НТИ декабрь 2010 Ч.1 Прогнозы, Энергия, Электроника, Материалы

 

Уважаемые коллеги, читатели «Методолога»!
Декабрьский обзор научно-технических новостей, по определению, должен содержать нечто «новогоднее». А что может быть новогоднее, чем прогнозы на будущее. С них-то мы и начнем.  
 
30 декабря на www.nanonewsnet.ru помещена заметка «2011 год — Международный Год Химии». «ООН провозгласила наступающий 2011 год Международным Годом Химии. Это дает возможность химикам всего мира рассказать о богатой истории и успехах нашей науки самой широкой аудитории, объяснив, как химия может решить глобальные проблемы, с которыми человечество сталкивается сейчас и может столкнуться в будущем. Одна из исторических причин того, именно 2011 год назван годом химии та, что в наступающем году будет праздноваться столетие присуждение Нобелевской Премии по химии Мари Кюри за открытие и исследование полония и радия. Эта Нобелевская Премия была второй из полученных Мари Кюри премий – первую свою Нобелевскую Премию (по физике), которой она была удостоена за работы в области радиоактивности, она в 1903 году разделила с супругом Пьером Кюри и Генри Беккерелем. В настоящее время Мари Кюри входит в четверку выдающихся ученых, дважды получивших Нобелевские Премии. Еще трое дважды лауреатов Нобелевской Премии – Лайнус Полинг (1954 – химия, 1962 – мир), Джон Бардин (1956, 1972 – обе по физике) и Фред Сангер (1958, 1980 – обе по химии). Достижения Мари Кюри являются экстраординарными еще и потому, что они были сделаны во время, когда свобода и независимость женщин, мягко говоря, не поощрялись. Несомненно, в наше время женщины, работающие в науке, сталкиваются с меньшим количеством проблем и барьеров, но показательным является тот факт, что с 1901 года Нобелевскую Премию по физике получила лишь одна женщина и лишь три – Нобелевские Премии по химии (одна из них дочь Мари Кюри – Ирен Жолио Кюри). Помимо празднования юбилея Нобелевской Премии Мари Кюри по химии организаторы Международного Года Химии планируют провести в 2011 еще большое количество мероприятий. Главная цель этих мероприятий – повысить интерес общественности к химии и показать, как химия может решить ряд проблем, с которыми человечество сталкивается в настоящее время. Очевидно, что достижение этих целей должно достигаться за счет интенсивной пропаганды современных достижений химии и увеличения качества химического образования – понять, как химия решает многие актуальные проблемы современности, можно только придя к пониманию того, чем химия является в наши дни. Организаторы поясняют, что такая задача в наши дни проще формулируется, чем решается – хемофобия, вызванная чрезвычайно некачественным освещением химических процессов и достижений в прессе, искажением фактов, увы, является характерной чертой современного общества. Организаторы полагают, что Международный год химии должен способствовать преодолению устоявшегося мнения «Химия – это плохо». Целью Международного года химии являются также повышение интереса к химии молодых людей и привлечение их к активному научному творчеству в рамках этой. Обе этих задачи связаны в первую очередь с будущим химической науки – в химии может быть сделано еще большое количество открытий, и судьба этих открытий именно в руках молодежи. Организаторы Международного Года Химии выделяют две главных области развития современной химии, которые будут пропагандироваться в 2011 году – молекулярная медицина и разработка новых материалов. Разработки в этих направлениях одни из самых важных для современного общества, и осуществляются именно в химических лабораториях. Пропаганда достижений именно в этих областях позволит показать широкой аудитории значение химических знаний для современного общества и возможности современной химической науки».
«IBM назвала ИТ-инновации, которые появятся до 2015 года», пишет 20 декабря www.nanonewsnet.ru. «Корпорация IBM представила ежегодный аналитический отчёт Next Five in Five, обозначающий пять инновационных технологий и разработок, которые могут появиться в течение следующих пяти лет. По мнению авторов отчёта, к 2015 году можно ожидать качественно новых батарей высокой ёмкости. Такие источники смогут поддерживать работу устройств в автономном режиме в десять раз дольше, чем современные аккумуляторы. Далее следуют трёхмерные голограммы. Они смогут изменить представление потребителей о 3D-телевидении, а для просмотра стереоскопической картинки не понадобятся очки. В IBM надеются, что к середине следующего десятилетия появится эффективная методика аккумуляции тепла, вырабатываемого крупными центрами обработки данных и серверными площадками, и преобразования его в энергию. Помочь в этом должны, в частности, жидкостные системы охлаждения компьютеров, в которых для отвода тепла от микропроцессоров и других греющихся компонентов используется вода, проходящая через массив микроканалов. Авторы отчёта считают, что в течение пяти лет будут стремительно развиваться сервисы навигации. Такие системы смогут не просто указывать маршрут, но в режиме реального времени предоставлять пользователям нужную информацию, вплоть до того, сколько стояночных мест свободно на ближней парковке. Наконец, как считают в IBM, к 2015 году сенсоры, встраиваемые в смартфоны, автомобили и персональные компьютеры, а также социальные сети позволят учёным оперативно получать картину того, что происходит в мире и какие последствия могут иметь те или иные события».
Раздел ЭКОЛОГИЯ  в этом обзоре представлен тремя новостями . 28 декабря www.membrana.ru сообщает, что «Испытана машина для переработки любого пластика». «Новый агрегат способен превращать в полезный продукт практически 100% выброшенной пластмассы. При этом машине не требуется предварительная сортировка пластика по видам. В настоящее время значительная часть пластиковых отходов оказывается на свалке или просто сжигается, в то время как с пользой перерабатывается небольшая доля такого мусора. Одна из проблем — разные виды пластмасс требуют разной обработки для своего преобразования, а значит — трудоёмкой сортировки. Новая машина разделяет на более простые вещества практически любой полимер. Авторы этой технологии — Ян Байенс и его коллеги из университета Уорика (University of Warwick) — использовали для разложения пластиковых отходов пиролиз в реакторе с кипящим слоем. При температуре около 500 °C и без доступа кислорода куски мусора разлагаются, при этом многие полимеры распадаются и вовсе на исходные мономеры (полистирол на стирол и так далее). Полученную смесь далее легко разделить простой перегонкой. Так в ходе тестов авторы "печки" загружали в неё смесь самых разных пластмасс, а получали воск, стирол, терефталевую кислоту, метилметакрилат и углерод — все эти вещества представляют собой отличное сырье для производства новых пластмасс, смазки, автомобильных шин. Посчитав затраты энергии на работу машины, экономию средств на отказе от захоронения отходов, а также стоимость полезных продуктов, получаемых из мусора, британские учёные объявили, что технология в случае промышленного распространения окажется быстро окупаемой и коммерчески привлекательной».
«Экогород 2020» — проект подземного города на месте горной алмазной выработки в Якутии». Такая заметка появилась на www.nanonewsnet.ru 1 декабря. «Неподалеку города Мирный в Якутии есть огромный карьер, оставшийся после промышленной добычи алмазов. Этот карьер, диаметром более 400 метров и глубиной около 520 метров, является вторым по величине искусственным отверстием в поверхности планеты. Величина этого карьера такова, что потоки и завихрения воздуха, создаваемые им, могут буквально сбросить на землю летящие вертолеты и легкие самолеты. Российское архитектурное бюро «АБ ЭЛИС» разработало проект «Экогород 2020», предлагая накрыть это карьер светопроницаемым куполом, превратив его в многоуровневый подземный цветущий город. Проект предусматривает создание ступенчатых уровней города, связанных между собой лифтами и другими транспортными устройствами. В середине города «Экогород 2020» будет проходить большая сквозная шахта, по которой солнечный свет будет проникать даже на самые глубокие уровни. На прозрачном куполе города будут располагаться солнечные батареи, которые станут для города основным источником энергии. Суммарная площадь всего города будет составлять 2 миллиона квадратных метров. На этой площади с комфортом смогут проживать около 100 тысяч человек. Архитекторы, создававшие этот удивительный проект, считают, что в случае его успешной реализации, «Экогород 2020» станет еще одним из чудес света, что привлечет туристов в этот регион. Какова же вероятность реализации этого проекта? Вероятно, не очень большая в настоящее время. Но, по крайней мере, подобная идея могла быть использована, хоть и в меньших масштабах, для строительства космической базы или колонии в одном из кратеров Луны или Марса».
«Говорящее дерево в Брюсселе жалуется прохожим на загрязнение воздуха», пишет 14 декабря www.strf.ru. «Бельгийское рекламное агентство Happiness-Brussels и журнал EOS превратили обычное дерево в одном из парков Брюсселя в первое в мире говорящее. Начиная с сентября этого года, растение не только разговаривает с прохожими, но и ведёт активный образ жизни в виртуальном пространстве – на собственном сайте Talking-Tree.com, в социальной сети Facebook и в сервисе микроблогов Twitter. К дереву прикреплено множество датчиков, регистрирующих экологические параметры. Если загрязнение превышает норму, то дерево жалуется прохожим и в Twitter. Расчёт на то, что, услышав мысли дерева, люди задумаются о вреде, который они наносят природе. Отмечается, что специальные сенсоры, установленные на стволе 100-летнего зелёного растения, измеряют уровень пыли, количество озона, освещённость».
 
Раздел ЭНЕРГИЯ целиком посвящен ловле солнца, ветра и прочих природных стихий.  21 декабря www.nanonewsnet.ru информирует, что «Американский инженер предложил высотную ветряную электростанцию».«Устройство представляет собой «улавливатель» ветра на высоте от нескольких сотен до нескольких тысяч метров, соединённый с землёй тросами, которые используются также для передачи энергии. В качестве «улавливателя» можно использовать оборудованный лопастями шар, воронкообразный аэростат либо устройства, имеющие достаточно большую площадь поверхности, — к примеру, парашюты или кайты. По словам автора проекта, инженера Исследовательского центра Лэнгли при НАСА Марка Мура, главным преимуществом его разработки является более высокая скорость ветра на больших высотах по сравнению с земной поверхностью. Соответственно, объёмы генерируемой энергии будут также куда выше. К примеру, на высоте 600 метров скорость ветра возрастает в 2–3 раза, что приводит к увеличению мощности в 8–27 раз. А на 9 000 метров мощность увеличится в 20–40 раз по сравнению с наземными ветрогенераторами. Кроме того, высотные «собиратели энергии» не требуют массивных наземных конструкций и абсолютно безопасны для окружающей среды. А в случае урагана их легко опустить на землю. Правда, их использование сопряжено с необходимостью учитывать существующие авиационные маршруты. Особенно это касается пассажирских авиалайнеров, которым не так просто облететь подобное устройство. Поэтому г-н Мур налаживает сотрудничество с Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA). Кроме того, он предлагает «ловить» ветер не на суше, а в океане, в паре десятков километров от берега. Как вы знаете, подобные офшорные электростанции активно используются с применением стандартных ветряков. Как считает инженер, проекту не хватает масштабной государственной поддержки. Пока что ему удалось «выбить» грант на $100 тыс., а саму идею пытаются воплотить в жизнь небольшие компании, в том числе зарубежные. К примеру, в Италии в прошлом году была запатентована система Twind, которая предполагает использование несложного механизма из двух баллонов и пары парашютов на одном конце троса и противовеса — на другом».
«Японцы создали комбинированный сборщик даровой энергии», пишет 10 декабря www.membrana.ru. «Миниатюрное устройство, которому прочат большое будущее в карманной электронике, сочетает в себе две способности: генерирует ток за счёт света и получает энергию из разности температур в окружающей среде. Приборчик, построенный Fujitsu Laboratories, не является результатом банальной механической стыковки солнечной батареи и термоэлектрического генератора. Обе эти функции выполняет один и тот же набор деталей из органических полупроводников. Такое решение позволяет рассчитывать, что серийные устройства данного типа будут недорогими. Японцы обещают продолжить совершенствование прибора с целью его коммерциализации в 2015 году. Fujitsu полагает, что дешёвый и миниатюрный сборщик даровой энергии мог бы питать медицинские датчики, фиксирующие температуру пациента, его кровяное давление и сердечный ритм, сенсоры на удалённых метеостанциях, пульты дистанционного управления или наручные часы».
«Испытана солнечная машина для получения топлива», сообщает 27 декабря www.membrana.ru. «Международная группа учёных построила и испытала прототип аппарата, способного без промежуточных этапов обращать энергию Солнца в горючее. Для питания машине нужны свет, углекислый газ и вода. В основе устройства лежит цилиндр из пористого диоксида церия, окружённый мощной теплоизоляцией. С торца этой камеры устроено небольшое отверстие, прикрытое жаростойким стеклом. Через него на стенки цилиндра направляется концентрированный солнечный свет. В результате нагрева диоксида церия до 1420-1640 °C он освобождается от кислорода, который уходит из камеры вместе с "промывочным" газом. Это первая фаза полного цикла. Во второй фазе нагрев прекращается, а к остывающему церию подаются углекислый газ и вода. Церий отнимает у них кислород, производя монооксид углерода и водород. Последний может использоваться в чистом виде как горючее для топливных элементов. Но, кроме того, смесь H2 и CO (синтез-газ) сама является топливом, а ещё — сырьём для синтеза различных жидких углеводородов. Авторы этого устройства — учёные из Калифорнийского технологического института, федерального технологического института в Цюрихе и института Пауля Шеррера— провели более 500 циклов рабочего процесса, показав, что система генерирует стабильный поток горючего. Правда, КПД всего процесса (соотношение энергии, упакованной в горючее, и энергии солнечных лучей) составил всего 0,7-0,8%. Но авторы "солнечного реактора" уверены, что ограничение носит не фундаментальный, а чисто конструктивный характер. Если уменьшить потери тепла через стенки (нарастив изоляцию), а ещё сократить размер входного отверстия (для снижения доли лучей, уходящих обратно), КПД устройства можно поднять до 16-19%, утверждает швейцарско-американская команда».
«Ловя лучи»  - так называется заметка, размещенная на www.nanonesnet.ru 14 декабря. «Японский ученый Kyosemi опубликовал статью в журнале Nature (выпуск сентябрь 2010), в которой рассказал о создании технологии, позволяющей собирать солнечный свет во всех, каких только возможных, направлениях. Идея проста – сделать собирающий элемент солнечной батареи сферическим с целью повышения полезной площади устройства, а значит и его КПД. Солнечными ячейками теперь станут сферы диаметром 1–2 мм все из того же кремния. Их можно получить несколькими способами, большинство которых находится еще в процессе разработки или усовешенствования. Kyosemi для получения своих сфер использовал расплавленный кремний. Расплавленный кремний стекает в специальную трубку и в процессе свободного падения приобретает сферическую форму. Полученные кремниевые сферы легируются фосфором для получения p-n перехода, занимающего практически всю площадь поверхности сферы. Электроды располагаются с противоположных сторон сферы, формируя контакты внешнего донорного и внутреннего акцепторного слоя. Сферические батареи обладают преимуществами по сравнению с обычными плоскими батареями. Во-первых, это независимость выходных параметров от угла падению солнечного излучения. Это позволяет более эффективно использовать падающий свет при малых углах падения в солнечные дни, а также – рассеянный свет, когда на улице пасмурно. Во-вторых, конструкция солнечных модулей позволяет использовать их в качестве «казачка» в оконных стеклах или размещать на поверхностях любой формы для сбора солнечной энергии. Кроме того, это еще существенно сэкономит расход кремния при производстве солнечных батарей. Kyosemi провел эксперимент для сравнения эффективности конвертации солнечной энергии в электрическую между обычным фотовольтаическим модулем и модулем со сферическими частицами. Результат показал, что выходные мощности отличаются в 2.7 раза в пользу модуля со сферическими частицами. Батареи на основе сферических частиц могут быть гибкими, что теоретически позволяет размещать их на поверхностях любой формы и размера. И в скором времени они могут появиться на одежде, зданиях и вообще в самых неожиданных местах, которые так или иначе подвергаются действию солнечного излучения».
«Энергия пустыни: Чаща батарей». Такая заметка размещена на www.popmech.ru 10 декабря. «Совместный проект ученых из Алжира и Японии обещает превратить пустыню Сахара в лес… солнечных батарей, способных к 2050 г. обеспечить до половины мировых потребностей в электроэнергии. Для начала проект Sahara Solar Breeder(SSB) подразумевает возведение в пустыне завода по производству панелей солнечных батарей, благо основного материала для их изготовления – песка – вокруг предостаточно. Ожидается, что из его продукции будет тут же построена первая солнечная электростанция, которая обеспечит энергией расширенное производство солнечных батарей, которое позволит построить новую электростанцию, которая… и так далее. Ожидается, что произведенная электроэнергия будет аккумулироваться, передаваясь по сверхпроводниковым проводам. Конечно, такие установки потребуют охлаждения до температур порядка -240° C. Однако, по расчетам авторов проекта, даже при этом полученная энергия будет достаточно дешевой для потребителя. Вообще, по словам представителя японской стороны Хидеоми Коинумы (Hideomi Koinuma), «до сих пор никто не пытался использовать песок пустынь в качестве исходного материала для получения высокочистого кремния, который требуется для производства панелей солнечных батарей». Но и это – не единственная технологическая сложность, которую предстоит решить авторам проекта. Так, им обязательно придется учесть необходимость работы в условиях нередких в Сахаре песчаных бурь. Видимо, для защиты от ветров и перепадов температур немалую часть всей установки и проводов придется устанавливать под песком, где условия намного более стабильны».
Описание: small-logo
Раздел ЭЛЕКТРОНИКА в этот раз невелик. 6 декабря на www.membrana.ru размещена заметка «Microsoft запатентовала меняющий текстуру экран». «Новое прочтение понятия сенсорный дисплей готовит компания Microsoft. Экран будет изменять топологию поверхности прямо под пальцами пользователя, имитируя, например, текстуру изображённого на фотографии объекта. На днях создатели запатентовали свою технологию. Разработчики предлагают покрыть сенсорный экран (в том числе большого размера, типа Surface) дополнительным прозрачным слоем светочувствительного полимера с памятью формы (light-induced shape-memory polymer). Его ячейки будут работать как отдельные пиксели, совместно создавая общую картину. Под воздействием ультрафиолетового света (разных длин волн) каждый такой "квадратик" будет становиться более твёрдым или, наоборот, мягким, что позволит создавать необходимую текстуру. Впрочем, пока это лишь рассуждения, так как речи о реализации задумки на практике нет. Отметим, что над похожими разработками трудятся исследовательские подразделения таких гигантов, как Nokia и Disney, а также финской компании Senseq. Все они создают так называемые вибросенсорные экраны (vibrotactile display). В их основе тиксели (tixel), которые обманывают кончики пальцев слабым электрическим током разных частот. Правда, авторам таких дисплеев до сих пор не удалось справиться с главным их недостатком: попадающим в звуковой диапазон человека шумом, который возникает на некоторых частотах». 14 декабря на www.nanonewsnet.ru помещена заметка
«Гибкий лист «электронной бумаги» от Sony». «Японская компания Sony на выставке Eco-Products 2010 показала гибкий 13,3-дюймовый дисплей, предназначенный в первую очередь для разного рода «читалок» электронных книг. Использование гибкой подложки вместо традиционность стеклянной позволит заметно уменьшить вес устройства и сделать его гораздо менее чувствительным к повреждениям. Обнародовать подробные технические характеристики новинки компания не стала, сославшись на то, что это пока лишь концепт. Известно, что в разработке используется технология E-Ink («электронных чернил»). Разрешение разработчики не уточняют. Количество отображаемых оттенков серого цвета также не называется, сообщает Nikkei Tech On. Пиксели экрана представляют собой крошечные капсулы, заполненные мельчайшими черными и белыми частицами. В зависимости от поданного сигнала частицы нужного цвета перемещаются к поверхности дисплея, формируя картинку. Ранее Sony уже демонстрировала публике 4,8-дюймовый лист электронной бумаги с разрешением 640×480 пикселей, использующий тонкопленочные транзисторы на базе органического полупроводникового материала PXX, а также концепт букридера нового поколения, однако в нем был установлен гибкий дисплей на органических светодиодах (OLED). Напомним, дисплеи E-Ink, изображение на которых формируется из «жидкого» порошка, управляемого электрическим полем, практически не расходуют электроэнергию во время работы (только на включении и на этапе изменения изображения), кроме того они не мерцают, поэтому работать с ними для глаз совершенно безопасно. Правда, до создания компьютерных мониторов на базе «электронной бумаги» еще далеко, так как подобные экраны не умеют показывать видео и цветную графику».
 
В разделе НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ  - очередная порция материалов с необычными свойствами. 3 декабря на //popnano.ru размещена заметка «Углеродная резина для экстремальных температур». «Японские ученые создали новый тип резины на углеродной основе, которая выдерживает экстремальные температуры. Новая высококачественная резина имеет широкий спектр применения – от подошв, производящих электричество, до космических кораблей, бороздящих небесный океан.«Эти уникальные свойства раньше не наблюдались ни в каких других материалах, - говорит Минг Ксу (Ming Xu), ученый из Национального Института Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии в Японии. Исследование Ксу и его коллег было опубликовано в журнале Science. Как обычная резина и вспененные материалы, новая резина, в состав которой входят углеродные нанотрубки, принадлежит к классу вязкоупругих материалов. Их можно скручивать, мять, сворачивать, ударять, растягивать и сгибать, после чего они принимают свою исходную форму. В обычных условиях эти материалы прекрасно работают: защищают чувствительные уши от громкого шума (в берушах) и предохраняют машины на дорогах. Но если вы их заморозите или подвергните воздействию высоких температур, что и проделали японские ученые со своей новой резиной, каждый из этих повседневных материалов либо разобъется, либо растает. Новая супер резина не боится экстремальных условий. По словам Юрия Гогоци (Yury Gogotsi) из Дрексельского Университета, даже при 1000 градусов Цельсия, когда алюминий плавится, а сталь размягчается, новый материал сохраняет форму. То же происходит и на холоде. "При очень низких температурах любая резина или полимер станут хрупкими и могут сломаться, но резина с нанотрубками сохранит упругость", - говорит Гогоци. Огромный диапазон температур означает, что материал может использоваться везде – от космических кораблей до автомобильных бамперов, комментирует Родерик Лэйкс (Roderic Lakes) из Университета Висконсина, изучающий вязкоупругие материалы: "Космический аппарат, оборудованный этим материалом, сможет выдержать жар Солнца и мороз Титана - крупнейшего спутника Юпитера". Если вернуться на Землю, то здесь материал пригодиться для одежды и обуви. У небрежно брошенной рубашки образуются небольшие складки в структуре ткани. Если ее оставить в этом состоянии надолго, складки превратятся в морщины, от которых будет трудно избавиться. Если в состав рубашки войдет материал с углеродной резиной, то, просто подняв рубашку, вы вернете волокнам их прежнюю форму. Обувь с подошвой из супер резины не только предотвратит изломы, но и позволит потребителям сэкономить на электричестве. Электропроводность новому материалу придают углеродные нанотрубки. Поэтому размещенный на обуви или автомобильных амортизаторах материал может собирать и даже хранить электричество, созданное во время пробежки или ночной поездки в магазин по разбитой дороге. Однако у этой резины есть существенный недостаток – высокая цена, в связи с чем она пока не появится на рынке. «Ее было довольно просто сделать, - сказал Ксу, - но план массового производства еще не разработан».
«Электропроводный полимер превращается в термометры», пишет 27 декабря www.nanonewsnet.ru. «Исследователи из Университетов Квинсленда и Нового Южного Уэльса (оба в Австралии) обнаружили, что способность полимера проводить электричество может быть изменена за счет воздействия пучка ионов. Обычно электропроводность даже токопроводящих полимеров является сравнительно незначительной. Однако исследователям удалось изменить электронные свойства полимерной пленки таким образом, что эта пленка приобрела такую же электропроводность, как у металлов и даже смогла проводить ток практически без сопротивления – на уровне сверхпроводников. Для демонстрации возможности применения таких дешевых, надежных и гибких материалов исследователи создали электрический термометр сопротивления, отвечающий существующим промышленным стандартам. Технология ионного пучка широко применяется в производстве микроэлектроники для регулирования проводимости таких полупроводников, как кремний. Попытки приспособить эту технологию для обработки полимерных материалов начались еще в 1980-е годы, однако их нельзя было бы назвать успешными. В то время, как обработка классических полупроводников пучками ионов аргона и/или криптона приводит к увеличению проводимости материала, полимерные пленки, подвергшиеся такой обработке, оставались изоляторами. Исследователи реализовали альтернативный подход, известный как смешивание с металлом ионным пучком (ion beam metal-mixing). Суть этого подхода заключается в том, что на поверхность полимера помещается тонкая пластинка металла, частицы которой смешиваются с полимером под действием пучка ионов. Было обнаружено, что такой подход позволяет получать металло-полимерные композиции с высоким значением электропроводимости. Руководитель исследования, Эндрю Стефенсон (Andrew P. Stephenson) отмечает, что процесс позволяет получать из одного полимера три материала, электронные свойства которых соответствуют трем крайним и отличающимся друг от друга режимам проводимости – изолятору, металлу и сверхпроводнику. Такая настройка свойств становится возможной благодаря выбору частиц, составляющих собой ионный пучок. В качестве стартового материала исследователи из группы Стефенсона использовали пленку полиэфирэфиркетона [polyetheretherketone (PEEK)], покрытую наноразмерным слоем сплава олова и сурьмы, для смешения полимера и металла был использован пучок ионов олова. Электропроводность материала может регулироваться за счет изменения толщины слоя металла, энергии и интенсивности ионного пучка. Возможности такой подстройки электропроводности позволяет использовать полученный материал для изготовления термометров сопротивления. Демонстрируя возможности разработанного материала исследователи изготовили из него термометры, которые сравнили с использующимися в промышленности платиновыми термометрами сопротивления, при этом оба типа термометров показали сравнимую точность. Новые термометры отличаются большей дешевизной, простотой получения, гибкостью и устойчивостью к кислороду по сравнению со стандартными полупроводниковыми на основе полигексилтиофена или пентацена».
 «Создан самый черный материал в мире на основе углеродных нанотрубок», сообщает 7 декабря www.nanonewsnet.ru. «Специалисты Центра космических полетов Годдарда (Goddard Space Flight Center) создали новый материал, который в десять раз чернее самой черной краски в мире. В его основе – углеродные нанотрубки, выращенные на титановой подложке. Вскоре после проведения всех необходимых испытаний материал будет использоваться для окраски внутренних поверхностей космических камер и телескопов. Сейчас для этих целей применяется краска Z306, также разработанная специалистами NASA. Однако «черноты» Z306 не хватает для того, чтобы свести на нет отражение попадающего на боковые поверхности объективов света, что в свою очередь приводит к снижению точности измерений: до 40% полученных космическими камерами данных не может быть обработано из-за зашумления изображения. Созданный материал позволит решить эту проблему, так как он поглощает до 99,5% попадающего на него света. Впервые специалисты планируют применить новый материал на аппарате ORCA (Ocean Radiometer for Carbon Assessment) – инструменте нового поколения, предназначенного для изучения процессов фотосинтеза, происходящих в мировом океане».
«Приёмник из плазмы» - такая заметка размещена 14 декабря на www.nanonewsnet.ru. «Плазма, ионизованный раскалённый газ, обладает электропроводимостью и поэтому может использоваться как приёмник или передатчик электромагнитных волн. Учёные из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и Московского института радиотехники, электроники и автоматики описали преимущества плазменной антенны по сравнению с обычной металлической. При достаточно сильном нагревании газ превращается в плазму, которая содержит свободные электроны. Вещество приобретает электрическую проводимость и может использоваться как антенна. Если прекратить подачу энергии, такая антенна не просто перестаёт работать, а практически исчезает – плазма остывает, превращаясь в обычный газ, после чего засечь «бывшую» антенну невозможно: она не отражает сигналы радаров. Эта особенность делает плазменную антенну чрезвычайно удобной для военных. Изменяя настройки антенны, можно быстро регулировать электрические свойства плазмы. Это позволяет защищаться от попыток противника заглушить антенну и обеспечивает её универсальность. В настоящее время большинство лабораторий работает над изучением физических характеристик передающих плазменных антенн. Данных об использовании плазменной антенны в качестве приёмника сигнала практически не существует. Чтобы восполнить этот пробел, сотрудники Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и Московского института радиотехники, электроники и автоматики под руководством доктора физико-математических наук Н. Г. Гусейн-заде исследовали характеристики плазменной антенны, используемой в качестве приёмника излучения, и продемонстрировали возможность её применения в реальных условиях. Они описали условия возбуждения плазмы (силу тока, состав и давление газа) и провели сравнительный анализ плазменной и обычной металлической антенны. В эксперименте учёные использовали плазменную антенну, представляющую собой стеклянную трубку (1 сантиметр в диаметре и 1,2 метра в длину), заполненную парами ртути. Для сравнительного эксперимента плазменная антенна была поставлена рядом с обычной металлической. На обе антенны поступали высокочастотные радиоволны от передатчика, установленного на расстоянии 100 метров. Эффективность антенны вычислялась как отношение между амплитудой исходящих сигналов от передатчика к полученным амплитудам на приёмниках, установленных на плазменной и металлической антеннах. В рамках эксперимента полученные результаты практически не отличались, что говорит о неплохом итоге первых опытов в этом направлении. Конечно, плазменные антенны никогда не вытеснят металлические, но эксперимент показал, что разработка принимающих антенн на основе плазмы не только возможное, но и перспективное направление исследований».
«Водоотталкивающее покрытие позволит просто сметать лёд с дороги», пишет 20 декабря www.strf.ru. «…Представьте себе: человечество по сей день не владеет экологически безопасными методами борьбы со льдом на дорогах. Всё, что у нас есть,  – это ресурсоёмкие, токсичные и ненадёжные решения. Подогрев требует огромной энергии, а соль разъедает обувь и дорожное покрытие и нарушает осмотическое равновесие в окружающей среде, не говоря уже об аллергии. Сотрудники Гарвардского университета (США) решили пожалеть самих себя и взялись за разработку поверхности, на которой лёд не будет формироваться. За основу взяты достижения природы – глаза комара, которые никогда не запотевают, и ноги водомерок, не прилипающие к воде. В обоих случаях ткань становится влагоотталкивающей благодаря особой микроструктуре. Руководитель проекта Джоанна Эйзенберг сравнивает подобные поверхности с ложем из гвоздей: из-за воздушного зазора и почти полного отсутствия трения каплям воды не за что зацепиться. Оттолкнувшись от этой идеи, учёные изготовили несколько видов гидрофобных поверхностей с использованием щетины, лезвий, сот и кирпичей, а затем тщательно исследовали поведение воды. Капля, помещённая на одну из вершин конструкции, начинает растекаться и, не имея возможности как следует обосноваться, отскакивает, не успевая оледенеть даже при –30 C. При более низких температурах застывшие, но непримёрзшие капли легко удаляются. Хотя научное сообщество приняло разработку на ура, осталось несколько нерешённых вопросов. Предстоит разработать покрытия специально для зданий, линий электропередач, трубопроводов и пр».
«Индийские учёные изобрели взрывчатку в 60 раз мощнее гексогена», сообщает 1 декабря www.strf.ru. «Индийские ученые разработали взрывчатку в 60 раз мощнее гексогена. Взрывчатое вещество получило название CL-20. Местные СМИ сообщают, что в ближайшее время армия Индии заменит «начинку» своих боеприпасов именно на CL-20. По словам ученых, новое вещество в 15 раз мощнее октогена, скорость детонации которого составляет 9100 м/с. Среди явных недостатков CL-20 называется его дороговизна: один килограмм взрывчатки стоит 70 тысяч рупий (1,53 тысячи долларов). Для сравнения: производство килограмма октогена обходится Индии в шесть тысяч рупий, а гексогена - всего в 750 рупий».
Продолжение следует.
 

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "НТИ декабрь 2010 Ч.1 Прогнозы, Энергия, Электроника, Материалы"