31 декабря //popnano.ru публикует истинно новогодюю новость - Роскосмос намерен защищать Землю от астероидов. «Роскосмос займется разработкой проекта космического корабля, который будет защищать Землю от астероидов. Об этом в прямом эфире радиостанции "Голос России" заявил глава организации Анатолий Перминов. Как конкретно аппарат будет это делать, не сообщается. Известно лишь, что никакого ядерного оружия использоваться не будет. Первой жертвой новой системы станет Апофис-99942. "Мне один ученый недавно докладывал интересную вещь, что траектория его (астероида) полета все время приближается к Земле. Он гораздо больше, почти в три раза больше Тунгусского метеорита. Он рассчитал, что где-то в 2030-е годы он точно врежется в Землю", - приводит слова Перминова РИА Новости. "Мы в ближайшее время проведем закрытое заседание нашей коллегии, научно-технического совета, и посмотрим, что можно сделать. Математические расчеты, которые он (ученый) представил, показывают, что можно сделать в установленные сроки космический аппарат со специальным предназначением, который позволит избежать этого столкновения", - добавил он. Апофис был открыт в 2004 году и сразу привлек внимание общественности. Согласно первым расчетам, вероятность столкновения этого астероида с Землей в 2029 году составляла 27 к 1000. Позже, однако, выяснилось, что 13 апреля 2029 года Апофис пройдет на расстоянии 30-40 тысяч километров от Земли. Во время второго сближения с нашей планеты, которое состоится в 2036 году (вероятно, именно его имеет в виду Перминов), вероятность столкновения будет 1 к 250000. Глава Роскосмоса подчеркнул, что данный проект будет разрабатываться при участии зарубежных космических агентств - Европейского и Американского». Темна вода в облацех. Сдается мне, что дело не в астероиде. Астероид- повод испытать какое-то принципиально новое устройство…
Раздел ИНФОРМАЦИЯ  начинаем с двух сообщений, посвященных упорядочиванию этой самой информации. 8 декабря //popnano.ru разъясняет, Зачем нужны рубрикаторы по нанотехнологиям? «1 декабря 2009 года состоялся круглый стол на тему «Рубрикаторы по нанотехнологиям». Его организовала компания «Парк-медиа» при поддержке МГУ имени М. В.Ломоносова. Разработчики представили три разных рубрикатора, которые действуют сейчас в России. Участников круглого стола ознакомили с тремя отечественными рубрикаторами по нанотехнологиям:
— Рубрикатор научно-технической информации по нанотехнологиям и наноматериалам на русском и английском языках и сочленением с ГРНТИ и УДК (совместная разработка ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», Владимирский политехнический институт, Национальный электронно-информационный консорциум НЭИКОН, ВИНИТИ РАН и ГНЦ «Курчатовский институт» в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008-2010 гг.)
— Классификатор направлений нанотехнологий (совместная разработка Российской нанокорпорации «РОСНАНО» и Высшей школы экономики).
— Рубрикатором по нанотехнологиям, созданный Российским фондом фундаментальных исследований. Наличие трех рубрикаторов, в разработке которых принимали участие столь солидные организации, само по себе говорит о том, что это вещь полезная. Но в чем же между ними разница, и самое главное, что между ними общего? Дело в том, что создатели рубрикаторов разработали и применяют их для своих собственных нужд. У каждого рубрикатора есть своя специфика, и он наиболее хорош именно в той узкой области, для которой он предназначен. Несмотря на это, цели каждого рубрикатора схожие — структуризация информации в области нанотехнологий, обеспечения поиска, хранения, обработки и демонстрации достоверных аналитических и статистических данных. Если рубрикаторов несколько, и они не будут связаны между собой, то никакие ведомства или структуры, уполномоченные правительством в качестве ответственных за развитие данного направления в РФ, не смогут получать в режиме реального времени оперативную и достоверную информацию о состоянии дел и перспективах в области нанотехнологий в России и в мире. Участники круглого стола пришли к заключению, что назрела необходимость в создании единого базового государственного рубрикатора, отвечающего стандартам ГРНТИ. Создание такого базового рубрикатора можно поручить одной ведущей организации. Она же будет отвечать за внесение изменений в уже существующие отраслевые разделы ГРНТИ (государственного научно-технического рубрикатора), дальнейшее усовершенствование рубрикатора, а также разработку автоматизированных способов сочленения базового рубрикатора с наиболее распространенными существующими рубрикаторами по нанотехнологиям, в том числе ведомственными и зарубежными. Прочие же заинтересованные организации смогут пользоваться базовым рубрикатором как основой для создания своих собственных рубрикаторов, более детализированных в нужной им области. Участники круглого стола особо отметили успехи «Информики» по созданию рубрикатора для портала по нанотехнологиям. Ни у кого не возникло претензий к первому уровню рубрикатора, а также самому подходу специалистов «Информики» к созданию рубрикатора. По единодушному мнению собравшихся, рубрикатор «Информики» вполне подходит в качестве основы для создания базового государственного рубрикатора по нанотехнологиям». 
17 декабря //popnano.ru сообщает, что Появился новый словарь нанотехнологических терминов. «Завершился первый этап создания электронного словаря нанотехнологических терминов. На сайте РОСНАНО по адресу http://thesaurus.rusnano.com/ размещено свыше 400 статей, описывающих основные понятия и явления мира нанотехнологий. Над созданием первой редакции словаря трудилось 40 авторов из ведущих научно-исследовательских институтов и ВУЗов. К настоящему моменту редакционной коллегией утверждено 406 терминов. Еще 141 статья будет доработана и опубликована до конца года. А в будущем году число словарных статей приблизится к 1000. «При создании словаря мы старались писать словарные статьи так, чтобы избежать особо узких терминов или излишне углубляться в детали. Словарь, по нашему мнению, должен дать общее представление о терминах и предоставить ссылки, где более образованный читатель может найти более подробное их описание», - сообщил директор департамента научно-технической экспертизы, член правления РОСНАНО Сергей Калюжный. Вследствие того, что нанотехнологии развиваются очень динамично, термины, появившиеся в англоязычной литературе, не всегда имеют устоявшееся значение в русском языке. Поэтому каждая словарная статья снабжена англоязычным написанием термина, содержит список синонимов и связанных определений. Словарь является открытым, а это значит, что уже опубликованные статьи будут корректироваться и дорабатываться с учетом предложений и замечаний, которые будут высказываться пользователями. «В такой междисциплинарной области, как нанотехнологии, используются понятия практически всех областей человеческого знания: физики, химии, биологии, не говоря уже о конкретных направлениях, которых много в рамках перечисленных наук. Именно поэтому, работая в области нанотехнологий, очень часто можно услышать один и тот же термин, приобретающий разный смысл в устах разных людей. Общий язык очень трудно найти не только бизнесменам и учёным. Иногда друг друга не могут понять ученые, работающие в разных областях науки. Поэтому создание словаря основных терминов, используемых в нанотехнологии, написанного языком, понятным максимально широкому кругу читателей - очень важный этап как для развития отношений Корпорации с учеными и бизнесменами, так и для становления наноиндустрии в целом», - отметил Сергей Калюжный». 
18 декабря //popnano.ru рассказывает о том, что Программное обеспечение заменит журналистов. «Персонализированные выпуски теленовостей, взятые из Интернета и прочитанные цифровыми дикторами... Бейсбольные репортажи, написанные компьютерами на основе статистики матча...Телевизионным персоналиям и спортивным журналистам не придется искать другую работу ровно до тех пор, пока студенты и преподаватели Северо-Западного университета (штат Иллинойс, США) не воплотят эти футуристические видения в жизнь. Последние известия нового типа выпекаются в Лаборатории интеллектуальной информации (InfoLab) Школы инженерных и прикладных наук имени Маккормика вот уже более трех лет. В рамках проекта, названного «Новости в семь», разрабатывается программное обеспечение, которое умеет сканировать новостные сайты и блоги на конкретную тему, извлекать фотографии и видеоролики и компилировать полноценные новостные выпуски с мультипликационным ведущим. Счастливые зрители получат возможность выбора фигурки диктора. Директор InfoLab Кристиан Хаммонд, профессор электротехники и компьютерных наук, говорит, что голоса ведущих стали самой большой проблемой для разработчиков. «Они пока не очень выразительны, — отмечает ученый. — И это серьезно ограничивает привлекательность «Новостей в семь». Работать над системой сбора информации намного интереснее». Г-н Хаммонд признает, что проект Stats Monkey, возможно, продвинулся немного дальше его собственного начинания. Речь идет о программе, которая способна написать репортаж по итогам бейсбольного матча, используя лишь сухую статистику и хронологию встречи, а также данные о предыдущих матчах конкретных команд. Затем она придумывает заголовок и снабжает заметку фотоиллюстрацией. Это совместный проект Школы журналистики имени Медилла Северо-Западного университета и вышеупомянутой инженерной школы. Его секрет заключается в статистической модели, определяющей главные события матча и его героев. У машины получается не хуже, если не лучше, чем у репортеров из плоти и крови. В планах разработчиков — создание системы автоматического составления пресс-релизов о финансовой отчетности корпораций». Мое мнение, что до замены журналистов программой очень и очень далеко. И проблема, конечно, не в голосе мультведущего. Точнее говоря, проблем много. Одна из них – проблема отбора информации, связанная не только с интеллектом, но и с личными качествами журналиста…Репортаж о спортивном соревновании - творческий процесс, где огромную роль играют зрительные (а часто и слуховые) впечатления комментатора как личности…И пусть программы считают, какой футболист сколько пробежал в течение матча, а журналисты занимаются своим нелегким делом. Кстати, о журналистах. 4 декабря газета «Коммерсант» сообщила, что Хакеры уничтожили сайт "Московского комсомольца". Сайт газеты "Московский комсомолец" mk.ru подвергся хакерской атаке, в результате которой было уничтожено все его содержимое, включая редакторский интерфейс и архив за все годы существования сайта…Хакерам хватило десяти минут, чтобы уничтожить весь сайт. "Когда наши работники заметили, что происходит, они выключили всю систему, но было уже поздно. У нас, конечно, были системы безопасности, но хакерам удалось уничтожить и их",— добавил главный редактор Павел Гусев. Подозрений по поводу организаторов акции у господина Гусева нет, по его словам, пока только удалось выяснить, что атака велась с серверов, находящихся в Корее. "Действовала какая-то хакерская организация или даже спецслужбы",— считает Павел Гусев. От оценки ущерба, нанесенного газете, главный редактор воздерживается, но говорит, что "Московский комсомолец" понес "очень серьезные убытки".  Интересна даже не сама эта новость (эка невидаль в наше сложное время), а единодушниые комментарии к ней. Не надо быть крутым компьютерщиком, чтобы ввести элементарную систему резервного копирования на DVDили на компьютеры, не подключенные к сети. Или ни один сотрудник редакции не мог вытерпеть рабочий день без «одноклассников»?
Продолжается битва за прямое подключение человеческого мозга к компьютеру. Достижения пока невелики. 8 декабря //popnano.ru сообщил, что Ученые испытали инвазивный нейрокомпьютерный интерфейс. «Нейробиологи из Клиники Майо и Университета Северной Флориды (США) закрепили набор электродов на поверхности коры полушарий мозга испытуемых и «научили» компьютер распознавать буквы, на которых люди концентрировали внимание. В исследовании приняли участие двое больных эпилепсией, электрическая активность мозга которых контролировалась — в медицинских целях — по технологии электрокортикографии, предполагающей проведение хирургической операции (краниотомии) и размещение электродов прямо на поверхности коры мозга. «Методы электрокортикографии и электроэнцефалографии сильно отличаются по качеству предоставляемой информации, — замечает ведущий автор работы Джерри Ши (Jerry Shih). — Скальп и кости черепа искажают и ослабляют сигнал, действуя подобно атмосфере Земли, которая мешает вести астрономические наблюдения, и сдерживая разработку нейрокомпьютерных интерфейсов». Во время тестирования системы передачи испытуемые находились на расстоянии около 75 см от экрана, на котором демонстрировались 36 алфавитно-цифровых символов. Специальная компьютерная программа анализировала электрическую активность мозга добровольцев и выводила на экран тот символ, на котором было сфокусировано внимание участников эксперимента. «Откалибровав систему, мы получили практически стопроцентную вероятность корректного распознавания символа, — рассказывает г-н Ши. — Да, аналогичные результаты демонстрировались и в экспериментах с электроэнцефалограммами, но наша методика обеспечивает более высокую скорость обмена информацией». Как сообщается, первый испытуемый научился передавать один знак за 39 секунд; второй тратил на передачу всего 23 секунды. Авторы пока не могут сказать, сколько электродов понадобится имплантировать больным в том случае, если нейрокомпьютерный интерфейс такого типа будет применяться на практике». 
 
Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК посвящен проблемам космическим и биологическим.  17 декабря www.membrana.ru пишет, что Открыта водяная Сверхземля. «Ещё один мир за пределами Солнечной системы демонстрирует интересный набор свойств: с одной стороны он так не похож на Землю, с другой — во многом является одной из самых близких к ней по строению и условиям экзопланет. Новичка выловил в потоке данных с телескопов Захори Берта (Zachory Berta) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики). Сверхземля GJ1214b кружит вокруг красного карлика M-класса, впятеро меньшего, чем наша родная звезда, и светимостью в три тысячных от светимости Солнца. Потому, хотя планета и удалена от своего светила всего на пару миллионов километров (а год на ней длится 38 часов), температуру на поверхности GJ1214b можно назвать вполне умеренной — каких-то 200 градусов по Цельсию. Это одна из самых холодных экзопланет, учитывая, что львиная доля ранее открытых миров — горячие Юпитеры, и самая холодная из всех транзитных. И она же — одна из самых лёгких: астрономы определили её массу как 6,55 Земель. Диаметр же GJ1214b отличается от поперечника нашего дома и вовсе лишь в 2,68 раза. Одновременное определение и массы и размера планеты стало возможным, поскольку открыли её по транзиту (проходу по диску своей звезды — GJ1214), а затем подтвердили находку при помощи спектрографа HARPS Европейской Южной обсерватории (он измеряет колебания радиальной скорости родительской звезды). Берта и его коллеги по центру, вычислив среднюю плотность данной Сверхземли, определили, что состоит та на 25% из скал, а на 75% из льда (водяного льда плюс ряда других веществ). Причём из-за очень высокого давления в недрах крупного мира вода там пребывает в состоянии экзотического льда-VII. Интересно, что Берта отыскал слабые колебания яркости звезды в данных с совсем небольшого "глаза" — автоматизированной установки проекта MEarth, состоящей из восьми 40-сантиметровых телескопов. Это означает, что в дальнейшем куда более мощные аппараты смогут выяснить гораздо больше деталей о GJ1214b. Например, вполне реально определить состав атмосферы этого мира. А что она там есть — следует из косвенных данных: вычисленный радиус планеты несколько больше, чем следует даже из предположения, что планета полностью водяная, а значит — что-то помимо твёрдой оболочки небесного тела блокирует свет звезды. Вероятно, это атмосфера, похожая на густую и плотную "парилку"».
14 декабря www.membrana.ru сообщает, что Открыто космическое происхождение атмосферы Земли. «Результат исследования газов в глубоких скважинах Нью-Мексико ставит под сомнение привычное представление о возникновении атмосферы нашей планеты. Учёные из Манчестерского университета нашли убедительные доказательства, что большая её часть была привнесена извне. Ранее повсеместно была распространена версия, что первичная атмосфера Земли сформировалась преимущественно в результате вулканических извержений. Однако теперь акценты в этой теории заметно смещаются. Команда под руководством Криса Бэллентайна изучила образцы вулканических газов из подземных скважин, где они были "заперты" в течение миллиардов лет, и при помощи анализа соотношения изотопов обнаружили удивительную вещь. Такие элементы, как криптон и ксенон, не соответствовали показателям, характерным для первичного газопылевого облака, сформировавшего планеты (эти параметры сохраняются и сегодня в солнечном ветре и были измерены с помощью спутников). Вместо этого, однако, они соответствуют параметрам, содержавшимся в определённых типах метеоритов, бомбардировавших Землю примерно 4,5 миллиарда лет назад и, возможно, поспособствовавших появлению на ней сложной органики. Наиболее вероятно, что большая часть земной атмосферы была сформирована в результате массового падения комет и астероидов. Их лёд, испаряясь, оставлял за собой водяные пары и также приносил элементы со специфическим соотношением изотопов. В центре внимания специалистов были именно криптон и ксенон, потому что они не вступают в химическую реакцию с большинством других элементов и позволяют получить достоверную картину ранней Земли. По словам Бэллентайна, теорию формирования атмосферы как результата вулканической активности, конечно, не следует полностью сбрасывать со счетов. Однако уже ясно, что роль вулканизма была сильно преувеличена».
Наблюдения наблюдениями, но пора и космос осваивать. 30 декабря www.strf.ru доводит до нашего сведения, что Пилотируемая миссия на Марс состоится после полета на Луну. «Об этом заявил глава Роскосмоса Анатолий Перминов. «Я уверен, что человечество полетит на Марс, но мне кажется, что оно все-таки сначала будет осваивать Луну. Я не могу сказать, когда конкретно, но в программе стоит 2032 год», — сказал он в эфире радиостанции «Голос России». По его словам, Европейское космическое агентство /ЕКА/, США и Россия в своих перспективных космических проектах рассматривают разные цели. «Я знаю, что ЕКА считает более целесообразным полет к Марсу, США — к Луне, Россия работает пока больше по Луне, чем по Марсу», — сказал Перминов. Полет на Луну и Марс предусмотрен принятыми в 2007—2008 годах документами». Кажется вполне естественным заняться сначала Луной, а потом - Марсом. Хотя бы из соображений дальности полета. Хорошо бы еще и полностью согласовать космические усилия всех стран, а не продолжать космическую гонку. Как признают ученые, беготня американских космонавтов по поверхности Луны на рубеже 1970-х годов не так уж много дала науке… Хочется добавить новогоднего настроения бессмертными стихами Игоря Северянина, написанными без малого 100 лет назад:
«Ананасы в шампанском! Ананасы в шампанском!
Из Москвы – в Нагасаки! Из Нью – Йорка – на Марс!»
От новостей космических плавно переходим к новостям биологическим. 11 декабря www.strf.ru пишет о том, что Выявлен ген, который создает женщину. «Международная группа ученых выявила единственный ген FOXL2, который создает женщину. Согласно данным исследования, о которых сообщается в журнале «Сell», этот ген определяет развитие женского организма и, по утверждению специалистов, предотвращает появление других половых признаков. В ходе опытов после отключения методом генетической инженерии этого гена у мыши-самки было отмечено развитие яичников в яички, а также резкое увеличение уровня гормона тестостерон, до сопоставимого с мышами-самцами. Открытие может произвести революцию в операциях по изменению пола, а также значительно улучшить лечение детей, появившихся на свет с мужскими и женскими признаками. «Эта работа, свидетельствующая о большом воздействии одного гена на развитие организма, значительно расширяет наши представления в данной области», — заявил соавтор исследования Робин Ловелл-Бадж из Национального института медицинских исследований».
30 декабря www.strf.ru сообщает, что Создана таблетка от старения. «Таблетка от морщин, значительно замедляющая процесс старения кожи, разработана международной группой ученых в рамках сотрудничества швейцарского шоколадного гиганта «Нестле» и французского лидера мирового рынка парфюмерии и косметики Л’Ореаль. В основе чудо-пилюли, находится вещество ликопен, найденное в помидорах и способствующее регенерации новых клеток кожи и предохранению от повреждения стареющих. Сладкая красного цвета таблетка под названием «Inneov Fermete» относится к быстро растущему классу продукции косметологии, названному космецевтическим. Она уже поступила в продажу в ряде стран Европы и Южной Америки». Сколько уже было чудо-пилюль, и сколько их еще будет! А вот открытия типа выявления гена FOXL2 случаются нечасто…
 
В разделе ИЗОБРЕТЕНИЯ  приведены два примера  бурно развивающихся медицинских тест-систем. 18 декабря www.membrana.ru пишет, что Жвачку превратили в тест на малярию. «Просто пожевать жвачку предлагают специалисты университета Калифорнии в Лос-Анджелесе всем тем жителям бедных стран, которые хотят провести дешёвый тест на малярию. Прежде чем рассказать о новой разработке, необходимо вкратце пояснить, как же в наши дни ставится весьма неприятный диагноз. Человек заражается малярией, когда его кусает самка комаров рода Anopheles. Через место укуса в кровь попадает паразит, который затем распространяется почти по всему организму, вызывая своей жизнедеятельностью массу неприятных последствий: лихорадку, озноб, рвоту, упадок сил и даже судороги, увеличиваются селезёнка и печень (обычно проявление болезни начинается с 6-14 дня после заражения). В развитых странах диагноз ставится посредством исследования капли крови возможного больного под микроскопом: инфицированные паразитами эритроциты обычно темнее своих собратьев. В других регионах, где нет микроскопов, да и специалистов можно пересчитать по пальцам (а именно там заболевание свирепствует больше всего), врачи используют тест на антиген. Каплю крови наносят на специальную тест-полоску, которая сигнализирует о наличии специфических молекул, выделяемых паразитами в кровь человека. Впрочем, есть такие регионы мира, которые не могут позволить себе и этого. К тому же у некоторых африканских племён "кровопускание" категорически запрещено. Именно для таких жителей планеты была придумана Maliva (как не трудно догадаться, название образовано от английских слов "malaria" и "saliva", малярия и слюна). Пожевав такую жвачку, человек через слюну передаёт ей три белка, что выделяют паразиты. Они улавливаются чувствительным веществом, которое при этом меняет структуру или цвет. Разработкой соединения-детектора занялись Эндрю Фан и его коллеги, получившие грант от фонда Билла и Мелинды Гейтс. Они предложили внедрить в жевательную резинку магнитные наночастицы, покрытые антителами, прикрепляющимися к нужным белкам. Спустя несколько минут жвачку выкладывают на лист бумаги. Закрепившиеся на малярийных белках наночастицы будут выглядеть как тонкие полоски. Таким образом, по изменению цвета Maliva можно будет поставить диагноз. И это не обязательно должна быть малярия, отмечают учёные. "Жвачка-тест может продаваться во всех кондитерских магазинах и в обычных ларьках", — говорит Фан. Правда, пока продукт лишь разрабатывается. Учёные надеются получить работающий прототип в следующем году, после чего сразу же начнутся первые испытания новинки».
25 декабря //popnano.ru информирует, что Контактные линзы подскажут диабетикам уровень глюкозы. «Страдающие диабетом люди вскоре могут получить технологию, с которой, как надеется разработчик, их жизнь станет легче. Диабетики вынуждены непрерывно контролировать уровень сахара в крови, и обычно это делается путём забора и анализа крови. Профессор в области химической и биохимической инженерии Жин Женг (Jin Zhang) из Университета Западного Онтарио (University of Western Ontario) предлагает инновационное решение проблемы: его "неразрушающая" технология предполагает использование контактных линз, которые в соответствии с изменением уровня глюкозы меняют цвет. Ответом на вызов болезни стали наночастицы. Помещённые в линзы из гидрогеля, они взаимодействуют с молекулами глюкозы в появляющихся естественным путём слезах. Химическая реакция вызывает изменение цвета. В детали Женг не вдаётся. Учёный уже получил $216 тыс. от Канадского фонда инноваций (Canada Foundation for Innovation) для дальнейшей работы с многофункциональными нанокомпозитами, потенциал которых простирается далеко за пределы биомедицины. Например, плёнки из них могут предотвратить порчу пищевых продуктов, закрывая доступ кислороду, углекислому газу и влаге к органической материи. Технология также позволяет создать разлагаемую под действием бактерий упаковку». 
Но этими сообщениями раздел не ограничивается. Мне пришла в голову мысль вспоминать о некоторых скромных, но важных изобретениях, отмечающих круглые даты. Начнем мы с создания пенного огнетушителя. Длительное время основным огнетушащим средством была вода, применение которой в некоторых случаях не давало необходимого эффекта (например, при тушении горящих масел, нефти). В начале 20 в. преподаватель бакинской гимназии Александр Григорьевич Лоран предложил новое средство тушения - огнегасительную химическую пену, генерируемую в огнетушителе.

А.Г. Лоран
 
Действие пенного огнетушителя (патент на пену и огнетушитель Лоран получил в 1902) было основано на химической реакции растворов щелочей и кислот. Опыты, проведенные в конце 1902 и начале 1903 гг., дали благоприятные результаты. Новое средство для тушения горючих жидкостей было найдено. При демонстрации своего изобретения Лоран поджигает в большой яме нефть с бензином и выливает туда несколько бочек подготовленного раствора. Через несколько секунд, как писали в отчетах очевидцы, поверхность горючей жидкости оказывалась накрытой компактной пеной. Пожар утихал. Вновь поджечь нефть не удалось, хотя в яму было сброшено несколько горящих факелов. 25 мая 1904 г. Лоран подает в Российское патентное ведомство заявку на «Способ тушения пожара». В ней он писал: «...Горящая поверхность покрывается водным раствором каким-либо из общеизвестных гасительных препаратов не в виде жидкости, а в виде полужидкой пористой массы, получаемой путем вспенивания раствора в момент тушения огня». В качестве вспенивающихся веществ Лоран советовал использовать лакрицу, альбумин, клей, мыльный корень. «Насыщая образованную пену каким-либо газом, не поддерживающим горение, ей можно придать еще большую огнегасительную способность», - отмечал он. Автор изобретения разработал и два способа образования пены - механический и химический. Первый состоял в том, что вода или водяной раствор огнетушащих солей с примесью вспенивающегося вещества насыщался каким-либо газом, не поддерживающим горения, а затем нагнетался под давлением в герметичный сосуд. При выпуске воды из сосуда получалась обильная пена, которой можно не только покрыть горящую поверхность, но и охладить ее. Для второго способа Лоран предложил брать два раствора, один из которых содержал бы раствор углекислой среды, а второй - подкисленной воды. К одному из них добавлялось вспенивающее вещество, например, лакрица. Причем в раствор соды или кислоты ее надо было добавить всего 0,05 - 0,1 части на 100 частей раствора. При соединении жидкостей в момент их выпуска образовывалась обильная пена. Состав для получения химической пены в честь автора был назван «Лорантин». После пяти лет упорного труда 1 декабря 1904 г., выступая на заседании химического отдела Императорского Русского технического общества в Санкт-Петербурге, Лоран смог сказать: «Мое изобретение - тушение огня пеной - имеет два применения: тушение обычных пожаров и тушение горючих жидкостей, заключенных в хранилищах. Особое значение моей пене я придаю при употреблении ее в случае тушения пожаров горючих жидкостей, так как до сих пор не было известного средства, практически применимого для тушения таких жидкостей, горящих в открытых хранилищах большой площади». Некоторое время спустя Лоран совместно с Р.Л. Литхеном организовал в собственной мастерской, расположенной в Санкт-Петербурге, выпуск огнетушителей под названием «Эврика». Первое время они изготовлялись из жести. Настольные огнетушители имели емкость 1 литр, настенные малые - 3 - 6 литров, большие - 6 литров, а заводские -12 литров. Для пожарных команд выпускались огнетушители емкостью 12 литров, они имели выкидной полуметровый рукав, а на 48 литров - с длиной рукава 8 м. На Международной строительно-художественной выставке, состоявшейся в Санкт-Петербурге в 1908 г., огнетушитель «Эврика» получает высокую оценку. 
     Блестящие результаты огнетушитель «Эврика» (уже под названием «Лорантин») показал и в ходе проведения в Санкт-Петербурге в 1909 г. сравнительных испытаний пенных и жидкостных огнетушителей немецких фирм «Минимакс» и «феникс». Программой предусматривалось два вида испытаний: тушение деревянных конструкций и железнодорожного вагона. В первом виде испытаний разница во времени у всех огнетушителей была невелика: «Эврика» и «Феникс» показали время 15 сек., а «Минимакс» - 20 сек. Пожар в вагоне выявил победителей: «Эврика» потушила за 30 сек., «феникс» - за 95 сек., а «Минимакс» с задачей вовсе не справился. Получившие благодаря рекламе мировую известность немецкие огнетушители «Феникс» и «Минимакс» так и не смогли превзойти детище Лорана. Высокие результаты «Эврика» показала и на испытаниях огнетушителей в Москве. Правда, по прочности и удобству использования «Эврика» заняла последнее, пятое место. После испытаний Лоран продает патент частному промышленнику Беленькому, который за короткий срок совместно с Г. Листом выпустил в Москве огнетушитель «Эврика-Богатырь». Усовершенствовав его конструкцию, предприниматели расторгли договор с автором, и в 1911 г. Лоран продает патент на огнетушитель немецкой фирме «Залькоттен». Сведения взяты с сайта http://www.tdogonek.ru/inform/sozdognet.
 
Рубрика БЕСПОЛЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в этом обзоре содержит два примера, связанных с играми и игрушками. 22 декабря www.membrana.ru сообщает, что Бразилец придумал оригинальную звуковую дорожку. «Работающий и учащийся в Милане бразильский музыкант и дизайнер Рикардо Сеола изготовил развивающую творческую игрушку, совместив детскую железную дорогу и музыкальную шкатулку. Получилась очень простая, милая и для многих желанная вещица.
В названии Original Sound Track заложен двойной смысл, и в оригинальности не откажешь обоим: тут и собственно саундтрек к игре, и звуковая дорога. Принцип такой: заводной паровозик едет по деревянным секциям, к этим "рельсам" в определённой последовательности приделаны крохотные шарики, задевая их пластинками на передке, "локомотив" издаёт звуки, сзади у него даже есть резонаторные отверстия, как у скрипки. Секции с бусинками одного цвета – отдельная группа звуков, которые могут звучать вместе в любой последовательности. "Рельсы" иных цветов – наборы для других мелодий, которые в теории могли бы докупаться родителями отдельно, для разнообразия. Почему игрушка до сих пор не в серийном производстве и не на прилавках – абсолютно не понятно».  
14 декабря www.strf.ru радует любителей футбола сообщением, что Для чемпионата мира по футболу в ЮАР создан инновационный мяч. «Для предстоящего в будущем году в ЮАР чемпионата мира по футболу британские ученые совместно со специалистами компании «Адидас» создали идеальный мяч. Никогда в истории мировой науки и спорта не удавалось сделать столь наукоемкий по своей концепции мяч, который представляет собой безупречную сферу. Получивший официальное название «Джабулани», что в переводе с языка зулу означает «праздничный», мяч чемпионата отличается рядом революционных технологических решений. Первый удар по нему будет произведен 11 июня в матче-открытии ЧМ между сборными ЮАР и Мексики. На его разработку ушло около 7 лет. Ключевым элементом в создании и тестировании мяча стала нога-робот, построенная в британском Институте спортивной технологии Университета Лоборо. Нога-робот, способная делать любые по сложности удары, позволила специалистам получить необходимую информацию для разработки идеального мяча». Если я не ошибаюсь, в последнее время к каждому мировому чемпионату стараются усовершенствовать футбольный мяч. Цель – повысить зрелищность футбола путем увеличения количества голов в каждом матче. Меня лично в данном подходе умилило использование ноги-робота. То ли еще будет!
Вот и подошел к концу очередной обзор новостей науки и техники, последний в 2009 году. Наступил вечер 31 декабря, пора готовиться к встрече следующего года. Надеюсь, что обзоры года 2010 будут лучше, чем 2009. Надеюсь и жду благосклонного внимания уважаемых читателей «Методолога».

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Наука и техника. Декабрь 2009"