Журнал «Компьютерра» № 20 от 29 мая 2007 года
Шрифт:
Вообще-то исследователи из UCLA не первые, кому пришла в голову подобная идея: в Интернете можно найти примеры «музыкальных композиций», построенных на структуре различных белков. На музыку это, правда, похоже отдаленно, если, конечно, не понимать под музыкой некоторые экстремальные направления, вроде крайних ответвлений Ambient. Прослушав подобные композиции для разных белков или их фрагментов, становится понятно, что обычному человеку отличить один белок от другого на слух крайне трудно (возможно, с этой задачей и справится натренированное ухо).
«Молекулярная музыка» группы из UCLA более мелодична по сравнению с предыдущими попытками. Это достигнуто как за счет выбора удачных аккордов, так и за счет варьирования времени их звучания – здесь важную роль сыграли композиторские
Остается пожелать группе Такахаси решить и обратную задачу: синтезировать новые белки на основании известных музыкальных композиций и проверить биологическую активность полученных соединений. ЕГ
Необычным учебным пособием обзавелся недавно медицинский колледж при университете японской префектуры Гифу. Конструкторская группа во главе с 58-летним профессором Юдзо Такахаси (Yuzo Takahashi) создала гуманоидного робота, которому по плечу выступать в качестве наглядного пособия на занятиях по заболеваниям опорно-двигательного аппарата.
Гордостью гуманоида, внешне напоминающего молодую брюнетку, являются начиненные шарнирами суставы и торс, способные двигаться вполне по-человечески. Стоит заметить, что это уже не первый электронный пациент, созданный усилиями «роботомедтехников» из Гифу. Год тому назад они уже явили миру электронного больного, выполненного в «форм-факторе» лежащей на спине женщины. Тогда детище инженерной мысли «страдало» заболеваниями брюшной полости, и ему был прописан строгий постельный режим. В отличие от своей «младшей сестры», предыдущая «пациентка» была почти полностью парализована: и в ответ на пальпацию эластичной кожи могла лишь жаловаться, что у нее «болит вот тут».
Как утверждают робоконструкторы, за минувший год сделан огромный шаг вперед – ведь для опытного терапевта осанка и моторика движения пациента зачастую значат не меньше, чем его сбивчивый рассказ о недомоганиях. Польза от знакомства с «робобольным» особенно велика в случае диагностики редких заболеваний, редко встречающихся у пациентов из плоти и крови. Помимо визуальных и тактильных ощущений, к услугам эскулапов и речевая информация. Так, «страдая» от тяжелой формы миастении, приводящей к атрофии мышц, робот «жалуется» собеседнику на тяжесть век, соответственно меняя мимику, расслабляя плечи и подаваясь вперед. Однако «раз на раз не приходится»: наблюдаемые на синтетической «шкуре» симптомы могут подвергаться тонкой программной настройке, имитируя своеобразные реакции на течение одного и того же заболевания у различных людей.
С легкой руки консилиума преподавателей японского вуза новому «пациенту» был поставлен благоприятный диагноз: уже в следующем учебном году он будет «зачислен» в университетский штат. За время, оставшееся до первого звонка, Такахаси и его подчиненные клятвенно обещают «привить» своему чаду как можно больше новых недугов. ДК
Сотрудники Университета Пэдью в штате Индиана продемонстрировали новый метод получения водорода из воды с помощью алюминия. Они полагают, что этот процесс даст возможность разработать экономически конкурентоспособные технологии массового производства водорода для топливных элементов и двигателей внутреннего сгорания. Университет уже подал заявку на патентование этой технологии, а ее коммерциализацией займется недавно основанная фирма AlGalCO LLC.
Как известно, алюминий химически весьма активен и, подобно щелочным и щелочноземельным металлам, может вытеснять водород из воды. Алюминиевые ложки не превращаются в труху только потому, что этот металл мгновенно реагирует с кислородом воздуха и покрывается окисной пленкой. Она не дает воде и кислороду проникнуть вглубь и защищает металл.
То, что некоторые алюминиевые сплавы могут эффективно разлагать воду, известно давно. Это происходит потому, что добавочные компоненты таких сплавов препятствуют образованию окисной «брони». В течение последних десятилетий было сделано немало попыток создать на основе таких сплавов генераторы водорода. Однако эти сплавы, как правило, содержат добавки в виде редких и очень дорогих металлов, что сильно повышает себестоимость конечного продукта. Кроме того, такие добавки могут препятствовать контакту атомов алюминия и кислорода и тем самым снижать скорость диссоциации воды.
Разработчики нового метода утверждают, что им удалось преодолеть эти трудности. Их технология основана на реакции, которую еще сорок лет назад открыл руководитель коллектива Джерри Вудолл (Jerry Woodall), ныне заслуженный профессор Школы электрических и компьютерных технологий Университета Пэдью. В 1967 году он случайно заметил, что горячий жидкий сплав алюминия и галлия при контакте с водой вызывает бурное образование водорода. Тогда этот результат его не слишком заинтересовал, поскольку для нагрева сплава требовалось слишком много энергии. Однако в ходе последующих исследований Вудолл обнаружил, что вода хорошо разлагается, если ее пропускать через слой мелких твердых гранул, изготовленных из этого сплава. При этом галлий выполняет двойную роль. С одной стороны, он усиливает реакционную способность алюминия, а с другой – препятствует возникновению оксидных пленок. Возникающая окись алюминия просто смывается с поверхности гранул и накапливается в отстойнике. Очень важно, что при этом не образуется токсичных веществ.
Можно предположить, что сплав Вудолла при контакте с водой не создает на поверхности прочную окисную пленку из-за того, что галлий инертнее алюминия и практически не реагирует с кислородом при нормальной температуре. Поэтому вода проникает к атомам алюминия беспрепятственно. Такое возможно лишь при правильном подборе композиции сплава. Все дело в том, что атомы алюминия не должны быть настолько связаны с атомами галлия в решетке, чтобы потерять свою способность к реакции с водой.
Профессор Вудолл полагает, что со временем автомобили можно будет заправлять обычной водопроводной водой и подавать ее в газогенератор. По его расчетам, общий вес алюминиево-галлиевых гранул, обеспечивающих горючее для 500-километрового пробега среднего легкового автомобиля, не превысит полутора сотен килограммов. Правда, в настоящее время полученный таким образом горючий газ еще не может конкурировать с бензином. Хотя галлий очень дорог, этот металл практически не реагирует с водой и может вновь и вновь извлекаться из отходов (кроме того, массовое применение новой технологии скорее всего приведет к появлению более дешевых способов получения галлия). Однако нынешняя стоимость алюминия такова, что полученное с его помощью водородное горючее себя не окупает. Тем не менее Вудолл полагает, что алюминий удастся значительно удешевить посредством усовершенствования технологий его электролитического восстановления из окиси с использованием электричества, произведенного ветровыми турбинами или ядерными станциями.
Предложенная методика, конечно, не решит энергетические проблемы человечества, но если надежды исследователей оправдаются – поможет уменьшить объем вредных выхлопов, по крайней мере в местах сосредоточения автомобилей (не следует забывать, что большую часть электроэнергии мы по-прежнему получаем из ископаемого топлива). АЛ
Спинтронное устройство на основе кремния впервые удалось изготовить физикам из Университета штата Делавэр в Ньюарке и Кембриджской фирмы NanoTech. Ученые «впрыснули» электроны с одинаково ориентированным спином в слой кремния и управляли ими в полупроводнике. Эта демонстрация возможностей кремния делает появление спинтронных компьютеров еще на один важный шаг ближе.