Журнал "Компьютерра" №760
Шрифт:
Планеты, кружащие вокруг далеких звезд, неизменно привлекают внимание астрономов. За последние годы ученым удалось обнаружить в общей сложности более трех сотен таких объектов. Однако до сих пор все открытия в этой области были сделаны благодаря косвенным "уликам" - например, по влиянию планет на свое светило. Недавно сразу две группы астрономов объявили о получении фотографий планет, удаленных от нас на десятки световых лет. В последние годы такие сообщения не редкость, но это не умаляет их ценность для науки.
Первой группе исследователей под руководством Пола Каласа (Paul Kalas) из Калифорнийского университета в Беркли принадлежит честь открытия планеты Фомальгаут b,
Вторая группа исследователей под руководством Кристиана Маруа (Christian Marois) из канадского Института астрофизики имени Герхарда Герцберга, сосредоточилась на звезде HR 8799 из созвездия Пегаса, которую можно увидеть даже невооруженным глазом.
Предполагая, что планеты вокруг HR 8799 сформировались сравнительно недавно, а значит, еще горячи, астрономы попытались обнаружить их по инфракрасному свечению. Используя наземные обсерватории Keck и Gemini и потратив на изыскания в общей сложности восемь лет, они, наконец, добились успеха. Три обнаруженные планеты отстоят от своего солнца на 24, 37 и 67 астрономических единиц. Масса наименьшей из них составляет примерно семь масс Юпитера, двух более крупных - примерно на треть больше.
Обе группы не исключают наличия вокруг изученных ими звезд других планет, оставшихся незамеченными из-за меньшей массы и расстояния от светил. Впрочем, даже полученные результаты открывают новые возможности. Косвенные методы обнаружения планет не давали никакой информации, кроме массы и формы орбиты. Прямое наблюдение позволит анализировать химический состав атмосфер и судить о строении планет. Однако не все коллеги-астрономы разделяют восторги, считая, что сфотографированные объекты в действительности могут и не являться планетами. ЕЗ
Еще один шаг на пути к одежде, способной подзарядить мобильник или плеер, сделала группа ученых из Технологического института Джорджии в Атланте. Их новый вариант наногенератора больше не боится износа и сырости.
В начале года этот коллектив уже добился успеха, изготовив прототип генератора из нановолокон оксида цинка (см. "КТ" #724), который одновременно обладает свойствами полупроводника и пьезоэлектрика, позволяя получить сразу и источник зарядов, и диод Шоттки в месте контакта волокна с металлом. Изгибая волокна, вплетенные, например, в одежду, можно генерировать электричество, которое, благодаря диоду, потечет в одном направлении, питая внешнюю цепь. Но тогда нановолокна оксида цинка располагались в виде "шубы" вокруг кевларовых нитей. Эта конструкция боялась сырости, волокна легко ломались, и было
В новой конструкции часть проблем удалось решить. Волокна сделали длиннее и толще (200x4 мкм), соединили их металлическими контактами в цепочки и закатали в пленку из полиимида. Такая конструкция получилась гораздо прочнее и надежнее, поскольку нежный оксид цинка изолирован от внешней среды.
Каждая цепочка при изгибе генерирует примерно 50 мВ, и нужный вольтаж легко набрать, соединяя устройства последовательно. А необходимый ток можно получить, соединяя цепочки параллельно. Кроме того, это сгладит импульсы тока, генерируемые волокнами только при изгибе.
Эксперименты показали, что эффективность такого генератора достигает 6,8%. Это на порядок хуже, чем у обычной турбины, но в данном случае выбирать особо не приходится. Ученые уже защитили конструкцию несколькими патентами и активно работают над доведением ее до массового производства. Судя по всему, время, когда на ярлычке одежды вместе с составом ткани будет указана мощность генерируемого ею тока, уже не за горами. ГА
Ученые вовсю обсуждают проекты нанороботов, которые смогут выполнять массу полезной работы вроде сборки электронных схем или точечной доставки лекарств. Но эти механизмы нужно будет как-то приводить в движение, а обычные электромоторы, к сожалению, нельзя так просто уменьшить до наномасштабов.
Чтобы решить эту проблему, было решено позаимствовать идеи у природы. Некоторые бактерии передвигаются благодаря специальным жгутикам, которые приводятся в действие биомолекулярными моторами на туннелирующих протонах. Похожую искусственную конструкцию, в которой вместо протонов будут туннелировать электроны, решили просчитать химики из Иллинойского университета в Чикаго. Для этого они воспользовались полуклассическим методом молекулярной динамики. Ось ротора сделали из углеродной нанотрубки, к которой присоединяли три или шесть "балок" из длинных молекул с проводящими углеродными шарами - фуллеренами - на концах. Конструкцию, напоминающую рабочее колесо водяной мельницы, поместили между двумя электродами из проводящих молекул. Если на них подать напряжение, то электроны станут по одному туннелировать на проводящие шары и создавать вращающий момент, который приведет ротор в движение. На ось-нанотрубку можно посадить несколько колес, что увеличит крутящий момент и сделает вращение более плавным.
Расчеты показали, что такой наномотор будет хорошо справляться с нагрузкой, устойчиво работая даже при комнатной температуре. Кроме того, конструкция не боится дефектов и примесей, которых трудно избежать в конструкциях подобных масштабов. А по своим параметрам мотор на туннелирующих электронах значительно превосходит природные аналоги. Например, он сможет вращаться в миллион раз быстрее протонных биомоторов. И теперь остается самое главное - реализовать предложенную конструкцию в эксперименте и убедиться, что расчеты правильно предсказывают ее параметры. ГА
Лучшие кадры звездного неба получают с телескопов, выведенных в открытый космос. Однако и возможности наземной астрономии далеко не исчерпаны, доказательством чему служит уникальное фотополотно, опубликованное сотрудниками Южной Европейской обсерватории (ESO). Изображение с разрешением более 27 мегапикселов содержит самые далекие из когда-либо наблюдаемых с поверхности Земли объекты в ультрафиолете. По словам астрономов, самые старые из них запечатлены такими, какими они были спустя два миллиарда лет после Большого взрыва.