ИМ_03-2010 by TNC

живая информация Как это работает

Люди Идеи Технологии

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

№3 (11) март 2010

Подписной Индекс

37864

Корейский

андроид Mahru III

9,90*

грн

*Рекомендованная цена

Делаем воду из воздуха

для дома

Ученым удалось

победить

неизлечимое заболевание крови

Испытания

военного лазера

на движущейся машине

Схема обогрева комнаты

одной свечой

Дровяная печь для третьего мира

от Philips

Sonea» конвертирует звук в электроэнергию «

Чтение мыслей уже возможно!

Первый и единственный в Украине журнал для тех, кому за 50... ÍÎÑÒÀËÜÃÈß кому за 50 … х, те ью зн т жи который живе , Л, НА УР Ж Й ПЕРВЫ

¬ « ª ¡ ¨ ¢ µ ¦ ¢ ¸ ¥

³ § £ ¤ ¨© § © §

¨ ð ò ¢ ¤¥ § ¶© ¹ 1 2010 ì à

¢£ ¢

¤¥

¦§

В подписке через «Укрпочту » с апреля !

¡ ¦µ ¦ ¨ ¦ª¡¡ ¸ «§¤µ£§ ¦ °¡¦ «ª

«¾Å¹ ÆÇÅ¾É¹

Ðîæäåííûì â ÑÑÑÐ ïîñâÿùàåòñÿ

¥ ª£ ¤ ¡§ ¨ ¥ ©³¨¶ ª« © © ¤§¥ §

£ ¤ £ ¤¥ ª ¨¥ § ¥§ ¡¤µ¦´¢ ¨ ¦ª¡§¦ ©

убликованных

Е авторы оп Пишите нам! ВС

писем получат

ª¸ ª¬¨ ©¥ ©£ « ª£¬¨¡«µ ¦§ ¦ © §©¡«µª¸

¡ ¡ ¤ ¨ ¥ £ ¤² µ© § ®

по 75 гривен!

го, о р о Нед сиво, кра ресно е инт

покупайте на лотках,

там же, где приобрели «Интересную механику» !

СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 дело техники

Люди Идеи Технологии

Регистрационное свидетельство КВ №10590, выданное Государственным комитетом телевидения и радиовещания Украины 08.11.2005 года Учредитель: Данюк Валерий Главный редактор: Самойлов Андрей а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина. Рекламный отдел тел./факс (057) 754-84-82, (044) 599-37-76. E-mail: valera@tnc.com.ua Номер составлен по материалам интернет-журнала MEMBRANA www.membrana.ru Издательский проект газеты «Интересная механика» охраняется ЗАКОНОМ УКРАИНЫ «Об авторском праве и смежных правах». Номер подписан в печать 30.01.2010 г. Изготовлено: ФЛП Данюк Я. В., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-015. Тираж: 32000 Верстка и дизайн: тел.: (057) 751-47-04

Подписной

Индекс

3Стоимость 7 8подписки 6 –4 9.90 грн в месяц

Создан даровой зарядник телефонов от беспроводного Интернета ..... 12 Японцы создали органическую флеш-память ..... 14 Космическая пушка стреляет спутником из глубины океана ..... 16 Колесо-Копенгаген сделает гибридом любой велосипед ..... 21 Гибридный реактор уничтожит самые опасные ядерные отходы ..... 24 В лесу Сахары заколосятся хлеба на морской воде ..... 28 Умный робот с налета завершил невыполнимую миссию ..... 32 Придуманы реакторы для получения кислорода прямо на Луне ..... 36 Бразилец придумал оригинальную звуковую дорожку ..... 38

открытия

Космическая рябь стремится объединить две физики ..... 40 Ученые обнаружили морское существо, использующее «бомбы» для защиты ..... 43 Найдены живые микробы в 30-тысячелетних кристаллах соли ..... 44

секрет фирмы

Philips разработала дровяную печь для третьего мира ..... 46 Водяные мельницы будущего делают воду из воздуха ..... 48 Торговля прошлогодними листьями пошла с огоньком ..... 54

эврика

Очаг из горшков обогревает комнату одной свечой ..... 58 Наночелноки запомнят биты на миллиард лет ..... 61 Разработан квантовый чип на сто миллиардов спинов ..... 66

здоровый интерес

Ученым удалось победить неизлечимое заболевание крови ..... 72 Созданы искусственные клетки крови из полимеров ..... 74 Найден оригинальный способ лечения звона в ушах ..... 75 Жвачку превратили в тест на малярию ..... 76

военные технологии

Боевой баллон останавливает кровотечение изнутри раны ..... 78 Американские солдаты будут извлекать воду из воздуха и выхлопа автомобилей ..... 82 В Белоруссии разрабатывают нашлемный дисплей ..... 83 Военный лазер прожег отверстие в движущейся мишени ..... 84

наука

Под кокаином пчелы в улье танцуют энергичнее ..... 86 Африканские птицы перевернули правила полового отбора ..... 89 Ядовитый пернатый динозавр удивил палеонтологов ..... 91

технофетиш

Рог изобилия распечатает обед из файла пользователя ..... 92

факты 10

главных открытий десятилетия ..... 96

новости

Чтение мыслей теперь возможно Компьютер может сказать с 78-процентной уверенностью, о чем именно думает человек.

Всего год назад нейроспециалисты могли только определить, какая именно область мозга активна. Существовали определенные рамки возможностей специалистов читать «содержание» этой активной области мозга. Но согласно абсолютно новому исследованию, каждая мысль связана с паттерном мозговой активности, и возможно обучить компьютер распознавать этот паттерн, связанный с определенной мыслью, пишет Newsweek. Менее трех лет назад вычисление активной области мозга было целой проблемой для специалистов. Специалист университетского колледжа Лондона Geraint Rees говорит, что если расширить новый подход, то благодаря мозговой активности было бы возможно узнать, о чем кто-либо думает или на что смотрит. Сейчас исследование преодолело этот «содержательный» барьер. Ученые университета Карнеги Меллон показывали участвовавшим в эксперименте людям изображения 5 инструментов (молотка, дрели и т.д.) и 5 изображений мест обитания (замок, иглу…), попросили их подумать о свойствах каждого объекта. В это время устройство для магниторезонансной визуализации (functional magnetic resonance imaging fMRI) вычисляло мозговую активность каждого участника эксперимента. В результате компьютер смог с 78-процентной уверенностью определить, когда кто-либо думал именно о молотке, а не, к примеру, о плоскогубцах. 4

март • 2010

Как и всегда, результаты должны быть перепроверены независимыми лабораториями. Специалистами было экспериментально подтверждено, что существует общая специфика, по которой мозг разных людей, представляет какойлибо объект. Мозг примерно одинаково работает у абсолютно разных людей думающих об одном и том же объекте. Но неизвестно, будет ли мозг разных людей работать одинаково, думая о более сложных понятиях, чем дрель или иглу. «Чем более детальна мысль, тем более разнообразными становятся образцы, так как у разных людей возникают разные ассоциации с объектом или понятием. Мы по-прежнему далеки от создания универсальной машины для чтения мыслей», – говорит исследователь Haynes.

Конвертация звука в электроэнергию Это не бумбокс и не музыкальный центр! Это прибор «Sonea»! В общем, это устройство, которое направлено на преобразование шума и громких звуков в электроэнергию, которую мы затем можем использовать по своему назначению. Государству нужно задуматься над использованием этого устройства в целях грамотной экономии электричества. Такое устройство идеально применимо в районах, где повышен уровень шума. С помощью его возможно поставлять электроэнергию для освещения улиц, а также нескольких зданий и т.п. Новейшая разработка была представлена на выставке инноваций в Токио (Япония). Один отсек «Sonea» имеет размеры 450х450х80 мм, и весит 7 кг. Он преобразует 30 Вт мощности на 1 децибел звука, который он перехватывает. Его корпус сделан из поликарбоната и включает в себя ABS и другие компоненты. Рассмотрим работу прибора в аэропорте. Один взлет самолета создает вокруг шум в 140 децибел. Когда самолет взлетает, количество энергии, созданной «Sonea», составит около 240 кВт. Если мы посчитаем, сколько энергии получится при взлете 500 самолетов в день, ко-

личество энергии будет составлять приблизительно 120 мВт. Если рассмотреть альтернативу – для выработки такого же количества нужно использовать 8000 тонн нефти.

Ну что, руководство аэропорта Борисполь, готовы Вы поставить у себя такие приборы «Sonea»?

2010 • март

новости

Необходимость в мужчинах и женщинах отпала: ученые вырастили яйцеклетки и сперматозоиды из стволовых клеток Мужчины больше не нужны, и женщины тоже, оповещает читателей The Daily Mail. Впервые в истории ученые вырастили из стволовых клеток яйцеклетки и сперматозоиды, поясняет корреспондент Фиона Макри.

В результате могут появиться новые методы лечения бесплодия, в том числе у тех, кто не может иметь биологических детей после курса радиологической терапии рака. Однако встает масса морально-этических вопросов: уж не отстранят ли живых людей от процесса размножения? На базе тех же исследований возможно и создание «таблетки от менопаузы», которая позволит женщинам рожать в более зрелом возрасте, сообщает издание. Яйцеклетки и сперматозоиды из пробирки появились на свет в Стэнфордском университете (Калифорния): ученые сумели подобрать правильный комплекс химикатов и витаминов для их выращивания. Сперматозоиды, по-видимому, достигли зрелости. Яйцеклетки сильно от них отстали, но все же прожили рекордно долго по сравнению с другими экспериментами, сообщает газета. Использовались стволовые клетки, взятые у эмбрионов в первые дни после зачатия, но американские ученые надеются повторить свой успех на материале клеток кожи человека. Сначала клетки 6

март • 2010

погрузят в смесь, которая переведет их биологические часы назад, до эмбрионального состояния стволовых клеток, а затем превратят в сперматозоиды или яйцеклетки. Появляется шанс выращивать из кожи мужчин «мужские яйцеклетки», а из кожи женщин – «женскую сперму» – конечно, если удастся обойти проблему отсутствия Y-хромосомы в клетках женщин. «Это позволит гомосексуальным и лесбийским парам обзаводиться биологическими детьми», – пишет издание.

В Иерусалиме впервые найдена плащаница новозаветных времен «В окрестностях Иерусалима было раскопано порядка тысячи гробниц, датированных I веком нашей эры, однако до сих пор мы не находили ни клочка погребального савана. Невиданная удача», – делится радостью от открытия Гибсон. Израильские археологи при раскопках захоронения, относящегося к началу нашей эры, нашли древний погребальный саван – впервые на территории Иерусалима. В опубликованном в PLoS ONE исследовании сообщается, что находка дает уникальный шанс сопоставить вновь найденную плащаницу с известной Туринской. Погребальные плащаницы периода I века уже находили в Израиле, но в самом Иерусалиме (точнее, в долине Еннома) это произошло впервые. К удивлению Шимона Гибсона (Shimon Gibson), проводившего раскопки для Израильского департамента древностей (Israel Antiques Authority), внутри гроба сохранились останки тела. Традиционно из могил такого типа по прошествии года трупы изымали и переносили в «костяные ящики». Здесь же тело осталось, причем обертывающий его саван оказался достаточно герметично уплотнен, чтобы сохраниться в пригодном

к анализу состоянии, невзирая на высокую влажность Иерусалимских пещер. Специалисты Еврейского университета (Hebrew University) и Олбрайтовского научноисследовательского института (Albright Research Institute) провели радиоуглеродный анализ, подтвердивший датировку плащаницы. Артефакты, найденные в гробнице, также указывают на самое начало нашей эры. Таким образом, у ученых появляется интересная возможность еще раз проверить подлинность известной христианской святыни – Туринской плащаницы, основываясь на саване, дошедшем из новозаветной эпохи. По словам Гибсона, находка выполнена в простой, распространенной тогда технике двустороннего переплетения нитей. Туринский же саван соткан саржевым, или диагональным методом, который получил распространение едва ли не в XI веке. Напомним, в 1988 году

На снимке – увеличенный фрагмент плащаницы.

специалисты уже анализировали христианскую святыню радиоуглеродным методом. Полученные тогда результаты вызвали широкий общественный резонанс, поскольку, несмотря на большой разброс полученных дат, все они относились к XIIXIV векам н.э. Позднее, однако, и эти данные были поставлены под сомнение.

2010 • март

новости

Объяснено второе предназначение жабр рыб Новое исследование, проведенное биологами из канадского университета Брэндона (Brandon University), добавило свидетельств в пользу гипотезы, утверждающей, что жабры изначально понадобились рыбам не для того, чтобы извлекать растворенный в воде кислород. Питер Ромбо (Peter Rombough) и его помощница Кларис Фу (Clarice Fu) предполагают, что эволюции жабр способствовала необходимость поддерживать химический баланс с внешней средой. Объясним на простом примере: если человек будет долго держать ладони или ступни в воде, то они довольно скоро станут сморщенными, нечто похожее могло бы произойти и с рыбой, если бы не было постоянного обмена ионами натрия и калия между организмом и водой. Именно для этих целей рыбы могли «изобрести» и усовершенствовать жабры еще в древности. Но так уж исторически сложилось, что почти все ихтиологи (а за ними и все остальные люди) придерживаются мнения, что жабры нужны, прежде всего, для экстракции из воды кислорода. 8

март • 2010

У этого эмбриона радужной форели уже видны жабры.

Новое исследование предоставило первое прямое физиологическое доказательство «второй» гипотезы. В качестве подопытного животного выступила радужная форель (Oncorhynchus mykiss). Ее личинки должны были показать, какая активность появляется раньше – обмен кислородом или ионами (эти данные свидетельствовали бы о том, что было эволюционно первичным). Личинок поместили в сосуд с двумя отделениями: в одном расположилась передняя часть туловища, где развиваются жабры, во втором находился хвост. Кларис измеряла уровни обмена ионами Na+ и кислородом. К 15-му дню выяснилось, что жабры производили обмен ионами куда более активно, нежели хвостовая часть туловища

(а именно кожа). И лишь спустя еще 10 дней то же самое стало верно для обмена кислородом. Из чего Ромбо и Фу сделали вывод, что основной функцией жабр является все же обмен ионами натрия. Грег Госс (Greg Goss), биолог канадского университета Альберты, в целом соглашается с выводами исследования, но также замечает, что его еще больше убедили бы данные по «включению» генов, отвечающих за два вида обмена. А зоолог Пун-Пун Хван (Pung-Pung Hwang) из Китайской академии (Academia Sinica) предлагает ученым повторить эксперименты с более древними рыбами, например с осетрами (а еще с рыбами, живущими в соленой воде) или переключиться на миног.

LG представила большую электронную газету Революционная технология поможет избавиться от миллионов тонн бумажной массы, ради производства которой вырубаются легкие нашей планеты. Южнокорейская компания LG Display объявила о создании 19-дюймовой широкоформатной «читалки», оптимизированной для электронных газет. Имитирующий бумажный формат A3 гибкий экран призван сохранить ощущение того, что вы держите настоящий газетный лист. Как сообщается в прессрелизе, ширина и высота дисплея составляют 250 и 400 мм, толщина – 0,3 мм (пять листов бумаги или три человеческих волоса), вес – 130 граммов. Устройство, размер которого примерно в восемь раз больше распространенной шестидюймовой читалки, знаменует возвращение к первоначальной форме печатной страницы, в противовес современному курсу на уменьшение размера таких приборов. Экран новинки выстроен на базе металлической фольги, а не стеклянной подложки. Это позволяет ему восстанав-

По предварительной информации, корейцы планируют начать массовое производство аналогичного гибкого дисплея с диагональю 11,5 дюйма в первой половине 2010 года. А это означает, что они вполне могут опередить ряд интересных конкурентов вроде несколько подзадержавшейся газеты от компании Plastic Logic и ее новейшей ультратонкой книги. Что касается нынешнего 19-дюймового корейского образца, то пока это только выставочная модель.

ливать свою первоначальную форму при сохранении качества отображения текста. Также в устройстве использована технология, интегрирующая в тонкую «газету» необходимую ей электронику. 2010 • март

новости

Впервые в космосе измерена сверхсветовая скорость Захватывающее открытие во время регистрации сигналов пульсара совершили специалисты Техасского университета в Браунсвилле (UTB/TSC) – по всему получалось, что импульсы определенной частоты двигались быстрее света. Вне стен лабораторий такой эффект наблюдается впервые. Ученые, используя знаменитый радиотелескоп Arecibo, следили за излучением от миллисекундного пульсара PSR B1937+21, что находится на расстоянии около 10 тысяч световых лет от Земли. Астрофизики получали сигналы в течение трех дней, при этом полоса пропускания аппаратуры составляла 1,5 МГц, а рабочая частота – 1420,4 МГц. К удивлению специалистов, части каждого радиоимпульса, путь которого лежал через облако нейтрального водорода, поступали с неодинаковой быстротой. Те волны, чья частота была близка к центру указанного диапазона (и резонировала с водородным облаком), прибыли раньше других, что можно объяснить только одним образом – сигналы словно двигались бы10

март • 2010

Пульсар представляет собой нейтронную звезду, которая быстро вращается, посылая радиоизлучение. Поляризация импульсов может меняться, если в процессе путешествия сквозь межзвездную среду сигналы проходят, например, через магнитное поле, сталкиваются со свободными электронами или, как в данном случае, проходят через газовое облако.

стрее скорости света. Тут, однако, следует объяснить, что речь идет о групповой скорости, характеризующей быстроту распространения горба импульса. Явления наподобие описанного могут возникать из-за аномальной дисперсии (рассеивания), когда показатель преломления среды возрастает с увеличением длины волны, проходящей через нее. В этом случае групповая скорость импульса (состоящего из пучка волн разной длины) может превышать скорость любой отдельной волны в этом пучке. Но поскольку энергия импульса все еще распространяется со скоростью света (как и каждый фотон в луче), такой феномен не противоречит эйнштейновской физике. В лабораторных экспериментах этот интересный эффект из-

вестен давно: в прошлом световой пучок успешно замедляли, «замораживали» и даже обращали скорость света вспять. Что касается вмешательства в радиоизлучение пульсара межзвездной среды, то явление превышения групповой скоростью такого импульса скорости света авторы работы объясняют как следствие «взаимодействия между временной шкалой, представленной в импульсе, и временной шкалой, представленной в пространстве». Статья об открытии будет опубликована в ближайшее время в Astrophysical Journal. Узнайте также о том, как пришедшие из космических далей фотоны подтвердили эйнштейновский взгляд на пространство.

Корейцы показали андроидов для помощи по дому Кроме всего прочего, на презентации можно было увидеть, как андроидом Mahru III можно управлять по технологии захвата движений. Демонстрацию возможностей двух своих человекоподобных роботов устроил Корейский институт науки и технологий (KIST). Андроиды показали, как они решают «проблемы с эксплуатацией бытовых приборов» и готовят хозяину быстрый «перекусон». Проект Mahru Ahra стартовал в KIST еще в марте 2005 года. Mahru – имя андроида-мальчика, Ahra – робота-девочки. В институте говорят, что тратят на разработку гуманоидных машин больше $3,5 миллиона в год, что позволило создать несколько модификаций андроидов ростом около полутора метров и весом в полсотни кило, обладающих тридцатью с лишним степенями свободы. В последнем показе участвовали двуногий Mahru-Z и колесная версия Mahru-M. Как сообщается в прессрелизе KIST, благодаря технологиям высокоскоростного трехмерного распознавания объектов и высокоточного манипулирования предметами роботы способ-

Mahru-Z должен был достать из микроволновки чашку (кстати, пустую), взять из тостера кусок хлеба и положить этот нехитрый завтрак в корзинку Mahru-M. Второй робот отвечал лишь за доставку «еды» на стол. Как катастрофически медленно андроиды выполняли эти нехитрые операции, вы можете увидеть в видеоролике (ссылка внизу). http://www.youtube.com/watch?v=n_-PxqtrwK8&feature

ны «приготовить простую еду». Безусловно, до японских коллег корейским специалистам еще далековато. Между тем напомним, что власти Южной Кореи поставили перед собой амбициозную цель: к 2020 году роботы должны быть в каждом доме. На сегодняшний день самыми известными корейскими человеко-

подобными машинами являются андроид HUBO и девушка-робот EveR. Также стоит вспомнить андроида-охранника по имени Rongun, «эмоциональных» Kobie и Rabie, источающего запахи дроида-пингвина POMI и детскую «лошадку» Ringbo.

2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Создан даровой зарядник телефонов от беспроводного Интернета

На выставке бытовой электроники CES 2010 компания RCA продемонстрировала крохотный приборчик Airnergy, заряжающий сотовые телефоны, КПК и другую карманную технику «от воздуха», а точнее – от сигналов сетей Wi-Fi.

Новинка окажется на прилавках магазинов в третьем квартале 2010 года по цене $40.

http://www.youtube.com/watch?v=IMMbihbeIls&feature

Идея сбора того или иного вида даровой энергии, конечно, не нова, в том числе не раз инженеры предлагали собирать «урожай» радиоволн, в изобилии присутствующих в современной городской среде. Однако именно RCA Airnergy

март • 2010

впервые доводит эту идею до серийного воплощения. Приборчик размером с мобильник собирает сигналы беспроводных сетей Wi-Fi 802.11 (частота 2,4 ГГц) и преобразует их в постоянный ток. Он заряжает встроенный ак-

кумулятор, а уже от него при необходимости можно подзаправить телефон, наладонный компьютер или плеер, для чего Airnergy снабжен разъемом Micro USB. Компания предлагает носить аппаратик в портфеле или кармане, дабы Airnergy исправно подзаряжался в офисе или кафе с работающей точкой доступа. Как известно, одна такая точка охватывает зону (хот-спот) диаметром примерно 100 метров или даже несколько больше, чего вполне достаточно для свободного перемещения пользователя. Тем паче – в центрах больших городов сетями Wi-Fi порой покрыты просто огромные территории. На выставке в Лас-Вегасе RCA показала, что ее зарядник может заправить смартфон

BlackBerry на треть за 90 минут, но, разумеется, реально достижимая скорость зарядки зависит от силы сигнала WiFi в данном месте. Мощность радиоволн, курсирующих в зоне доступа беспроводного Интернета, все же довольно мала, и не исключено, что для достижения выставочного результата RCA поместила свой приборчик вблизи самого центра хот-спота. Потому реальная польза изобретения вызывает некоторые сомнения. В отличие от «солнечных» зарядных устройств Airnergy работает круглосуточно (что, конечно, приятно), но зато оно совершенно бесполезно вдали от «цивилизации» и более того – просто вне зоны действия Wi-Fi. Альтернативные же вари-

анты выработки «карманной энергии из ничего» (кинетический, воздушный, электрохимический) готовы заправить телефон или КПК хоть в лесу. А там, где есть Wi-Fi, как правило, можно отыскать и банальную розетку, чтобы просто пополнить заряд телефона напрямую. Найдет ли любопытная разработка RCA свою нишу? Добавим, что над системой подзарядки мобильного телефона от «бесплатного» эфира работает сейчас исследовательский центр известной финской компании (Nokia Research Centre Cambridge), а Intel как-то показала, что от сигнала телевизионной станции можно задаром питать станцию погодную.

Гораздо интереснее, что RCA уже работает над вторым поколением устройства, которое должно быть достаточно компактным, чтобы заменить стандартный аккумулятор в батарейном отсеке мобильного телефона. Такая незаметная интеграция представляется куда более практичной и перспективной. 2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Японцы создали органическую флеш-память

Энергонезависимую органическую память разработали специалисты Токийского университета (University of Tokyo). Базовая структура новинки повторяет строение обычной флеш-памяти, но сделана она из гибкого органического материала.

Новая органическая гибкая флеш-память стоит дешевле обычной кремниевой. Она пригодилась бы в создании таких устройств будущего, как сенсоры и экраны с большой площадью, электронная бумага, актуаторы со встроенной памятью.

http://www.youtube.com/watch?v=IMMbihbeIls&feature

Обычная флеш-память хранит информацию на кремниевых транзисторах. Широкое распространение она получила благодаря тому, что данные можно записать и считать быстро, при этом

март • 2010

вся информация сохраняется на носителе даже при выключенном питании. Сейчас такими чипами оборудованы портативные видеокамеры и MP3-плееры, карты памяти, не говоря уже о вездесущих

техника, механизмы, электроника

USB-накопителях. Группа профессора Такао Сомеи (Takao Someya) решила построить органический аналог флеш-памяти. В устройстве на подложке из полиэтилен-нафталата (PEN) расположился массив ячеек памяти (26x26 штук). Подложка настолько гибкая, что может быть согнута до шестимиллиметрового радиуса, при этом не возникает никаких механических или электрических помех, пишут ученые в статье в журнале Science. Устройство называется «органической флешпамятью», потому что основано на транзисторах с плавающим затвором (floatinggate transistor), тем же типом, что используется в кремниевой флеш-памяти. Плавающий затвор (FG) отделен от всех остальных частей транзистора непроводящим материалом, который изолирует FG и позволяет ему сохранять заряд, а значит, и данные, в кремниевых устройствах – на годы. При приложении высокого напряжения электрический заряд «записывается» на FG и остается там, пока не прикладывается напряжение противоположной полярности (заряд «стирается»). Сомея отмечает, что основное препятствие на пути инженеров, желающих

Новая гибкая флеш-память была оборудована резиновыми датчиками давления, передающими информацию соответствующим ячейкам памяти. На графиках справа показаны отпечатки, оставленные роликом липкой ленты и пальцами (в середине – пустя 20 минут, справа – спустя 12 часов). Видно, что сохраненные данные постепенно «деградируют».

создать органический аналог флеш-памяти, – необходимость подобрать подходящий изолирующий материал. С одной стороны, его слой должен быть достаточно тонким, чтобы пропустить заряд к плавающему затвору, с другой – он не должен плавиться при сборке изделия. Японцы в качестве диэлектрического затвора использовали самоорганизующийся монослой (SAM) толщиной 2 нанометра и слой оксида алюминия толщиной 4 нм (последний образовывался при окислении поверхности алюминиевого плавающего затвора). Чтобы стереть данные, необходимо приложить напряжение 6 вольт, чтобы

считать – 1 В. Эти значения ниже параметров, полученных ранее, что является несомненным достоинством новинки. Количество поддерживаемых циклов записиперезаписи памяти составляет около 1000, что значительно ниже обычных для кремниевых аналогов 100 тысяч. Еще одним недостатком органической флешпамяти является короткий срок хранения данных – всего 24 часа. Однако японские ученые собираются продлить его, использовав SAM с более длинными молекулами, а также уменьшив размеры самих транзисторов.

2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Космическая пушка стреляет спутником из глубины океана

Мечту Жюля Верна – отправиться из пушки на Луну – многие считают смешной, но на протяжении десятилетий к ней вновь и вновь возвращаются инженеры и ученые. Пусть людей запускать в космос таким способом никак не получится, крохотные спутники вполне могут выдержать перегрузки при выстреле. Так что еще рано говорить, кто будет «смеяться хорошо».

Свою диковинную систему ее авторы предлагают не как замену ракетам, а как дополнение, которое позволит снизить стоимость и ускорить освоение человеком Солнечной системы.

http://www.youtube.com/watch?v=1IXYsDdPvbo&feature

Космические пушки (space gun), различные варианты которых в фантазиях изобретателей всплывали не раз и не два, сулят сокращение стоимости доставки грузов на низкую околоземную орбиту пример-

март • 2010

но на порядок. Само собой, для такого экзотического запуска подойдут не любые предметы, но его ориентировочная цена в $550 за килограмм достаточно заманчива, чтобы попытаться воплотить давнюю идею в

техника, механизмы, электроника

жизнь. Так полагает Джон Хантер (John Hunter), американский ученый и инженер, президент и один из основателей компании Quicklaunch, поставившей своей целью организовать вывод небольших аппаратов в космос при помощи пушки длиной... 1,1 километра. Как видим на фото, ствол пушки со вспомогательными системами должен плавать в морской пучине под некоторым углом к горизонту. Нижний край всей конструкции по идее располагается на глубине примерно 490 м, а срез ствола – в нескольких метрах над водой. Такой прием изящно реГлавная изюминка новой системы – морское базирование, оно несет с собой массу преимуществ.

шает проблему искривления чудовищного ствола под собственным весом (вздумай инженеры построить подобную пушку на суше). Заодно облегчается наведение установки по азимуту (что необходимо для изменения наклонения орбит). Также пушку легко будет отбуксировать в любое желаемое место на экваторе (оптимальном для запуска космических аппаратов). А вот то, чего, вероятно, не знал Жюль Верн: достичь приличных скоростей с поро-

Одним из вариантов применения космической пушки может стать доставка ракетного топлива на околоземную орбиту. Пусть в каждом пуске его удастся взять с собой немного, зато низкая стоимость одного выстрела позволит направить вверх целую флотилию снарядов, которые «припаркуются» у станции-заправщика. От нее уже могут получать свое топливо межпланетные корабли, отправляющиеся к Луне или Марсу. Это снизит, в свою очередь, массу полезной нагрузки, которую необходимо поднимать наверх для реализации таких проектов.

ховым зарядом невозможно, сколько его в орудие ни заталкивай. Снаряд не полетит быстрее, чем способны расширяться горячие газы данного состава, а этот параметр зависит от скорости звука в рабочем теле. Именно поэтому некогда были изобретены легкогазовые пушки (Light gas gun): в них снаряд толкает расширяющийся гелий (либо водород). Их низкая молекулярная масса – ключ к успеху. Именно к этому семейству относится космическая пушка от компании Quicklaunch. Тут надо сказать, что на легкогазовых пушках Хантер

собаку съел. В национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе (Lawrence Livermore National Laboratory) он возглавлял проект самой крупной легкогазовой пушки в мире – SHARP (Super High Altitude Research Project), успешно проработавшей с 1992 по 1995 год. В первой секции (калибром 36 см и длиной 82 м) этой L-образной установки сжигался метан, продукты его сгорания толкали однотонный стальной поршень, который сжимал водород, расположенный по другую свою сторону. Когда давление достигало 4 2010 • март

дело техники тысяч атмосфер, разрушался специальный предохранитель, водород поступал во второй ствол (10 см на 47 м), разгоняя в нем снаряд весом в 5 кило до 3 километров в секунду. В дальнейшем эту пушку планировали модифицировать, научив ее стрелять вверх (вообще-то она лежала горизонтально) и заодно подняв скорость снарядов до 7 км/с, что позволило бы говорить уже о космических запусках. Но эти планы не были реализованы, в основном по финансовым причинам. Надо заметить, что легкогазовые пушки значительно меньшего размера и со снаря-

дами гораздо меньшей массы добивались и больших скоростей – до 11 км/с. Но тут уж о практическом применении для космических запусков и говорить не приходится, разве что вам вдруг потребуется вывести на орбиту стальную детальку весом в несколько граммов. Данным орудиям, впрочем, космос никогда и не снился. Изучение обтекания тел на гиперзвуке, поведения материалов при огромных давлениях и температурах (развиваемых в момент удара скоростного снаряда в мишень), моделирование эрозии космических аппаратов при воздействии

После 1995 года пушку SHARP изредка задействовали для испытаний миниатюрных моделей гиперзвуковых аппаратов.

март • 2010

микрометеоритов и подобные научные опыты – это и есть работа существующих ныне легкогазовых пушек. Чтобы превратить такие в пушки космические, потребовалось заметно пересмотреть их устройство. В Quicklaunch Хантер избавился от поршня. В новой системе природный газ сгорает внутри специальной камерытеплообменника, которая окружена второй камерой – с водородом. Тепло передается через стенки, в результате чего температура водорода вырастает до 1430 градусов Цельсия. Как только давление достигнет требуемой величины, специальный сдвижной клапан открывается и горячий водород начинает разгонять снаряд по стволу. После вылета аппарата на конце ствола немедленно перекрывается диафрагма, сводя к минимуму потери водорода, – его потом снова охладят и сожмут, чтобы использовать в следующем запуске. По расчетам Джона и его соратников, орудие Quicklaunch должно «швырять» 450-килограммовые аппараты со скоростью шесть километров в секунду. И хотя перегрузка при выстреле достигнет 5000 g, уже сейчас вполне реально создавать крошечные спутники, электроника которых переживет такой

техника, механизмы, электроника

Схема новой пушки Хантера: 1 – снаряд, 2 – клапан, 3 – камера сгорания (она же теплообменник), 4 – водород.

старт. Кроме того, одним из грузов в пушечном запуске могут стать самые простые и не требующие нежного обращения материалы снабжения для космических станций (питьевая вода, в частности). Траектория подъема будет

довольно пологой, но сильно нагреться от трения о воздух снаряды суперпушки не успеют, так как покинут атмосферу менее чем через 100 секунд. Кроме того, Хантер обдумывает вариант защиты с нанесением на внешнюю поверхность аппаратов сгорающей

обмазки. До первой космической скорости данные аппараты должны разгоняться уже наверху. На высоте 100 км такой снаряд сбросит обтекатели и включит собственный миниатюрный ракетный двигатель. То, что снаряд с высокой начальной скоростью без забот преодолеет первый участок пути с плотной атмосферой и даже выйдет в космос, было доказано еще в 1966 году. Тогда американо-канадская исследовательская суперпушка из проекта HARP установила мировой рекорд высоты траектории пушечного снаряда, выстрелив экспериментальным аппаратом серии Martlet почти вертикально вверх аж на 180 километров (рекорд не побит до сих пор). При вылете из ствола оперенный подкалиберный снаряд весом 84 килограмма (это не считая сбрасываемой оболочки, которая весила порядка 100 кг) обладал скоростью 3,6 километра в секунду. Интересно, что конечной целью исследований в рамках HARP было как раз создание работоспособного метода запуска миниатюрных космических аппаратов при помощи пушек. Она не была достигнута. Но вовсе не из-за технических проблем: развивавшийся несколько лет проект был преждевременно свернут по политическим причинам. 2010 • март

дело техники А для Quicklaunch – идеологического наследника HARP и SHARP – все только начинается. В феврале 2010 года Хантер намерен испытать в бассейне трехметровый прототип своей космической пушки. Полноразмерный же образец, по его словам, может быть построен в течение семи лет, если только Quicklaunch найдет необходимые для этого $500 миллионов. Тогда-то и станет ясно, кто будет смеяться последним. Добавим, что впервые концепцию своей пушки Хантер обнародовал в октябре 2009

Сдвижной клапан показан светло-красным.

Схема полета подкалиберного космического снаряда, выпущенного из пушки Quicklaunch. В данном варианте в атмосфере аппарат защищает сбрасываемая оболочка.

года в Бостоне на конференции Space Investment Summit, а 15 декабря состоялась большая презентация проекта для Google Tech Talks, ее можно посмотреть в видеоролике (см. 20

март • 2010

ссылку вначале статьи).

В рамках проекта HARP были построены три очень близкие по конструкции и размерам установки, первая на Барбадосе (на снимке), вторая в Канаде, третья в США (она-то и поставила мировой рекорд). Калибр орудий HARP составлял 406 мм, а длина ствола – порядка 40 метров.

дело техники

«Трансформируйте свой обычный велосипед в электрический гибрид и получайте информацию о загрязнении воздуха и ситуации на дорогах в реальном времени!» – призывает команда специалистов Массачусетского технологического института. Они убеждены, что разработали революционное колесо, которое выведет езду на велосипеде на качественно новый уровень – Biking 2.0.

техника, механизмы, электроника

КолесоКопенгаген сделает гибридом любой велосипед

По идее, новинка должна легко заменять собой заднее колесо любого велосипеда. Ожидается, что «Копенгаген» будет стоить $500-1000, в зависимости от диаметра. По-божески, гибридные байки стоят заметно дороже.

http://www.youtube.com/watch?v=U5k25-hHNrc&feature http://www.youtube.com/watch?v=S7y3qIQu3Gc&feature

Премьера новинки состоялась 15 декабря на конференции ООН по изменению климата в Копенгагене (COP15), и именно столица Дании дала название колесу. Copenhagen Wheel характеризуется как умное, отзывчивое и элегантное – новый символ городской мобильности. Самое яркое отличие «КолесаКопенгагена» от собратьев – красная, как швейцарский

армейский нож, «распухшая» ступица. Ее пластиковый корпус скрывает модуль, который производит рекуперацию энергии при торможении и отдает ее, когда она необходима, например при подъеме в горку. Все управление этими процессами осуществляется исключительно с помощью педалей: крутишь их назад – заряжаешь аккумуляторы системы, быстро 2010 • март

дело техники вращаешь вперед – получаешь «дополнительный импульс». «Все находится под контролем ваших ног», – говорят разработчики Copenhagen Wheel. «В колесе используется технология, похожая на систему рекуперации кинетической энергии KERS, которая радикально изменила гонки «Формулы-1» за последние пару лет», – объясняет директор проекта Карло Ратти в пресс-релизе Массачусетского института. – Колесо содержит все, что вам нужно, поэтому никакой дополнительной электроники не потребуется. Любой из существующих велосипедов может быть модернизирован в мгновение ока». Дело в том, что в Copenhagen Wheel расположены датчики, фиксирующие скорость велосипеда и пробег, измеряющие концентрацию окиси углерода и окислов азота в атмосфере, температуру и влажность воздуха, а также уровень шума. Нашлось в колесе место и для модуля GPS, который среди прочего может найти и показать велосипедисту его друзей и подруг, находящихся поблизости, плюс продемонстрировать популярные маршруты и пробки. Все данные по Bluetooth передаются на iPhone наездника, закрепленный на руле. И при желании этой информацией можно поделиться, оказав помощь в создании соответствующих баз данных для городских планировщиков, экологов и так далее. 22

март • 2010

Проект колеса разработан в «лаборатории чувствительного города» Карло Ратти (Carlo Ratti) – MIT SENSEable City Lab. Это ее сотрудники создавали автомобильный навигаторробот и облако-башню, скрещивали iPhone с автобусной остановкой, строили павильон из воды и составляли карту мобильников города.

«В последние несколько лет мы наблюдаем своего рода «велосипедный ренессанс», который начался в Копенгагене и в настоящее время распространился во многих городах, из Парижа в Барселону и Монреаль, – рассказывает Ратти. – Мы могли бы назвать это революцией Biking 2.0, когда дешевая электроника позволяет улучшить велосипеды

и превратить их в более гибкие системы с массой дополнительных функций, современным дизайном и простотой использования». Создатели Copenhagen Wheel считают Копенгаген «совершенным испытательным стендом» для своей системы, ведь в датской столице на 500 000 человек приходятся 600 000

техника, механизмы, электроника

Прототип велосипеда Copenhagen Wheel изготовила компания Ducati Energia при поддержке министерства по охране окружающей среды Италии (Ministero dell Ambiente), а «подружить» байк с «айфоном» помогла фирма Progical Solutions.

велосипедов. И город в лице Københavns Kommune активно подключился к инициативе, сделав предварительный заказ на новаторские колеса. «Наша амбициозная цель заключается в том, чтобы 50% граждан ездили на велосипедах на работу или в школу каждый день, – заявилалорд-мэрКопенгагенаРитт Бьеррегорд (Ritt Bjerregaard). – Так что для нас этот проект – еще одна возможность сделать использование велосипедов более привлекательным». «Мы показали, что велосипед действительно может решить некоторые из сегодняшних проблем в городах – пробки, загрязнение окружающей среды, изменения климата, – уверен Карло. – Но благодаря встроенной электронике у Copenhagen Wheel есть еще одно преимущество: безопасность. Колесо может быть настроено так, что

велосипед будет функционировать только с подключенным мобильным телефоном и если пользователь находится в пределах досягаемости. Велик признает наличие аппарата и разблокируется». «Есть и другой вариант, – продолжает Ассаф Бидерман

(Assaf Biderman), заместитель Ратти. – Колесо имеет «умный замок» (smart lock), и если кто-то пытается уехать, включается режим постоянной и максимальной выработки энергии, при этом система отправляет хозяину SMS. Таким образом, в худшем случае вор будет заряжать аккумулятор, прежде чем вернуть велосипед законному владельцу». Запустить Copenhagen Wheel в производство планируется к концу 2010 года. И хотя прототипы стоят сотни тысяч долларов каждый, ценник должен быть так или иначе конкурентоспособным по сравнению с другими, изначально электрическими велосипедами. Первым колеса заменят сотрудникам муниципальных служб Копенгагена, что поможет городу стать первой в мире «углеродно-нейтральной» столицей в 2025 году.

«Одно из предложений, которые мы обсудили с властями Копенгагена, это стимулирование граждан. В поездках с Copenhagen Wheel они смогут собирать «зеленые мили» (Green Miles) и получать за это какое-либо поощрение, – сообщила участница проекта Кристин Аутрам (Christine Outram). – Точно так же могли бы мотивировать на «экологичное поведение» своих сотрудников руководители компаний». 2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Гибридный реактор уничтожит самые опасные ядерные отходы

Гибридный реактор сможет вырабатывать электрическую энергию, но главное его назначение – сделать более безопасными для природы уже существующие ядерные реакторы на АЭС.

март • 2010

Способов переработки ядерных отходов физикам известно немало. Да и слово «отходы» они не любят. Ведь что является отходом для одного типа реактора, может послужить прекрасным топливом для второго. Люди давно мечтают замкнуть цикл так, чтобы «окончательными отходами» явились материалы, которые не требуют захоронения на десять тысяч лет. Другой вопрос – как лучше все это реализовать? На него теперь появился новый ответ.

В процессе работы АЭС образуются трансурановые отходы, состоящие из долгоживущих радиоактивных элементов. Это наипервейшая головная боль поборников защиты природы, негативно относящихся к ядерной энергетике. Ведь в остальном – полная красота: нет выбросов парниковых газов и прочей «гадости». Про опасность аварии нужно говорить отдельно. Но вот отработанное топливо...

Обратите внимание на скромные размеры установки.

Ни одно из решений, как грамотно поступать с отходами от работы ядерных реакторов (а самые массовые – Хотя ITER является исследовательским реактором ядерного синтеза, он первым должен показать осуществимость промышленных электростанций такого рода. Как видно по фигурке человечка внизу, установка эта – просто колосс. Сложность, стоимость и сроки строительства этого монстра – соответствующие. Когда синтез вытеснит обычную ядерную энергетику?

техника, механизмы, электроника

это легководные, на тепловых нейтронах), не является идеальным. Любить природу – сложно. И что еще хуже – дорого. Желаете выбросить? Стройте надежные хранилища, рассчитанные не на века – на тысячелетия. Вроде того, что намечается возвести в США под горой Юкка. Там не просто сеть тоннелей – колоссальный набор автоматики, стены из титана и прочее в таком духе. А уж в какие многослойные «матрешки» из сверхстойких сплавов предлагается упаковывать облученное топливо, так любо-дорого посмотреть. Кстати, дорого – не то слово. Цена вопроса – десятки миллиардов долларов. И это только на постройку сооружения. Что еще? Много лет ученые работают над превращением реакторов на быстрых нейтронах в сжигатели отра-

ботанного топлива с реакторов обычных. В этой стратегии много плюсов: общее количество опасных радиоактивных отходов, подлежащих все же захоронению, резко снижается, а полнота использования природного урана – повышается радикально. Такие реакторы (разного калибра и назначения) существуют не одно десятилетие, хотя их мало, в сравнении с реакторами на тепловых нейтронах. Есть и новые проекты такого типа (в России, в частности, данному направлению уделяется очень большое внимание). Но по-прежнему камнем преткновения является не физика, и даже не инженерное воплощение идей ученых (его следует признать более сложным, нежели у обычного реактора), а бухгалтерия. Про экзотику вроде отправки отходов в космос или погружения их под земную

Схема гибридной установки, придуманной в университете Техаса. 2010 • март

дело техники кору сейчас, тем более, говорить рано. Еще варианты? По мнению группы ученых, возглавляемой Майком Котсченрейтером (Mike Kotschenreuther) из университета Техаса (University of Texas at Austin), лучшим решением будет подкритическая гибридная установка синтеза-распада. В двух словах устроена она так. В центре – источник нейтронов, работающий на реакции синтеза – Compact Fusion Neutron Source (CFNS). «Одеяло» вокруг CFNS – это ядерный реактор, в который в качестве топлива помещаются трансурановые отходы классических легководяных АЭС. Отличие CFNS от других реакторов синтеза, созданных или разрабатываемых, – очень малые размеры, сочетающиеся, однако, с высокой мощностью (100 МВт) и, соответственно, очень плотным потоком нейтронов. По типу удерживающей плазму системы эта установка относится к токамакам, как и множество экспериментальных устройств в разных странах, как и флагманский международный реактор ITER, который должны построить во Франции (запуск намечен на 2016 год). Но в деталях полно отличий. В частности, у техасцев придумана оригинальная кон26

март • 2010

фигурация магнитных катушек. Маленькое отступление. Для питания реакций ядерного синтеза можно применять разное горючее: дейтерий плюс тритий, дейтерий плюс гелий-3, дейтерий плюс дейтерий и так далее. Первый вариант проще всего осуществить. Требования к температуре, времени удержания и плотности плазмы тут самые низкие. Зато есть и недостаток – сильная нейтронная радиация, опасная для людей сама по себе, да к тому же приводящая к мощной наведенной радиоактивности в конструкциях реактора. Потому физики мечтают об установках будущего, в которых будут использоваться дейтерий и гелий-3 (его огромные запасы имеются, к примеру, на Луне). Но до таких установок нужно еще добраться. Потому даже гигант ITER будет использовать все ту же пару дейтерий-тритий. А вот Майк и его коллеги подходят к проблеме нейтронов с другой стороны. «Кто нам мешает, тот нам и поможет!» – восклицают они. И поясняют, что перед CFNS не будет стоять задача выработки дешевой энергии. Этот реактор нужен всей установке лишь в роли поставщика сильнейшего потока нейтронов, которые будут бомбардировать отработанное ядерное

топливо и тем самым ускорять в нем процесс трансмутации (превращения элементов). В результате долгоживущие радиоактивные отходы, спрятанные во внешнем «одеяле» гибридного реактора, обратятся в более безопасные элементы. Ключом к созданию токамака CFNS, а значит, и всего комплекса для трансмутации (Fusion–Fission Transmutation System – FFTS) является дивертор – деталь, воспринимающая поток частиц и излучения, исходящие от плазменного шнура, который висит в центре магнитной ловушки. Специалисты университета Техаса разработали собственный его вариант, названный Super X. По способности переваривать без разрушения сильные потоки энергии от сердцевины реактора синтеза он превосходит аналоги впятеро. И именно это делает возможным построение FFTS: необычайно миниатюрной установки, которая в одиночку способна справиться с отработанным топливом от 10-15 легководяных реакторов обычных АЭС, сообщают исследователи в пресс-релизе университета. Сочетание классических реакторов с гибридными FFTS, подсчитали американские специалисты, позволит решить проблему отрабо-

техника, механизмы, электроника

танного ядерного топлива не за столетия (как в случае с развитием индустрии перерабатывающих реакторов на быстрых нейтронах), а за десятилетия. При этом такой комплекс сможет уничтожать 99% трансурановых отходов АЭС. В довершение к столь светлой перспективе, как уверяют авторы системы в своей статье в журнале Fusion Engineering and Design, комплекс FFTS с CFNS в качестве сердца окажется одновременно и дешевле, и эффективнее прочих установок для трансмутации, разрабатываемых ныне в рамках ряда проектов. При этом Котсченрейтер и его коллеги рассматривают FFTS как промежуточный этап перехода человечества от ядерной к термоядерной энергетике, дополняемой альтернативной (солнце, ветер, волны). А пока нет промышленных реакторов синтеза, способных дать ток потребителям, оставаясь конкурентоспособными по цене, следует получить максимум дивидендов с традиционных АЭС. Дивидендов в виде экологически чистой (в плане загрязнения атмосферы) энергии. А теперь еще – и почти безотходной. Тут надо отметить, что сама идея соединения в одном устройстве термоядерного и ядерного реакторов, дабы

Для работы всего ядерного энергетического комплекса авторы концепции предлагают ввести новый, разработанный ими топливный цикл. Он включает в себя несколько этапов переработки и повторного использования облученного ядерного топлива. Исходные трансурановые элементы в отработанном топливе с АЭС (1) сначала попадают в сравнительно дешевые ядерные легководные реакторы (2), где преобразуется 75% отходов (а именно те элементы, которые поддаются трансмутации при воздействии тепловых нейтронов). Потом уже это отработанное топливо «второго уровня» вновь перерабатывается (3) и превращается в горючее для тех самых гибридных установок (4), эксплуатирующих реакции синтеза и деления. В них пережигаются еще 24% от изначальных ядерных отходов (теперь уже самые опасные долгоживущие элементы). И лишь 1% отработанного топлива на выходе комплекса (5) нуждается в геологическом захоронении (6).

преобразовывать в нем отработанное топливо с АЭС, – далеко не нова. Но техасцы, как они считают, первыми показали путь к постройке такого гибрида-избавителя, который был бы осуществим с точки зрения как инженерии, так и экономики. Дивертором Super X уже заинтересовались три научные группы в США и Британии, работающие над своими проектами токамаков. И

если найдутся средства на продолжение исследований Котсченрейтера, следующими шагами ученых должны стать расширенное численное моделирование, инженерный проект и постройка прототипа FFTS.

2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

В лесу Сахары заколосятся хлеба на морской воде

Комплекс Sahara Forest занимал бы территории, которые ныне мало на что пригодны из-за жаркого и сухого климата. 28

март • 2010

Можно ли выращивать зерновые культуры в Сахаре без необходимости в бурении водоносных скважин? Реально ли получать в сухой и жаркой местности и энергию, и питьевую воду, и пищу одновременно, причём без привлечения ресурсов извне? Выполним ли план превращения части пустыни в искусственный лес, способный накормить и напоить тысячи людей? На все эти вопросы утвердительно отвечают трое британцев из проекта «Лес Сахары» (Sahara Forest).

«Сахарский проект» британцев отличает синергетический эффект – две главные составляющие системы усиливают эффективность друг друга.

Замысел новаторов с Туманного Альбиона впечатляет: они предлагают создать в Сахаре обширные супертеплицы, в которых комбинировалось бы сразу несколько перспективных и уже испытанных технологий. Сочетание солнечных электростанций термального типа и оригинальных опреснителей позволило бы Sahara Forest бук-

техника, механизмы, электроника

Этот амбициозный план разработали изобретатель Чарли Патон (Charlie Paton), основатель компании Seawater Greenhouse, архитектор Майкл Паулин (Michael Pawlyn) из

Солнечные термальные электростанции Sahara Forest по устройству должны быть сходны с красивой испанской башней и с аризонским суперпроектом. Вкратце все просто:

Британские «морские теплицы» искусственно воспроизводят тот же естественный эффект, который оказывают лесистые горы, возвышающиеся на пути влажного воздуха, идущего с океана вглубь континента и выпадающего живительными дождями.

вально «из ничего» производить еду, топливо, электроэнергию и питьевую воду, что преобразило бы целый регион.

фирмы Exploration Architecture и инженер Билл Уаттс (Bill Watts) из Max Fordham & Partners.

концентрические ряды зеркал собирают свет и направляют его на котел, в котором закипает вода. Пар крутит турбину 2010 • март

дело техники электрического генератора. Только располагаться эти станции должны не отдельно от потребителя, а непосредственно в цепочке теплиц, нуждающихся в энергии. «Сотрудничество», что важно, будет двусторонним. Но какую выгоду солнечные аппараты извлекут из оранжерей – расскажем позже. Сами фермерские «угодья» здесь тоже нетрадиционные. Это «теплицы на основе морской воды», разработанные, как нетрудно догадаться, компанией Seawater Greenhouse. Данные сооружения являются не только собственно теплицами, но еще и опреснителями, и даже системами извлечения влаги из окружающего воздуха. Как работает Seawater Greenhouse, можно увидеть на схеме. Заметим, данная технология напоминает ту, что должна использоваться на «острове невезения». Но в «сахарском» проекте извлекается не только влага, присутствующая изначально в окружающей атмосфере, – тут еще и опресняется морская вода. При этом затраты энергии на ее перекачку вглубь побережья, а также стоимость всей установки оказываются меньшими, нежели другие варианты опреснителей, утверждают изобретатели системы. На производство одного кубометра пресной воды Seawater Greenhouse тратит 3 киловатт-часа. Если эти скромные кило30

март • 2010

Общая схема теплицы с морской водой. 1. Поверхностная морская вода падает дождем во входном портале-испарителе, через который наружный воздух поступает в теплицу (поток идет слева направо). Пыль, соль, пыльца и насекомые фильтруются, а под крышу попадает чистый увлажненный воздух, к тому же охлажденный примерно на 15 градусов, в сравнении с температурой снаружи. 2. Солнечный свет частично фильтруется полупрозрачным покрытием крыши, чтобы оставались только те длины волн, которые наиболее эффективно используются в фотосинтезе. Эта частичная задержка света также помогает удерживать температуру в теплице на уровне, наиболее подходящем для зерновых культур, которые не любят излишнюю жару. 3. Воздух течет через второй увлажнитель с распыляемой поверхностной морской водой, где доходит до точки насыщения. 4. Далее этот влажный воздух попадает в конденсатор, через который прокачивается очень холодная морская вода с глубины. Полученная из воздуха чистая пресная вода собирается в баках для дальнейшего использования. 5. Этот вентилятор как раз и прокачивает воздух через всю теплицу, направляя его в другие помещения. К примеру, в те части теплицы, где выращиваются культуры, любящие тень. 6. Подача глубинной морской воды. 7. Возврат отработанной морской воды. 8. Емкость для хранения чистой пресной воды.

ватты будут поступать от альтернативных источников (как и предусматривает проект для Сахары), новая суперферма станет не только «зеленой» во всех смыслах, но и энергетически самостоятельной. А еще Seawater Greenhouse сокращает расход воды на ирригацию. Сравнительно холодный воздух с относительной влажностью в 90%, находящийся под

крышей необычной теплицы, снижает испарение воды с листьев. Так что, к примеру, на Тенерифе, где работает одно из таких сооружений, его хозяева тратят на полив 1,2 литра на квадратный метр в день, в то время как фермеры по соседству, выращивающие культуры по традиционной схеме, целых 8 литров. Важно, что устранение ис-

техника, механизмы, электроника

парения воды растениями позволяет им быстрее развиваться. В сухом воздухе сильная потеря влаги подавляет фотосинтез, даже если есть подкормка и обилие солнечных лучей. Кстати, необходимые растениям питательные вещества в данном проекте предполагается получать все из той же морской воды, а также – из специально выращиваемых морских водорослей. На этом преимущества Sahara Forest не исчерпываются. Помните, мы говорили о взаимовыгодном «сотрудничестве» солнечных термальных станций и теплиц? Дело в том, что последние, – поясняет Патон, – производят впятеро больше пресной воды, чем нужно для полива растений. Какая-то часть излишков

Испаритель денсатор Greenhouse.

и конSeawater

пойдет на питьевые нужды, но все равно останется немало чистой H2O. По словам Паулина, солнечные агрегаты, помимо электричества, генерируют немало тепловой энергии, которая обычно улетучивается впустую (снижая КПД станции). В Sahara Forest она может использоваться, чтобы испарять больше морской воды на входе в теплицы. Это увеличит влажность внутри, что в свою очередь повысит отдачу опреснителя. Пресная же вода понадобится и самим солнечным электростанциям – для промывки обширных поверхностей зеркал от пыли и пополнения водяных контуров турбогенераторов. Таким образом, комбинация двух технологий (солнечных башен и теплиц с опреснителями) усиливает преимущества каждой из них и снимает проблемы, присущие этим проектам по отдельности. Воду также можно использовать для повышения влажности в окрестностях теплиц. На открытых пространствах с цепочками оросительных установок владельцы Sahara Forest смогут выращивать более выносливые растения (ятрофу), из которых получится замечательное биотопливо. Инициаторы проекта полагают, что многокилометровые полосы «Лесов Сахары», расположенных вблизи северного побережья Черного континен-

Теплицы могут тянуться на многие километры. А ориентированы они должны быть так, чтобы перехватывать поток воздуха с океана.

та, могли бы не только обеспечивать местное население водой, едой и электричеством, но и поставлять излишки энергии в Европу. Стоимость «Леса Сахары» оценивается в 80 миллионов евро за комплекс теплиц площадью 20 гектаров, совмещенных с солнечными установками суммарной мощностью 10 мегаватт. Это не так уж дорого, учитывая все бонусы технологии. Впрочем, когда начнется «озеленение» величайшей пустыни мира – никто сказать не может. Но пилотные проекты, построенные по образу и подобию Sahara Forest, вполне могут появиться в ближайшие годы сразу в нескольких местах. Как говорит Патон, группы бизнесменов в ОАЭ, Омане, Бахрейне, Катаре и Кувейте уже выразили заинтересованность в финансировании этих необычных экспериментов.

2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Умный робот с налета завершил невыполнимую миссию

Представьте, что крошечный летающий робот попал в настоящий лабиринт из незнакомых ему коридоров и комнат. Без каких-либо команд от операторов, без сигналов GPS, в реальном времени он должен сориентироваться в обстановке и найти заданную цель, добравшись до нее быстро и без аварий, не заблудившись по дороге. Это уже реальность.

Даже командысоперники по состязанию роботов назвали эту скромную на вид машинку «фантастической системой».

http://www.youtube.com/watch?v=5qQJwLJ857s&feature http://www.youtube.com/watch?v=RWGOdBlgreE&feature http://www.youtube.com/watch?v=fHDw4SFQzJM&feature

Именно таков летательный микро-аппарат (micro air vehicles – MAV), построенный в группе «Надежных роботов» Массачусетского технологического института (Robust Robotics Group). Главной задачей при его создании была шлифовка автономной навигации,

март • 2010

способной в тесных закрытых помещениях прямо на ходу выстраивать «в голове» трехмерную карту местности и сообразно ей планировать свое дальнейшее перемещение. MAV из Массачусетса построен по четырехроторной схе-

техника, механизмы, электроника

ме – четыре подъемных винта размещены по углам этого «вертолета» (корректнее сказать – летающей платформы). Поперечник аппарата составляет примерно 60 сантиметров – достаточно немного, чтобы спокойно проникать в двери. Вращают винты электромоторчики, получающие питание от бортовых аккумуляторов. Одна из предыдущих версий четырехроторной машины из Массачусетса испытывалась на природе. Однако, как оказалось, летать в помещениях в определенном смысле сложнее. Если машина должна двигаться самостоятельно.

Главные органы чувств у новинки – набор лазерных дальномеров, непрерывно сканирующих окружающий мир в горизонтальной плоскости. Смещение машины вверх-вниз позволяет ей выстраивать карту помещений в объеме, тому же способствуют и легкие наклоны корпуса. Эти колебания, происходящие естественным образом из-за воздушных потоков, могли бы сбить электронный мозг робота с толку – ведь в таком случае лучи идут по косой и нарушается оценка рас-

стояния до предметов. Но ведомая профессором Николасом Роем (Nicholas Roy) команда нашла выход: в робота встроили гироскопы и акселерометры, с высокой точностью определяющие крен. Специальный алгоритм в реальном времени вносит поправку на наклон при оценке отражений от лазеров. Одновременно программа борется со сносом, возникающим из-за случайного наклона корпуса, обдумывает дальнейшие шаги (смотрит, где машина уже побывала и где просматриваются неисследованные тупики), и все – достаточно быстро, чтобы машине не приходилось «садиться и думать», ведь

Есть еще ряд хитростей. Если робот летит по длинному коридору, в котором теряется его луч (дальномер работает до 30 метров), софт направляет лазеры чуть в сторону, так, чтобы они постоянно «цеплялись» за стены и предметы. Таким образом, машина не только избегает препятствий, но и определяет собственную скорость, корректируя ее, чтобы не врезаться во что-нибудь. В дополнение к лазерам MAV от Robust Robotics оснащен оптической системой, помогающей определять препятствия, и видеокамерой, ведущей репортаж для людей-наблюдателей (в принципе у машины есть и банальный ре-

Цель AUVSI – претворение фантастики в жизнь. Чтобы построить такого разведчика, в первую очередь стоит подумать о его «мозгах». Именно их и тренируют конкурсы этой ассоциации.

в ответственном задании (разведка, поиск пострадавших в аварийном здании и так далее) каждая минута на счету. Такая продуманность софта и придает машинке удивительные способности.

жим дистанционного управления, но главная ее изюминка – именно возможность самостоятельной работы). А как MAV проявил себя, мы сейчас расскажем. Минувшим летом Междуна2010 • март

дело техники родная ассоциация беспилотных транспортных средств (AUVSI), объединяющая разработчиков автономных летающих, плавающих и ездящих машин, провела очередное соревнование летающих роботов – IARC (International Aerial Robotics Competition). Это состязание принимал у себя университет Пуэрто-Рико в Маягуэсе (University of Puerto Rico at Mayagüez). Ежегодное соревнование проходило в 19-й раз, но впервые в его истории случился приятный рекорд. Поясним, для командучастниц и их автономных машинок организаторы IARC придумывают так называемые миссии – сценарии работы устройств и определенные задания. И в ны-

нешнем году миссия была всегото пятая по счету. Почему? А просто задание сменяется только после того, как хоть одна команда его выполнит (и выиграет главный приз). Так вот, до сих пор ни разу ни один университет или компания, привозившая своего робота на IARC, не выигрывала миссию в первый ее год. Начальную задачу от AUVSI команды штурмовали три года подряд, а четвертую (решенную в 2008-м) – аж в течение восьми лет кряду. Robust Robotics Group же совершила маленькое чудо – она выиграла IARC 2009, опередив шестерых соперников и успешно выполнив миссию номер пять в первый же год ее объявления. А

Robust Robotics MAV в лабиринте и глава группы Николас Рой.

март • 2010

ведь сложность конкурсов постоянно росла. Так, в первой миссии беспилотники должны были самостоятельно перенести небольшой груз из одного конца площадки в другой, а в четвертой – пролететь по открытой местности три километра, а затем найти определенное здание и залететь в него. Пятая же миссия – это ориентация в закрытом помещении без каких-либо внешних сигналов, не важно, со спутника ли, от радиомаяков или от пульта дистанционного управления. Причем это помещение, про которое робот не должен заранее ничего «знать». Хорошо, что аппарат от Robust Robotics заранее потренировался у себя на родине. Страшную историю по мотивам известной катастрофы придумали устроители этой битвы, чтобы обыграть сценарий пятой задачи. В некоем Украинистане взорвался реактор на АЭС. Люди или погибли, или срочно эвакуированы, уровень радиации – зашкаливает за все мыслимые нормы. Аварийная автоматика заглушила два из трех оставшихся реакторов, но еще один остался включенным, что представляет опасность. Робот должен через разбитое окно попасть внутрь станции, пролететь через все коридоры и узнать (по светодиодам) «главный пульт управления». Его изображение MAV и обязан передать людям по радио, чтобы специалисты оценили положение тумблеров,

техника, механизмы, электроника

Легенда для пятой миссии была придумана с размахом, хотя декорации оказались примитивными на вид. С другой стороны – это же не представление.

увидели сигналы индикаторов и придумали выход из положения. Лабиринт-АЭС в ПуэртоРико построили из фанеры и картона. Так же, как и главный пульт. Внутри расставили толику препятствий. И пригласили команды. MAV из Массачусетского технологического – единственный из целого ряда машин безукоризненно справился (пусть с четвертой попытки): он долетел до помещения с пультом, не врезавшись ни в один предмет, опознал пульт по лампочкам и передал картинку судьям. И уложился притом в пять минут. Как это произошло, можно увидеть на видео (ссылка в начале статьи). $10 тысяч призовых дополнили радость массачусетской команды. Более того, по правилам IARC, ни разу еще не применявшимся, группе Николаса вернули $1 тысячу вступительного взноса. Как раз за то, что победа пришла

в первом же году существования новой миссии. Так что в 2010-м AUVSI разыграет уже миссию номер шесть. В соответствии с принципами IARC это будет задание, которое не может в данный момент выполнить ни один существующий гражданский или военный роботбеспилотник. Машинка должна незаметно проникнуть в здание разведки республики Нари, окруженное забором под напряжением, используя слепые зоны камер безопасности (информация добыта заранее) и избегая регулярных обходов стражи, найти определенное помещение, а в нем – лежащую флешку с секретной информацией. Флешку нужно изъять, а на ее место положить такую же пустую, чтобы противник не заметил пропажи, после незаметно вылететь

из здания. И все это – без дистанционного управления, руководствуясь только своим «умом». Разумеется, никакой республики Нари нет, как не существует и Украинистана, а грозное здание разведслужбы будет выстроено все в том же кампусе университета Пуэрто-Рико из досок и папье-маше. Но от этого роботам, которые выйдут на старт в августе, легче не станет. Призовой фонд соревнования на 2010-й опять составляет $10 тысяч, но каждый последующий год, если никто не выполнит задачу, устроители будут увеличивать приз еще на $10 тысяч. Интересно, сколько лет миссия-6 будет считаться невыполнимой?

Помыкавшись между декорациями и составив их план, робот увидел «пульт АЭС» (внизу слева – кадр с бортовой камеры). Справа внизу: команда-победитель у знаменательного «пульта». 2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Придуманы реакторы для получения кислорода прямо на Луне

Чтобы осуществить планы по постройке лунной базы и полет на Марс, необходимо научиться снабжать космонавтов кислородом хотя бы на нашем спутнике. Наконец-то нашлись две более или менее реалистичные работы, предлагающие проекты реакторов, получающих O2 из лунной породы.

Напомним предысторию процесса. В 2005 году NASA объявило конкурс: $250 тысяч тому, кто разработает технологию получения пяти килограммов кислорода за восемь часов из образца, симулирующего лунную породу. В 2008-м награду повысили до $1 миллио-

март • 2010

на, но никто так и не откликнулся. Между тем американцы и сами пытаются решить проблему в рамках программы In Situ Resource Utilization. Дело в том, что доставка кислорода с Земли стоит совершенно немыслимых денег: около $100 миллионов за одну

В предыдущих своих работах авторы нового исследования c помощью электролиза получали титан, теперь им нужен чистый кислород.

тонну. Именно по этой причине ученые всего мира пытаются придумать, как дешево получить столь необходимый для дыхания элемент на месте. Недавно заявку на некоторый успех предъявила команда химиков из Кембриджа, возглавляемая Дереком Фраем (Derek Fray). Материаловеды придумали, как переделать под нужды космонавтов свою предыдущую разработку – электрохимический процесс, позволяющий получать чистые металлы и их сплавы из оксидов. Вот как это работало раньше: химические соединения металла и кислорода использовались в качестве катода, анодом служил стержень из углерода. Они помещаются в проводящий электроны расплавленный хлорид кальция (CaCl2 – довольно распространенная соль, которая плавится при температуре 800 °C). Изначально на катоде

получались чистые металлы, на аноде – углекислый газ (при этом анод сильно изнашивался, эту проблему сейчас активно решают), теперь же там будет образовываться кислород. Такие же оксиды металлов встречаются и в лунных породах. То есть для получения кислорода необходимо будет сформовать из них стержни и вставить в реактор. Фрай и его команда заменили углеродный анод новым нереакционноспособным, представляющим собой смесь титаната и рутената кальция. В результате анод практически не разрушается. После первого прогона в течение 150 часов Дерек и его команда подсчитали, что в год он будет изнашиваться примерно на три сантиметра. Отметим, что в общей сложности Фрай предлагает поставить на Луне три метровых реактора. Такая система будет выдавать тонну кислорода каждый год (для этого необходимо три тонны лунной породы). Так как для осуществления реакции нужно большое количество тепла, ученые побеспокоились и о теплоизоляции реакторов. «Это не будет проблемой, – уверяет Дерек. – Всей системе потребуется 4,5 киловатта энергии, все равно что среднестатистическому домашнему водонагревателю». Снабжать реакторы энергией

будут либо солнечные батареи, либо небольшой ядерный реактор. Для того чтобы идея превратилась хотя бы в грубый прототип большого реактора для получения кислорода, необходимо еще около $16,5 миллиона. Фраю уже помогает в этом Европейское космическое агентство (ESA). Несколько слов о второй разработке: по той же технологии собираются получать O2 ученые из Массачусетского технологического института (MIT). Этой группой руководит Дональд Сэдовей (Donald Sadoway), известный нам по идее расплавленного аккумулятора. Правда, его реактор будет в два раза «горячее» (1600 °C). При такой температуре лунная порода сама плавится и может выступать в качестве электролита. Дональду и его коллегам нужно около двух лет для доработки технологии. Ученых из MIT частично спонсирует NASA. Процесс Фрая эффективнее, так как происходит при более низкой температуре, но Сэдовею не надо прессовать из реголита стержни: он и его коллеги могут использовать породу прямо в виде песка. «Как только мы решим проблему материала в лаборатории, дело пойдет быстрее», – подводит итог Сэдовей.

2010 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Бразилец придумал оригинальную звуковую дорожку

Работающий и учащийся в Милане бразильский музыкант и дизайнер Рикардо Сеола (Ricardo Seola) изготовил развивающую творческую игрушку, совместив детскую железную дорогу и музыкальную шкатулку. Получилась очень простая, милая и для многих желанная вещица.

Сеола адресует свое создание детям от трех лет как образовательную игрушку, развивающую познавательные способности и помогающую раскрыться индивидуальности, – музыка как-никак.

http://www.youtube.com/watch?v=lhDT0nwjZQM&feature http://www.youtube.com/watch?v=3J4SbRbZjXU&feature

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 определенной последовательности приделаны

март • 2010

крохотные шарики, задевая их пластинками на передке, «локомотив» издает 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

техника, механизмы, электроника

– 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 непонятно. Музыка в презентационном видеоролике (ссылка в начале статьи) исполнена самим Рикардо. Это его интерпретация песни Coin-Operated Boy американского дуэта The Dresden Dolls. Что же касается композиций собственного сочинения, то тут стоит сказать, что у Сеолы (до его отъезда в Италию в 2008 году) была группа под названием «Z?». Видеоклип этой команды на песню «Deixa o Tempo» в 2007-м был признан «лучшим независимым бразильским музыкальным видео» на фестивале Gramado Cine Video. Спасибо кукольному театру Trip Teatro de Animaςão.

Никаких батареек и излишеств, мешающих воображению ребенка. Эстетично, экологично и, можно сказать, честно. Длина паровозика 13 сантиметров, ширина и высота – по 10 см. «Рельс»: 23 х 11 см. Диаметр собранной в полный круг дороги – 60 см. 2010 • март

наука

природа, космос, общество

Космическая рябь стремится объединить две физики

Наш мир описывается как минимум двумя абсолютно разными способами – при помощи так называемых классической и квантовой физик. Уже почти век ученые с переменным успехом пытаются разработать теорию, которая объединила бы законы объектов макромира с таинственным поведением субатомных частиц, способных быть в нескольких местах и состояниях одновременно.

Согласно Копенгагенской интерпретации квантовой механики, вся Вселенная – квантовая система, существующая в суперпозиции состояний, которые при попытке проведения измерений коллапсируют в состояния «классической» физики. Это явление называется квантовой декогерентностью (quantum decoherence).

Интригующий вариант разрешения этой дуальности предлагает команда исследователей под руководством Браима Ламина (Brahim Lamine) из парижско-

март • 2010

го университета Пьера и Мари Кюри (UPMC). На очередном коллоквиуме «Гравитация и фундаментальная физика в космосе» (GPhyS) учёные обнаро-

довали теорию, которая могла бы положить конец вековому противоречию классической и квантовой физики. Мирное сосуществование обеих моделей, как объясняет группа Ламина, может присутствовать во Вселенной, пространственно-временной континуум которой по сей день пронизывает своеобразная «космическая рябь» гравитационных волн. Это явление возникло как результат быстрого расширения Вселенной после Большого взрыва и последующих космических катаклизмов наподобие сталкивающихся чёрных дыр. Браим в своей статье при помощи коллег рассчитал, как колебания пространства-времени могут способствовать проявлению квантовой декогерентности на примере систем с очень большой массой (планеты и спутники). Как и предполагалось, специалисты обнаружили, что при индуцировании гравитационными волнами немедленно происходит коллапс любой волновой функции. По идее, то же верно и для объектов классической физики меньшего размера, но проверить это пока так же нельзя, как и точно определить границу перехода между двумя физиками по мере плавного уменьшения размера объекта. Для экспериментального подтверждения гипотезы Ламина потребовалось бы в полностью изолированной системе

Провоцируемое гравитационными волнами явление декогерентности воздвигает некое подобие естественной границы между «классическими» и «квантовыми» объектами, что мы наблюдаем.

применить прибор под названием материально-волновой интерферометр, в котором молекулы проходят через несколько

дифракционных решёток. Австрийские физики из университета Вены (Universität Wien) ранее проводили экспе-

Проходя через череду решеток, молекулы, которые в силу квантового дуализма являются и волнами, отклоняются и создают интерференционную картину. Такой корпускулярноволновой дуализм уже удалось обнаружить для сравнительно крупных молекул C60. 2010 • март

наука римент, схожий по структуре с предложенным, в котором использовали пучки из фуллеренов C60. Для них впервые удалось наблюдать волны де Бройля и интерференцию, а ведь эти молекулы из-за своей сложности можно уже считать едва ли не макрообъектами. Однако даже с молекулами такого размера эффект от воздействия гравитационных волн был бы слишком мал, чтобы чётко его зафиксировать. Для успешного подтверждения теории воздействия космической ряби потребовалось бы провести интерференцию сверхзвуковых пучков многослойных фуллеренов C3000 на пространстве площадью около 1 м2. Теория космической ряби интересна прежде всего тем, что она изящно закольцовывает кажущееся противоречие двух физик. Если Большой взрыв и впрямь породил рябь, до сих пор, прямо в эту секунду пронизывающую всю Вселенную, то фактически это означает, что явление, описывающееся в рамках общей теории относительности (то есть гравитационные волны), напрямую оказывает влияние на квантовые явления. В данном случае – на декогерентность. А она, в свою очередь, создаёт стрелу времени через череду коллапсов неопределённых состояний в определённые и формирует привычный нам мир классической физики. Получается картинка наподобие ленты Мёбиуса или 42

март • 2010

По мере роста размера молекул они все сильнее приближаются к макрообъектам и классическому миру. Поэтому в случае применения в опыте с интерференцией пучков фуллеренов с числом атомов порядка 3000 (и в случае если невидимо присутствующий фон пространственно-временных колебаний и впрямь влияет на декогерентность) картина интерференции не возникнет – она будет разрушена в результате коллапса волновой функции.

поедающего свой хвост змея Уробороса, который, по представлениям древних (возможно, не таким уж наивным), обвивает мир. Гипотеза гравитационной космической ряби вполне жизнеспособна и уж точно более проста для понимания, чем тео-

рия суперструн, считающаяся сейчас главным кандидатом на роль «теории всего». Подтвердится ли она экспериментально – покажет лишь генерируемое космической рябью время.

Квантовые эффекты, как выясняется, вполне можно наблюдать в макромире – не так давно мы рассказывали, например, про использующую обе физики микролампу и про то, как описывается квантовым уравнением обычная электроцепь. Все это наводит на мысли о том, что если и не «космическая рябь», то какая-то другая теория должна успешно объединить две физики, описывающие одну и ту же Вселенную разными языками.

техника, механизмы, электроника наука

Как пишет The Times, странное морское существо, использующее бомбочки, отрывающиеся от его тела, для защиты от хищников было обнаружено исследователями в глубинах Тихого океана.

Черви длиной от двух до восьми сантиметров были окрещены учеными «зелеными бомбометателями». Они, похоже, применяют ту же тактику, что и пилоты истребителей, использующие «обманки», чтобы увести идущие на тепло ракеты. В случае опасности эти черви выпускают наполненные жидкостью шарики, которые взрываются с яркой вспышкой, длящейся несколько секунд. Таким образом, зеленые огни на глубине отвлекают внимание хищника, что дает червям воз-

природа, космос, общество

Ученые обнаружили морское существо, использующее «бомбы» для защиты

можность скрыться. Как отмечает издание, это, впрочем, лишь догадки – точное предназначение «бомбочек» остается неизвестным. Один из американских ученых, доктор Карен Озбон из Океанографического института в Сан-Диего, штат Калифорния, пояснил: «Мы обнаружили целую группу сравнительно крупных, необычных животных, о существовании которых мы раньше и не подозревали».

2010 • март

наука дело техники

природа, космос, общество

Найдены живые микробы в 30-тысячелетних кристаллах соли

Микроорганизмыэкстремалы отмечены на этой электронной микрофотографии черными стрелками. Черные точки – поры мембраны, на которую архей поместили для «фотосессии».

март • 2010

Биологи Гавайского университета (UH Mãnoa) обнаружили живые микроорганизмы, заточенные внутри кристаллов соли на протяжении десятков тысяч лет. Оказалось, что вместе с микробами внутрь попал и необычный источник пищи.

Брайан Шуберт (Brian Schubert) и его коллеги изучали соляные кристаллы, найденные в осадочном керне, взятом в калифорнийской Долине Смерти. Внутри природных образований они заметили крошечные полости, заполненные жидкостью. Чуть позже биологи выяснили, что в жидкости находятся представители археев (ученые смогли вырастить на основе полученных образцов колонии живых микроорганизмов). Эти одноклеточные микробы составляют в биологической систематике отдельное царство, и по некоторым оценкам масса всех представителей архей превышает биомассу всех остальных живых организмов планеты. Биологи оценили возраст выделенной жидкости в 22-34 тысячи лет, а это означает, что и найденным археям было примерно столько же. «Но как прокариоты столь долго продержались в полной изоляции от внешнего мира?» – вопрошают ученые в заголовке своей статьи в журнале Geology. Американские биологи полагают, что все дело в клетках древних мертвых водорослей рода Dunaliella, обнаруженных в тех же крошечных полостях. Они содержат много глицерина. После смерти клеток соединение, вероятно, проникало вовне, им и питались стойкие археи. Шуберт подсчитал, что одна клетка водоросли хранит запас, который микроорганиз-

Клетки водорослей, извлеченные с глубины 17,8 метра (возраст оценивается в 34 тысячи лет). Некоторые клетки «подкрашены» бета-каротином.

мы могут растянуть аж на 12 миллионов лет! «Включения содержали десятки мертвых клеток, поэтому можно считать, что археи были обеспечены практически неиссякаемым запасом пищи», – добавляет Брайан. Отметим, что это один из самых впечатляющих примеров экстремального выживания, но не первый. Ранее мы рассказывали про микроорганизмы, живущие в горячих источниках, под дном океана, под антарктическим ледником и в золотодобывающей шахте, а также процветавших 120 тысяч лет в толще гренландских льдов. Кстати, не так давно другая группа ученых рапортовала о том, что ими были выделены микробы из жидкости возрастом 250 миллионов лет! Однако тогда выводы работы были поставлены под сомнение, так как исследователи не смогли доказать, что обнаруженные ими кристаллы не растворя-

лись, а затем рекристаллизовались вновь (соответственно, существовала вероятность, что перед биологами оказались современные микроорганизмы). У группы Шуберта такой проблемы нет. Брайан и его коллеги показали: структура кристаллов свидетельствует о том, что они образовались в гиперсоленом озере (hypersaline lake). А так как ничего подобного в Долине Смерти не существует уже около 10 тысяч лет, то, вероятно, рекристаллизации найденных образцов не происходило. Любопытно, что, несмотря на противопоставление предыдущей работе, нынешнее исследование косвенно доказывает прежние выводы. На мертвых водорослях археи теоретически могли продержаться и 250 миллионов лет.

2010 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Philips разработала дровяную печь для третьего мира

Philips называет свою новинку просто – woodstove – дровяная печь.

март • 2010

Компания Philips, известная своей высокотехнологичной электроникой, выпустила весьма экзотический для себя, но все же очень инновационный продукт: «печьбуржуйку», предназначенную для самых бедных регионов планеты.

Небольшие дровяные очаги, устраиваемые обычно прямо в доме – это типичное «кухонное оборудование» для сотен миллионов семей. Печка от Philips, даром, что выглядит не особенно впечатляюще, должна облегчить их быт. Дело в том, что новая «буржуйка» потребляет на 80% меньше дров для приготовления того же количества пищи, по сравнению с примитивными каменными очагами, до сих пор применяемыми во многих бедных регионах. А это означает многократное облегчение быта (сокращение труда по сборке древесины), а также, в случае широкого распространения новинки, заметное снижение темпа сведения лесов. Еще более важно, что печка Philips выбрасывает на 9099% меньше вредных веществ (угарный газ, летучие органические соединения), чем примитивные очаги. А такие вещества, накапливающиеся в домах – мощный фактор, наносящий вред здоровью их обитателей и даже – причина гибели людей. Как сообщает компания, оба преимущества (экономичность и чистота выхлопа) ее печи обеспечиваются небольшим вентилятором, нагнетающим в корпус воздух под давлением, за счет чего достигается намного более полное сгорание древесины и

летучих веществ, выпускаемых ею при нагреве, причем – при большей температуре пламени. Вентилятор управляется микрочипом, а ток для небольшого электромотора вентилятора вырабатывает сама печка – в нее встроен термоэлектрический элемент (к нему можно еще и подключить лампочку). Также инженеры позаботились о рациональной

конструкции печи (для умеренной стоимости), хорошей теплоизоляции ее корпуса (что уменьшает время разогрева пищи и бесполезную потерю тепла). Недавно печь прошла испытания в нескольких домах бедняков в Индии, и теперь голландская компания ищет партнеров для распространения этого продукта.

2010 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Водяные мельницы будущего делают воду из воздуха

Каждую секунду в мире по тем или иным причинам, связанным с нехваткой чистой питьевой воды, умирает двое детей.

март • 2010

Воду надо ценить и не лить почем зря. В современном мире об этом знают даже дети. Городскому жителю проще всего оценить всю значимость этого суждения, если представить себя в пустыне, где воду можно достать только лишь из-под земли и из воздуха. И то при определенной сноровке. Но мы расскажем не о способах сбора чистой воды в экстремальных обстоятельствах, а об устройствах, которые облегчают жизнь людей, добывая ее из воздуха.

Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода – основа всей жизни на Земле – с каждым годом становится все более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за нее, родимой?.. Уже сейчас примерно один человек из пяти испытывает трудности с нехваткой питьевой воды. И даже горожанам, привыкшим к комфорту, предоставляемому современными системами водоснабжения, не стоит об этом забывать. Как там говорили на уроках географии? «Большая часть поверхности Земли покрыта водой…» А это примерно 326 миллионов кубических миль воды. 97% из них – соленая из морей и океанов, и лишь 3% – пресная. Но и из этой части 99,3% находятся в виде льда, а половина того, что осталось, – под землей. К 2025 году девять миллиардов человек на планете будут делить все то же количество доступной воды. Большинство из них будут жить в больших перенаселенных городах, оказывая гигантское давление на местные водные ресурсы. А если вспомнить о том, что городские водопроводы постоянно приходится чинить, латать и обновлять, то будущее кажется совсем уж черным и незавидным.

Круговорот воды в природе и участие в нем генераторов воды из воздуха.

Так где же взять чистую воду? В воздухе содержится, по разным оценкам, от 12 до 16 тысяч кубических километров влаги (или 0,000012% всей воды на Земле). Этот объем можно сравнить с количеством воды в Великих озерах Северной Америки (самом крупном природном хранилище пресной воды в мире). Между тем во многих даже самых бедных и густонаселенных странах мира воздух настолько влажный и теплый, что воду можно было бы конденсировать прямо из него. Кубический метр возду-

ха содержит (в зависимости от влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров. Существующие ныне установки могут собрать в среднем около 20-30% от этого количества. Самые лучшие условия для них (высокие влажность и температура) – в странах, расположенных в пределах 30 градусов широты от экватора. Так как природа постоянно пополняет запасы воды в воздухе, устройства, производящие ценную жидкость из воздуха, не могут ничем навредить окружающей среде (даже если их будет установлено очень

Карта доступности воды Gleick 1998.

2010 • март

секрет фирмы много в каком-то определенном месте). Получается, процесс может идти бесконечно и работа аппаратов ограничена лишь сроком их службы. Поговорим о том, как работают генераторы атмосферной воды (AWG – Atmospheric water generator). Первые системы, поставляющие воду из воздуха, были разработаны еще в 1990-х. По сути они были похожи на систему, что используется для дегидратации воздуха в холодильниках (еще можно вспомнить про дождь из-под кондиционеров в современном мегаполисе). Компрессор заставляет хладагент проходить через хитросплетение трубок, в то же время вентилятор прогоняет над трубками воздух. Если температура охлаждающих спиралей чуть ниже точки росы, около 40% жидкости из воздуха будет конденсироваться на них, стекая в специальный контейнер. Если же трубки будут слишком холодными, то на их поверхности будет образовываться лед (что, конечно же, отразится на функциональности аппарата). Но то в холодильнике, а в генераторах воды из атмосферы также присутствуют специальные воздушные фильтры, ультрафиолетовые стерилизаторы и угольные фильтры для собранной воды, приборы, обогащающие ее кислородом, датчики уровня воды в контейнере. Оптимальные параметры работы установок: температура 50

март • 2010

Воду, полученную с помощью WaterMill, можно использовать в разных целях. Например, подключить прямо к крану. Также подойдут офисный кулер, холодильник и увлажнитель воздуха.

бизнес, люди и деньги

выше 15,5 °С и относительная влажность (RH) выше 40%, а также не слишком большая высота над уровнем моря (не выше 1200 метров). Хотя в большинстве инструкций говорится о 20–40 °С и RH 60–100%. Понятно, что установка таких генераторов предполагает наличие входа воздуха извне помещения. Тут целый букет факторов: как это ни удивительно, атмосферный воздух намного чище «домашнего», а «офисный» уже высушен кондиционерами. Да и собирать влагу из помещения вредно: люди и так страдают от его низкой влажности. Хотя самые маленькие установки при наличии хорошей вентиляции можно поставить на кухне или в ванной. Где может пригодиться такой дегидратор? Начинали мы с пустыни – там он пригодится жителям далеких поселений, для которых подвоз бутилированной воды дорог или невозможен, военным, ведущим боевые действия вдали от источников воды, и представителям гуманитарных и спасательных миссий (в том числе врачам). AWG могут быть использованы для домашних и сельскохозяйственных нужд, в офисных помещениях, школах, отелях, на кораблях, совершающих круизные путешествия, в спортивных центрах и прочих общественных местах. В коммерческих целях некоторые производители предла-

Мобильный генератор воды из воздуха от AirWater Corporation. Внутри прицепа есть не только раковины, но и душевые кабины.

гают даже вариант розлива воды из воздуха в бутылки! А теперь попробуем рассказать об основных предлагаемых продуктах на рынке добычи воды из воздуха. Element four Основной продукт компании Element four называется «Водяная мельница» (WaterMill). Она собирает до 12 литров воды в сутки для различных домашних нужд и при этом обладает приятным дизайном. Владельцы могут не беспокоиться о наличии в собранной жидкости токсинов и бактерий. Специальные системы заботятся о затрате устройством как можно меньшего количества энергии (а в скором времени установку

можно будет подсоединить к альтернативным источникам энергии). На специальном экране отображается информация о температуре, относительной влажности и количестве полученной влаги. AirWater Corporation Эта компания была образована в феврале 2003 года после корпоративного решения Universal Communication Systems (UCSY) начать работу в области высоких технологий по извлечению воды из воздуха. Впрочем, согласно пресс-релизу компании, различные научные исследования она проводила более 13 лет, в течение которых запатентовала многие свои тех2010 • март

секрет фирмы нологические решения. AirWater Corporation специализируется на установках, поставляющих воду в количестве от 100 до 5000 литров в день. Правда, и габариты у этих аппаратов соответствующие. В арсенале этой фирмы присутствуют мобильные устройства и те, что одновременно делают лед. У Air Water Corporation уже существуют решения для ирригации и отдаленных районов, в которых их продукт может работать от солнечных батарей. Более крупные (и сопоставимые) генераторы воды из атмосферного воздуха производят также компании White Buffalo Nation и Aqua Sciences. Air2Water Устройства, разработанные компанией Air2Water, дают от 3 до 38 литров воды в сутки, то есть являются не столь уж большими. Принцип работы этих машин соответствует всем остальным, хотя есть и некоторые отличия: поначалу воздух проходит электростатические фильтры, которые задерживают около 93% взвешенных частиц. Конденсированная вода проходит освещение ультрафиолетовой лампой в течение 30 минут (на этом этапе умирает 99,9% микробов и бактерий), затем отделяется осадок, на угольных фильтрах задерживается около 99,9% вредных летучих органи52

март • 2010

Так работает система Air2Water.

ческих веществ, а микропористая мембрана отделяет вирусы. Но и это еще не все – каждый час воду в контейнере снова обрабатывают ультрафиолетом. Основное производство аппаратов сосредоточено в Китае и Сингапуре, хотя доставка осуществляется по всему миру. Aquair Aquair – американское дочернее предприятие RG Global Lifestyles, появившееся на свет в 2004 году. Ее конек, пожалуй, в том, что кроме просто высасывания влаги из воздуха она специализируется еще и на системах очистки питьевой воды (результат – пятиступенчатый фильтр).

бизнес, люди и деньги

Отчасти из-за того, что недостаточно крупны пока что производители воды из воздуха. Кроме того, граждан развитых стран не так-то просто научить ценить природные ресурсы, а бедным странам вряд ли по карману обеспечить всех своих жителей удобным и достаточно простым источником воды в виде описанных генераторов.

Средний срок жизни системы от Aquair составляет 15–20 лет. При этом плановые проверки нужно проводить раз в год, а малые фильтры менять раз в 30 дней.

Кстати, на сайте компании можно найти калькулятор, который позволяет приблизительно подсчитать расход воды на разные нужды в течение года. Другие компании Австралийская фирма AirtoH2O тоже делает воду из воздуха и гордится тем, что насобирала более 360 тысяч литров живительной влаги. Ее продукция почти ничем не отличается от других таких же мелких производителей: китайского Water Master и расположившегося в Техасе AquaMaker. Добавим, что о цене литра воды, полученной любой из установок, говорить сложно. Однако все производители заявляют о том, что именно у них (в

отличие от конкурентов) самые низкие затраты энергии, а стоимость литра оценивается от 1 до 15 американских центов. Вообще, подсчет таких значений – сложное дело, ведь стоимость литра драгоценной жидкости зависит от вместимости генератора (ежегодного выхода воды), а также от влажности и температуры за его бортом. Отметим также, что существуют альтернативные методы получения воды из воздуха. Основные же выводы таковы: направление это определенно перспективное, полезное для людей и почти безвредное для окружающей среды. Однако вряд ли любая из существующих компаний сможет решить мировую проблему нехватки чистой питьевой воды.

Вот такой небольшой генератор почти ничем не отличается от обычной кофеварки, а вырабатывает шесть литров воды. 2010 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Торговля прошлогодними листьями пошла с огоньком

Каждый из нас хоть однажды сжигал опавшие листья. Но не каждому пришло бы в голову топить листьями печку. Обычную охапку листьев запихивать в очаг крайне хлопотно и, главное, совсем неэффективно. Однако есть другой путь – специальные поленья. В данном случае нужно говорить о подлинной инженерной разработке, принесшей своим авторам немалые дивиденды.

Моррисон и Уормингтон со своими чудополеньями.

Печки и камины хотя и не дают гигантского вклада в загрязняющие атмосферу выбросы (на фоне промышленных-то гигантов), но все равно в масштабах целого государства, тем паче – Земли, являются одним из отрицательных факторов для окружающей среды. Изобретение родом из Великобритании призвано изменить такое печальное положение дел. 54

март • 2010

Насчет необходимости сбора листьев в парках и садах есть две противоположные точки зрения. Одни специалисты сетуют, что в опавших листьях зимуют вредители и возбудители болезней (это, правда, относится больше к плодово-ягодным растениям), и потому, мол, удаление листвы идет деревьям на пользу. Другие напоминают, что опавшие листья представляют собой ценное удобрение (подкармливающее не только деревья), да к тому же они защищают почву от промерзания, давая возможность весенним травам начать свое развитие еще под снегом. И стало быть, сбор листьев наносит урон зеленым насаждениям. А вот наши герои из Бирмингема смотрят на опавшую листву совсем под иным углом: для них она – источник дохода, основа бизнеса, идущего под знаменем борьбы за экологию и против пресловутого глобального потепления. Питер Моррисон и Шэрон Уормингтон и их компания BioFuels International превращают сброшенную кронами листву в поленья – Leaf Log. Только в Британии вес опадающих за одну осень листьев составляет порядка миллиона тонн (50 тысяч листьев на одно крупное дерево). Собрать их все, разумеется, нереально, но даже небольшая толика от этого бесплатного источника – хорошее подспорье в деле сокращения сжигания ископаемых углеводородов.

Одно полено Leaf Log весит 1,2 килограмма, а длина его равна 28 сантиметрам.

Ведь сколь-нибудь массовая заготовка дров (существующая и сейчас даже во вполне развитых странах) означает вырубку лесов со всеми вытекающими. Но не отказываться же от уютного (и такого традиционного) домашнего очага? Для многих людей, живущих в отдельных домах, альтернатива в виде каминов на природном газе – совсем не вариант. Да и те означают сжигание ископаемого горючего – тоже не лучший выход. Между тем, отмечают британские новаторы, листья, оставленные на перегной, равно как и собранные и выброшенные на свалку, в процессе разложения выбрасывают в атмосферу метан, а он в двадцать с лишним раз более сильный парниковый газ, чем углекислый. Именно последний и выделяется в ходе горения листьев в камине, при этом в атмосферу

попадает углерод, отобранный деревом из воздуха в течение предыдущего лета. Как видим, использование опавших листьев в роли горючего обладает сразу двойным положительным эффектом для экологии. Идея этого необычного топлива родилась у Моррисона более двух лет назад, когда он выметал армию осенних листьев у себя дома. Повертев в руках опавший лист, изобретатель решил, что этот материал пропадает почем зря. Инженер поэкспериментировал с листвой, в результате чего создал топливную таблетку, содержащую помимо листвы ряд добавок. Таблетка вскипятила литр воды, что воодушевило Питера на новые опыты. Теперь в Бирмингеме работает целый завод по выпуску Leaf Log. И ему еще предстоит охватить переработкой одни только 2010 • март

секрет фирмы бирмингемские просторы – в этом городе и окрестностях коммунальные службы ежегодно собирают и вывозят на свалку по 16 тысяч тонн осенних листьев. Что уж говорить о распространении идеи на всю страну. Но может, затея и не стоит того? Кто пробовал сжигать зачастую влажные от дождей осенние листья, собранные в плотный ворох в углу палисадника, тот знает, что горят они неохотно. И кажется, что применять такое топливо для отопления – странное занятие. Однако подсушенные и как следует спрессованные опавшие листья – это высококалорийное горючее. Технология производства таких экодровишек заключается не только в сушке и уплотнении биомассы (к слову, на одно полено уходит примерно один непрессованный «боль-

Еще одно преимущество поленьев-листьев – они легко поджигаются, для чего не нужно ни жидкости-растопки, ни лучины.

шой черный мусорный мешок» с листьями). В конечный продукт британцы добавляют воск, который является связующим и также дополнительным горючим. Соотношение ингредиентов таково: 70% листья и 30% воск, так что поленья из

Leaf Log не годятся только для барбекю: слишком высокое пламя, объясняет компания. А так они могут применяться в любом месте, где нужен открытый огонь. Также британцы отмечают, что сгорает Leaf Log почти бездымно, не считая самого начала и самого конца горения.

март • 2010

Бирмингема на 70% «углеродонейтральны». Независимые испытания показали, что «дрова» Leaf Log дают 27,84 мегаджоуля энергии на килограмм, что сравнимо по теплоте сгорания с высококачественным углем и больше, чем у дерева. При этом одно полено горит непрерывно 2–3 часа, что втрое дольше, чем деревянный чурбан того же веса. И вредный «выхлоп» от такого полена невелик. Упаковка из десяти Leaf Log стоит 35 фунтов ($56), включая доставку по стране, что, по заверению BioFuels International, сравнимо с конкурирующими экопродуктами аналогичного назначения – «синтетическими дровами» для каминов и печей, производимыми из древесных опилок. Но при этом в последних содержится до 70% воска. Впрочем, отходы дерево

бизнес, люди и деньги

обработки тоже попали в поле зрения BioFuels. Вслед за поленьями из листьев компания разработала дрова на основе опилок – по собственному рецепту Rustic Log. Усилия изобретателя и его соратницы не остались незамеченными, что и позволило им развить бизнес. Так, еще в феврале 2008 года Моррисон и Уормингтон завоевали премию в 40 тысяч фунтов от Shell UK за перспективную «зеленую» идею. Через три месяца новорожденная компания получила новые вливания от спонсоров для распространения технологии Leaf Log за пределы Британии. В 2008–2009 годах BioFuels с успехом отметилась в целой череде выставок экологической тематики. И еще несколько раз-

Одно полено Rustic Log стоит 2,75 фунта ($4,4), а горит оно два часа.

личных наград собрали такие простые вроде бы «дровишки из листьев». Что характерно, часть призов досталась бирмингемским выдумщикам вовсе не за «сознательную экологию», а за «классную бизнес-идею». Попутно компания расширила список парков и лесных хозяйств, с владельцами которых была достигнута договорен-

По смекалке продавцов опавших листьев вполне можно сравнить с продавцами снега и изобретателями бизнеса на червях.

ность о сборе листьев. Владельцам тем только польза: листья из без того обычно собирались и вывозились, на что тратились немалые деньги. Ну а осенью нынешнего года к создателям BioFuels International обратились несколько компаний из разных стран, высказав заинтересованность в собственном производстве Leaf Log по лицензии британской компании. Так оказалось, что торговать прошлогодними листьями – очень даже перспективное занятие. Теперь Leaf Log продают даже в винных магазинах. По определению Моррисона, приятно же купить бутылочку вина, новый DVD и одно «экополено», после чего уютно расположиться в гостиной рядом с камином и перед домашним театром, отдохнуть за бокалом и просмотром фильма. Видимо, фильма о защите окружающей среды.

2010 • март

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Очаг из горшков обогревает комнату одной свечой

В данном случае замысловатый подсвечник – это не дань дизайну, а продуманный тепловой прибор.

Досс продает Kandle Heeter по $25 за штуку.

март • 2010

Пламя свечи светит довольно приятно, но попытка согреться с его помощью – кажется безумием. Между тем, как раз в качестве источника света свеча – крайне расточительный прибор. А вот как нагреватель комнаты она может оказаться полезной. При ряде условий.

Калифорнийский изобретатель Дойл Досс (Doyle Doss) и его компания DOSS Products предлагают оригинальную систему Kandle Heeter, то есть – «Свечной обогреватель». Этот странный на вид подсвечник, утверждает его создатель, может оказаться незаменимым при отключении электричества. Высота его составляет около 23, а ширина – около 18 сантиметров. И из его внешнего вида обращает на себя внимание перевернутый горшок над свечой. В этом горшке (а он в «прошлой жизни» цветочным горшком и был) и скрыта основная изюминка системы. Горшок этот не простой, а составной. Он сделан из трех горшков разного диаметра, вложенных один в другой и соединенных длинным металлическим болтом, на который нанизан целый ворох шайб и гаек (благо отверстия в дне обычно в горшках уже есть). Называется эта замысловатая комбинация керамики и стали Quad-Core, и призвана она заманивать в ловушку тепло от свечи. Но зачем? Обычная свеча, сгорая в помещении, тепла выдает, как кажется, совсем немного. А дело тут в том, что горячий ее «выхлоп» попросту уходит вверх и быстро улетучивается с вентиляцией. Между тем запас энергии в свече не так уж и мал. Более

того, с горячим потоком продуктов сгорания уходит большая часть ее энергетического содержания, и лишь меньшая – переходит в свет. Лабиринтный колпак над пламенем собирает энергию и бережно накапливает ее, нагреваясь довольно сильно (особенно раскаляется центральный стержень). А потом это тепло медленно передается воздуху всей поверхностью керамического радиатора. Горшки также помогают заманивать в ловушку сажу от пламени, что благоприятно сказывается на чистоте потолка. Изобретатель подчеркивает, что один такой прибор никоим образом не спасет вас зимой при отключении отопления и электроэнергии, но, с другой стороны, это лучше, чем вообще ничего. Кроме того, хотя данная нехитрая конструкция разработана прежде всего для аварийных ситуаций (и не только

Обычная свеча, без стеклянного или металлического стаканчика, в Kandle Heeter слишком быстро тает.

дома, но и вне него), свечной мини-радиатор может немного уменьшить затраты на обогрев помещения, добавляя небольшую теплоту к занятой людьми комнате, в то время как весь дом «отрегулирован» термостатами на более низкую температуру. Тут, впрочем, еще нужно посчитать стоимость одного джоуля в свече. Нагреватель также оснащен прилаживаемой сверху стойкой, способной удержать кастрюлю с супом. Прежде чем свежий Kandle Heeter сможет нормально обогревать комнату, нужно дождаться, чтобы остаточная влага испарилась из керамики. На это может уйти 3-4 часа, отмечает мистер Досс. Зато потом владелец этой штуковины может в полной мере наслаждаться мягким теплом, выдаваемым нагревателем в течение длительного времени. Хранить же неиспользуемый аппарат необходимо в целлофановом пакете, чтобы влагу из воздуха не впитывал. Досс пишет, что восковая свеча массой 4,25 унции содержит примерно 1 тысячу британских тепловых единиц энергии. В переводе на привычные величины это примерно 120 граммов и 1,1 мегаджоуля. Если учесть, что горит такая свеча 20 часов или чуть больше, то выходит, что выработка ею энергии составляет 55 кило джоулей в час, что соответствует 2010 • март

эврика мощности в 15,3 ватта. Правда, по некоторым данным, суммарный «полезный выход» восковой свечи такого размера все же будет повыше. Ближе к 3 мегаджоулям. Что даст среднюю мощность примерно в 42 ватта. А если мы внимательно «посмотрим» на свечу из парафина, то, пожалуй, найдем в ней еще больше потенциального тепла. Впрочем, точные числа теплоты сгорания не так уж важны. Ясно, что такой подсвечник не может составить конкуренции в мощности бытовым электрическим конвекторам и масляным радиаторам на 0,5–2 киловатта. До тех пор пока в розетке есть ток. С другой стороны, и при наличии тока киловаттный нагреватель вы едва ли будете жечь целые сутки напролет, если не хотите разориться на счетах за электричество. А Kandle Heeter, как уже сказано, на одной свече работает 20 с лишним часов. Единственное важное условие: его нельзя оставлять без присмотра. Все-таки открытое пламя. Американский новатор полагает, что такие нагреватели должны понравиться не только людям, сидящим дома, но и тем, кто там редко показывается, предпочитая путешествия вдали от суеты цивилизации. Kandle Heeter должен стать простой и дешевой альтернативой примусам и прочим керосинкам. А когда-нибудь он может спа60

март • 2010

Главный «секрет» изобретения – радиатор Quad-Core, ловушка для тепла.

сти жизнь человеку, попавшему, скажем, на машине в снежную ловушку, в метель. Наконец, этот крошечный светлячок просто симпатичен. «Kandle Heeter должен напомнить нам всем, что когда-то мы (люди) сидели в пещерах ночью вокруг огня и рассказывали друг другу истории», – говорит изобретатель.

Схема работы нагревателя. Пламя нагревает стержень (1), горячие газы переходят из полости в полость (2), каждый слой керамики излучает инфракрасные лучи, нагревая следующий слой (3), внешний горшок (4), в конечном счете, нагревает воздух комнаты (5) .

В погоне за размещением все большего объема информации во все меньших и меньших устройствах инженеры и физики начали уже создавать столь «тонкие» экспериментальные системы, что про них впору говорить «не дышите на шедевр». Но много ли будет толку от ультраплотных носителей, если данные на них пропадут через несколько десятков лет? А если мы хотим сохранить информацию на века, тысячелетия? Тупик?

эврика изобретения, открытия, гипотезы изобретения, открытия, гипотезы

Наночелноки запомнят биты на миллиард лет

Египетские иероглифы, вырезанные в камне. Плотность записи информации тут едва ли превышает треть бита на квадратный сантиметр. Зато какова долговечность...

Поневоле задумаешься – не вернуться ли к клинописи? Кстати, печатное представление информации (в виде текста или даже рисунков) вполне может претендовать на роль метода хранения архивных данных на невообразимо долгий срок. Нужно только решить – чем именно и на чем печатать, если, конечно, мы хотим совместить долговечность такого носителя с высокой плотностью упаковки, хотя бы примерно сопоставимой с тако-

вой у микросхем и магнитных дисков. Выход известен: нужно использовать наногравировку ионными пучками. В 2007-м при помощи такой технологии израильские ученые разместили весь текст Ветхого завета на кончике иглы. Но такой носитель не годится в качестве компьютерной цифровой памяти – он же аналоговый. Итак, можем ли мы получить и высокую плотность, и необычайную долговечность, 2010 • март

эврика и совместимость с цифровыми технологиями одновременно? «Да», – считает профессор Алекс Зеттл (Alex Zettl) из Калифорнийского университета в Беркли. Алекс известен нам по целому ряду работ в области нано- и микромеханиче-

ских систем. Свежий пример – миниатюрные пластинки, приводимые в движение светом. А созданный некогда в группе Зеттла «невозможный» выпрямитель тепла даже заставил крепко призадуматься физиковтеоретиков. И вот новый его шедевр: «Наноразмерный реверсивный транспорт массы» (Nanoscale 62

март • 2010

Одна ячейка «Челночной памяти» представляет собой «туннель» из многослойной углеродной нанотрубки, закрепленный между электродами, по которому взад-вперед, словно поезд, движется кристаллическая наночастица железа.

Reversible Mass Transport), или «Челночная память» (Shuttle memory). Перемещением наночелнока в такой системе можно управлять при помощи простого приложения напряжения к концам трубки. Причем величина этого напряжения аналогична той, что существует в микросхемах. Положение же наночастицы внутри

трубки может быть легко определено путем измерения электрического сопротивления. Уже простое размещение такого челнока у левого или правого (или верхнего и нижнего, в зависимости от положения нанотрубки) края туннеля дает возможность записать двоичные нули или единицы. Соответственно, крупное сообщество

изобретения, открытия, гипотезы

Схема «Челночной памяти» и ее реальное воплощение в опытном устройстве. Авторы работы на практике показали создание такой трубки с заключенным внутри «поездом» и прецизионное управление перемещением последнего. Детали опытов описаны в статье в Nano Letters.

трубок может быть применено для хранения огромных массивов данных. А ведь еще остается теоретическая возможность задействовать промежуточные позиции наночастицы, что увеличит плотность записи еще в сотни раз (позиционирование шаттла осуществляется очень точно, –

утверждают физики). Не в первый раз ученые пробуют приспособить углеродные нанотрубки для записи двоичной информации. Скажем, в 2005-м в США был создан прототип чипа памяти, в котором нули и единицы представлены в виде по-разному изогнутых нанотрубок. Однако работа такого

устройства требовала настройки тонкого баланса сил, что ставило вопрос о реальной его способности хранить информацию без сбоев действительно долгое время. В челночной же памяти биты «устроены» более основательно и, можно сказать, грубо, несмотря на нанометровые размеры элементов. В теории Shuttle memory может содержать до 1012 бит на квадратный дюйм. Она не требует энергии при хранении информации. Но главное, по расчетам авторов устройства, такая система остается стабильной миллиард лет! Между тем она в любой момент готова к перезаписи, то есть данная память – вовсе не одноразовая, и, по идее, такой чип можно применять даже в роли «оперативки» в PC. Трудно представить, зачем нам могла бы понадобиться память с такой долговечностью, однако Зеттл полагает, что данный параметр просто говорит о высокой надежности системы, которая окажется нелишней при архивации важных данных. Ведь, к примеру, современным DVD специалисты дают срок годности лет в 30, а потом информацию потребуется перезаписывать на новый диск. Впрочем, пока память, придуманная Зеттлом и его коллегами, – лишь лабораторный образец нанотрубки с шаттлом внутри, который ученые увлеченно снимают на видео под 2010 • март

эврика микроскопом. А что еще появится на арене к тому времени, когда она дойдет до практически пригодного устройства? Может, все виды памяти затмит другое изобретение последних лет «Память – гоночный трек» (Racetrack memory)? Это устройство Стюарт Паркин (Stuart Parkin) из IBM придумал «на кончике пера» еще в 2003 году, однако до недавнего времени у ученого не было никаких практических доказательств выполнимости идеи. А заключается она в следующем. Один элемент такой памяти представляет собой нанопровод, изогнутый в виде подковы или буквы U. Нанопроводок этот намагничен и, что важно, имеет сразу несколько участков различной полярности. Это аналог магнитных доменов на жестком диске, так что границы между ними являются аналогами нулей и единичек. Но только вот ни сам провод, ни системы записи и считывания здесь никуда не движутся. Как же происходит запись и выборка информации? Секрет – в спинтронике. Паркин установил, что границы магнитных доменов в нанопроводе можно произвольно сдвигать вдоль этого самого провода, пропуская через него спин-поляризованный ток. При этом порядок расположения намагниченных зон не меняется – записанные ранее биты 64

март • 2010

Принцип работы Racetrack memory. Детали можно найти в статье журнала Science.

аккуратно переезжают друг за дружкой «в затылок», словно гоночные авто на треке (отсюда и название памяти). Отдельные спинтронные устройства внизу «подковы» производят запись (перемену полярности доменов) и считывание ориентации этих участков. А короткие импульсы тока через сам проводник подставляют под «считывающие головки» тот или иной фрагмент данных (от направления тока зависит и направления движения магнитных зон). Красота. Тут никуда не «едут» не то что отдельные детали устройства, но даже отдельные атомы. И в этом плане данная магнитная память выгодно отличается от жестких дисков.

«Гоночный трек» энергонезависим (то есть не требует питания во время хранения данных), он быстр (время доступа – меньше наносекунды), очень надежен и очень емок. Массив таких буковок U, размещенный на поверхности микросхемы, теоретически способен вместить на одинаковой площади в 100 раз больше данных, чем транзисторные чипы-флэшки, при сохранении скромной цены, сообщает американский исследователь. Несколько лет никто не хотел верить, что такая схема будет работать. Но вот в апреле прошлого года Паркину впервые удалось сместить магнитные домены в нанопроводнике при помощи спинового тока.

изобретения, открытия, гипотезы

Правда, одновременно в опытном образце хранились только три бита. Но зато они не смешивались и не исчезали при своем перемещении через материал. А в декабре 2008-го число битов в одном проводке удалось поднять до шести. Вскоре же, надеется ученый, ему удастся вместить в одной «нанобукве U» 10 бит, а в идеале хотелось бы довести этот параметр до 100. Тогда Racetrack уже сможет по плотности записи составить конкуренцию лучшим жестким дискам. Паркин уже установил, что секрет увеличения числа битов в одном элементе заключается в том, чтобы точно контролировать его диаметр: в узком и более однородном нанопроводе спокойно передвигается больше отличных магнитных зон. Также исследователю еще предстоит подобрать самый лучший материал для такой памяти, дабы свести к минимуму величину тока, необходимого для смещения доменов, а значит – энергопотребление устройства в момент чтения или записи. Заметим, совмещение классической электроники со спинтронными элементами (то есть схемами, манипулирующими спин-поляризованными токами) – перспективное направление развития микроэлектроники. Спинтроника уже осваивает кремний, а стало быть, приближается к массовому применению. В последнее

За несколько последних лет плотность записи на жестких дисках выросла на порядки, и устройства куда меньшего размера вмещают в десятки раз больше данных, чем прежние модели. Да еще и стоят совсем недорого. Чего, казалось бы, желать? Увы, у этих аппаратов есть один, но принципиальный недостаток – наличие движущихся частей.

время тут появилась масса интересных устройств. Так, ученые уже нашли источник спинового напряжения и создали прототип спиновой батареи и спиновой памяти, кстати. Если эксперименты Стюарта увенчаются успехом, будет открыт новый раунд жесткой борьбы между твердотельными устройствами памяти (в которых нет подвижных частей) и дисками самых разных типов. Первые (в лице традиционных флэшек) регулярно наращивают параметры, магнитные диски стараются не отставать, а уж про оптические и говорить нечего: экзотические системы хранения вроде голографической, 200-слойной или пятимер-

ной оперируют уже терабайтами в расчете на один диск. Память Racetrack – это шанс для чипов нанести сокрушительный удар по всем дискам, как магнитным, так и оптическим, и, конечно же, по распространенным твердотельным носителям. Вместе с Shuttle memory она являет собой яркий пример возможности преодоления границ в росте характеристик электронных устройств. Нужно лишь уметь отойти от стереотипов.

2010 • март

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Разработан квантовый чип на сто миллиардов спинов

Квантовые компьютеры обычно манипулируют частицами при помощи света и магнитных полей. И хотя одна ячейка информации в таком аппарате может быть материализована в виде небольшой группы атомов или вовсе – в виде единичных частиц, даже отдельных фотонов, управление этой информацией требует построения виртуозной аппаратуры.

март • 2010

«Они быстро решают задачки, над которыми обычные машины думают миллиард лет». «С их помощью злоумышленники могут взломать любые военные шифры». Таков диапазон – от дифирамбов до страшилок – обывательских представлений о квантовых компьютерах. И хотя прикладных таких машин, считай, что и нет, эксперименты и исследования в этой области становятся все интереснее и интереснее.

Квантовый компьютер не первый год манит исследователей своим колоссальным потенциалом. Принцип квантового параллелизма позволяет X квантовым битам находиться сразу в 2X состояний, а выполнение логических операций над целой группой таких кубитов (квантовым регистром) – аналогичным образом ускорить вычисления, против классической машины. Но теория – теорией, а вот построение квантовых компьютеров в металле – задачка не из легких. Казалось бы, физически кубиты можно реализовать просто массой способов, выбирай любой. Подойдут всякого рода ловушки (оптические в частности) для квантовомеханических объектов (например ионов), которые могут не только удерживать частицы, но и заданным образом менять их квантовые параметры и выполнять измерение (считывание информации). В ряде опытов показано, что для построения квантовых регистров можно воспользоваться трансмонными кубитами, нейтральными атомами или фотонами. Увы, «громоздкость», а также требовательность к условиям среды, оборудования, способного реализовать всего один кубит, не идет ни в какое сравнение с классическими микросхемами с их мил-

Каждый кубит может находиться в суперпозиции «классически» разрешенных состояний (слева), потому пространство состояний регистра, состоящего всего из трех кубитов (правая картинка), радикально «больше» единственно возможного (на каждый момент времени) состояния регистра, построенного из трех битов классических.

лионами транзисторов на считанных сантиметрах площади. И хотя с ростом числа кубитов в регистре производительность квантовой машины растет очень быстро, пока даже близко квантовые процессоры не могут подобраться по скорости к суперкомпьютерам, щелкающим очень емкие задачи. Есть ли тут пути для прогресса? Как известно, можно охладить проводники в схеме до сверхпроводящего состояния

и запустить в них электроны (вернее, куперовские пары), придавая им при помощи магнитных полей определенные состояния. Тем самым создаются кубиты, а также выполняются квантовые операции над ними. По такому принципу (если упрощать) работают экспериментальные квантовые процессоры канадской компании D-Wave Systems. О ней и о ее разработке (16-кубитном 2010 • март

эврика чипе) мы рассказывали в прошлом году. Вообще же за несколько лет существования компания прошла путь от прототипов, содержащих 7 кубитов, до чипов с 48 кубитами, повествует BCBusiness. А сейчас в отработке и на самых первых тестах числится 128-кубитный чип с кодовым названием Rainier. 1024-кубитный же процессор, обещанный к концу 2008-го, – так и не создан. Но теперь канадцы заверяют, что покажут его к концу года нынешнего. У многих экспертов работы и успехи D-Wave вызывают некоторый скепсис, во многом благодаря тому, что компания не спешит раскрывать в рецензируемых материалах все тонкости своих новинок. Тем не менее D-Wave оптимистична в отношении развития этой линии квантовых компьютеров. При решении определенного класса проблем, уверяют канадцы, Rainier будет в 100 раз быстрее, чем классический компьютер класса «за $5 тысяч». А еще компания запустила проект по распределенным вычислениям http:// aqua.dwavesys.com/ (Adiabatic QUantum Algorithms), в рамках которого разрабатываются и изучаются новые алгоритмы для квантовых вычислений на адиабатических системах (Adiabatic quantum computation). 68

март • 2010

Rainier – опытный прототип 128-кубитного чипа от D-Wave Systems. Опуская детали, каждый кубит тут представляет собой крошечную петлю из ниобия, находящегося в сверхпроводящем состоянии, по которой может курсировать ток по часовой или против часовой стрелки (это базовые состояния 0 и 1).

Как видим, за два года работ D-Wave сумела шагнуть от схемы с 16 кубитами к 128кубитному варианту. Не столь уж большой темп. И ведь по мере усложнения квантового чипа трудности будут нака-

пливаться как снежный ком. Потому любые свежие идеи в этой сфере воспринимаются в мире с большим интересом. Ныне революцию вместо эволюции предлагает совершить группа ученых из Ок-

изобретения, открытия, гипотезы

сфорда (University of Oxford), Йеля (Yale University) и Орхуса (Aarhus Universitet). Они предлагают создать квантовый чип, основанный на миллиардах спинов, из которых можно организовать сразу сотни кубитов. Незачем упаковывать частицы в индивидуальные ловушки с отдельным управлением, рассудили авторы этой работы, давайте создадим один единственный резонатор на чипе, в котором будет «находиться» 100 миллиардов электронных спинов. Судя по рисунку, физически они будут «упакованы» в молекулыфуллерены, но исследователи говорят, что материал можно варьировать. Чип будет охлажден до криогенных температур, так что электроны в нем образуют куперовские пары. А соединенное с резонатором трансмонное окно (туннельный переход между сверхпроводниками) должно использоваться для выполнения операций. Но как все же привести столь крупный ансамбль электронов в атомах в нужное состояние и как ими управлять? Тут есть сразу несколько аспектов. «Единственный электрон (точнее, спин) слабо взаимодействует с внешней средой, – рассказывает один из авторов работы Янус Визенберг (Janus Wesenberg) из Оксфор-

Схема предлагаемого устройства. В его основе – дорожки, создающие микроволновый резонатор, внешние поля и армия частиц, несущих «согласованные» спины электронов.

да, – это делает его хорошей ячейкой квантовой памяти, но затрудняет перевод в возбужденное состояние (запись) или считывание. В новом регистре мы используем тот факт, что коллективное взаимодействие ансамбля миллиардов спинов и микроволнового резонатора в значительной степени зависит от так называемого эффекта сверхизлучения (излучение синхронного коллектива атомов, рассматриваемых как единая квантовомеханическая система – прим. ред.). Это делает возможным передачу микроволнового фотона (представляющего какойнибудь записываемый кубит) из резонатора в ансамбль спинов за несколько десятков наносекунд, в сравнении с долей секунды для одного спина. Когда фотон поглощен ансамблем, он живет там как

делокализованное возбуждение». Хорошо, но ведь нам нужно добиться ситуации, в которой разные кубиты содержат электроны с разными волновыми функциями (то есть с разными суперпозициями нулей и единичек)? Тут вступает в действие еще один фактор. Направление спина частицы можно задать сильным внешним магнитным полем, объясняют ученые. А набор возбуждений в столь сложной системе может быть описан как спиновые волны внутри чипа, – говорит Янус. Чтобы их изменить, нужно приложить к системе градиент магнитного поля. А чтобы одновременно в системе существовало много отличных мод таких спиновых волн, надо при записи кубитов использовать принцип, схожий с голографией – 2010 • март

эврика добавляют физики. Совмещение этих приемов, рассчитали авторы исследования, позволит не только внутри сверхпроводникового резонатора создать сразу сотни кубитов, но и проводить над ними «оптом» однобитные и двухбитные квантовые логические операции. (Детали этого проекта изложены в статье в Physical Review Letters.) А главным преимуществом системы авторы считают тот факт, что в ней можно управлять сразу чудовищным числом спинов, без необходимости «возни» с каждым спином по отдельности. При этом время когерентности спинов (сохранения сцепленного состояния частиц) может достигать десятков миллисекунд. Это довольно много по нынешним представлениям. Сейчас ученые в Йеле и Оксфорде ведут дело к тому, чтобы показать работоспособность новой системы не на бумаге, а на практике. И если когда-нибудь чип на сотни кубитов заработает, его вполне можно будет считать аналогом суперкомпьютеров в мире квантовых вычислений. А пока «монстр из миллиардов спинов» не построен, стоит посмотреть на другую интересную работу. На этот раз – практическую. Специалисты из Центра нанонауки и 70

март • 2010

квантовой теории информации университета Бристоля (Centre for Nanoscience and Quantum Information) впервые в мире провели вычисления на оптическом квантовом компьютере. И не важно, что сам этот компьютер был относительно примитивным, а задачка – проста. В качестве входных сигналов в чипе использовались четыре отдельных фотона. Они представляли четыре кубита. А сама схема квантового компьютера заключалась в системе микроскопических кварцевых волноводов, размещенных на кремниевом чипе. Сам рисунок пересечений этих волноводов кодировал нужную ученым последовательность квантовых операций. И каков же был результат? Оптический квантовый компьютер «попросили» найти простые множители числа 15, ответ был – 3 и 5. При этом использовался квантовый алгоритм Шора (Shor's algorithm). «Эту задачку намного быстрее мог бы решить любой школьник, – заявил один из авторов опыта Альберт Полити (Alberto Politi), – Но это было действительно важно для подтверждения принципа». Поиск простых сомножителей лежит в основе современных схем шифрования, в том числе – в системах свя-

Создатели фотонного квантового чипа подчеркивают принципиальную масштабируемость его архитектуры. Потому, мол, он открывает дорогу к построению более крупных, полностью оптических квантовых компьютеров.

зи через Интернет. Так что в перспективе квантовый компьютер тут может сослужить большую службу. Ведь это только для простого примера применять квантовый алгоритм – странно. Если массив чисел, требующих обработки, окажется очень велик, преимущество квантовых чипов в скорости проявит себя. В последние годы ученые не раз совершали небольшие шаги, приближающие эру практически пригодных квантовых компьютеров. Новые идеи и технологии созревают в разных институтах и университетах, но когданибудь все это «выстрелит». Например, уже известен

изобретения, открытия, гипотезы

лись хранить числа в атомарном паре и построили усилитель света на микрочипе. Никто вроде бы не думает всерьез, будто квантовые компьютеры возьмут да и заменят все обычные процессоры в некоем светлом будущем. Но квантовые системы вполне могут отвоевать крупную нишу в научных исследованиях в области физики, биологии и химии и фармацевтики, а еще – криптографии и ряде других областей. Тогда, наверное, удивить или напугать обывателя «непонятной диковинкой» уже не получится. К квантовым причудам, поставленным на службу человеку, попросту привыкнут.

Оптический квантовый чип из Бристоля насчитывает в длину всего 26 миллиметров. (Что важно для будущего – при его изготовлении применялась традиционная технология производства микросхем.) Но вот сопутствующее оборудование, позволившее превратить этот оптический чип собственно в квантовый компьютер, – занимает куда больше места.

способ, как организовать в квантовом компьютере проверку данных, придумано устройство, которое по требованию выдает строго один электрон, на кончике пера предсказана возможность создания атомов без температуры, также ученые провели квантовую телепортацию атома на один метр, научи-

Слева: специальная аппаратура могла генерировать и детектировать фотоны по одному. Справа: еще двое участников работы – Джереми О`Брайен (Jeremy O`Brien), директор Центра квантовой фотоники (Centre for Quantum Photonic), ведущий автор эксперимента и Джонатан Мэттьюс. 2010 • март

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Ученым удалось победить неизлечимое заболевание крови

Наследственная болезнь преобладает среди представителей негроидной расы, но встречается и в других этнических группах, проживающих на Ближнем Востоке, в Центральной Индии, странах, граничащих со Средиземным морем, особенно в Италии и Греции.

март • 2010

Доктора из американского Национального института диабета и заболеваний пищеварительного тракта и почек (NIDDK) смогли вылечить 9 из 10 взрослых пациентов с серповидно-клеточной анемией (sickle-cell disease), тяжелой наследственной болезнью, ранее считавшейся неизлечимой.

Для серповидно-клеточной анемии характерно изменение формы эритроцитов: костный мозг формирует клетки не округлые (как обычно), а похожие на месяц (серп). В результате у человека развиваются анемия (нехватка гемоглобина) и гипоксия тканей, сосуды блокируются, появляются болевые ощущения. Ранее болезнь пытались лечить при помощи трансплантации. Однако метод помогал лишь детям, которые гораздо лучше переносили уничтожение родных клеток костного мозга. Взрослым такое было уже не по плечу. А если и удавалось

преодолеть это препятствие, у пациентов появлялась реакция «трансплантат против хозяина» (graft-versus-host disease – GVHD). В ходе этого процесса донорские клетки атаковали и уничтожали другие ткани больного. Джон Тисдейл (John Tisdale) придумал, как решить обе проблемы. Он и его коллеги не стали использовать «тяжелые» лекарства для уничтожения родных клеток пациентов, а лишь слегка облучили все тело десятерых взрослых больных. Таким образом ученые как бы расчистили пространство под новые

клетки. Примерно за неделю до трансплантации донорских клеток пациентам выдали лекарство, разрушающее все циркулирующие в крови лейкоциты, которые могли бы напасть на «новичков». У родных братьев и сестер больных были взяты особые стволовые клетки, которые способны дифференцироваться во все типы клеток крови. Донорские клетки ввели в кровь испытуемых, получилась своеобразная смесь. В результате у 9 из 10 пациентов полностью прекратилась выработка серповидных эритроцитов. Кроме того, увеличилось содержание гемоглобина, прошла анемия. Чтобы подавить GVHD, больным также выдали лекарство, которое стимулирует появление некоторых видов Т-лимфоцитов, подавляющих иммунный ответ, как со стороны родных, так и со стороны трансплантированных клеток. «Простота, низкая токсичность и высокая эффективность метода позволяют использовать его в большинстве центров трансплантации», – подводят итог ученые в пресс-релизе института. Однако с ними не совсем согласен Крис Мэйсон (Chris Mason), биолог из университетского колледжа Лондона. «Несомненно, это прорыв в лечении серповидно-клеточной анемии, – говорит он, – но возможность использования метода опреде-

Заболевают те люди, что получают две копии измененного гена от своих родителей, которые могут быть лишь носителями опасного заболевания. Их эритроциты имеют обычную форму, так как в их организме также присутствует нормальная версия гена.

ляется наличием хорошего реанимационного отделения, необходимого пациенту сразу после операции». То есть бедные страны, где болезнь наиболее распространена, скорее всего, не получат никакой выгоды от данной разработки. Еще одним препятствием к осуществлению лечения является отсутствие близких родственников или доноров с подходящим типом крови. Можно, конечно, при помощи методов генной инженерии создать здо-

ровые стволовые клетки из тканей самого пациента (и потом вживлять их). Собственно, так уже пытались поступать, и было доказано, что метод работает на мышах, однако применительно к человеку исследования пока еще продолжаются. Все подробности можно узнать из статьи авторов, опубликованной в New England Journal of Medicine.

2010 • март

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Созданы искусственные клетки крови из полимеров

Н «Мягкая оболочка из белка делает полимерные клетки упругими и эластичными, – говорит Митраготри. – Как и настоящие клетки крови, они могут протиснуться через капилляры диаметром меньше, чем их собственный». Масштабная шкала – 5 микрометров. 74

март • 2010

Группа специалистов из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре под руководством Самира Митраготри (Samir Mitragotri) разработала красные кровяные тельца из полимеров, удивительно близкие к реальным. Их двояковыгнутый «шинообразный» вид объясняется формой, которую реальные эритроциты принимают в человеческом теле.

Не так давно красные кровяные тельца были впервые выращены в лаборатории. Теперь же появился и их искусственный вариант. Синтетические эритроциты успешно имитируют характеристики и основные функции настоящих клеток, в том числе мягкость, гибкость и способность переносить кислород. В пресс-релизе университета ученые сообщают, что синтетические красные кровяные тельца (sRBCs) отлично справляются с «перевозкой» веществ по всему организму, что было доказано экспериментально, с прикреплением молекулы гемоглобина к поверхности полимерной клетки и последующим наблюдением. sRBC-клетки могут использоваться в будущем для доставки лекарственных препаратов и переливания людям вместо настоящей крови в случае необходимости – но перед этим, разумеется, пона-

добится еще много дополнительных тестов. Сделать искусственные эритроциты специалистам удалось так: вначале был создан похожий по форме на пончик полимерный шаблон, который покрыли несколькими слоями гемоглобина и других белков, затем сам шаблон удалили, осталась белковая оболочка. В результате все искусственные клетки имеют одинаковый размер и гибкость и могут нести столько же кислорода, сколько и настоящие. В опубликованной в PNAS статье авторы высказывают предположение, что их методика может быть также использована для разработки частиц, имитирующих форму и свойства больных клеток, например при серповидноклеточной анемии. А их изучение поможет понять, как такие заболевания влияют на клетки крови.

здоровый интерес

Группа специалистов под руководством Христо Пантева (Christo Pantev) из Мюнстерского университета (WWU) разработала простой метод лечения звона в ушах. Эта неожиданная, основанная на индивидуальном подходе терапия лучше всего действует в комплексе с другими средствами, добавляют, однако, новаторы.

медицина, здоровье, образ жизни

Найден оригинальный способ лечения звона в ушах

Считается, что от 1% до 3% населения Земли страдают от хронических звона, шума или потрескивания в ушах, незначительного, но постоянного присутствия которых вполне достаточно, чтобы отравить жизнь.

Как сообщают немецкие ученые в статье, опубликованной PNAS, в исследовании приняли участие 39 добровольцев. Все они в среднем в течение пяти лет страдали от хронического тиннитуса – постоянного навязчивого звона в ушах. Других проблем со слухом ни у кого из пациентов не было. Сама задумка специалистов довольно проста – они обработали любимую музыку участников, удалив те частоты, которые обычным

ухом практически не слышны, но влияют на мозговую активность. В ходе опыта добровольцев разделили на три группы, которым соответственно предложили разработанную учеными терапию музыкой, ее фиктивную версию без измененных частот (чтобы исключить эффект плацебо) или обычный курс лечения. Участники, слушавшие модифицированную музыку в среднем 12 часов в неделю, к концу этого

исследования сообщили о значительном падении уровня звона в ушах. Эффект оказался выше по сравнению с прочими добровольцами. По словам экспериментаторов, недорогое лечение все же лучше сочетать с традиционными методами для более быстрого облегчения состояния. Точная причина шума в ушах до сих пор остается невыясненной. 2010 • март

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Жвачку превратили в тест на малярию

Просто пожевать жвачку предлагают специалисты университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) всем тем жителям бедных стран, которые хотят провести дешевый 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

март • 2010

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, увели-

чиваются селезенка 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 племен «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 передает ей три белка, что выделяют паразиты. Они улавливаются чувствительным веществом, которое при этом меняет структуру или цвет. Разработкой соединениядетектора занялись Эндрю Фан

«Доктор, ну что там?»

(Andrew Fung) и его коллеги, получившие грант от фонда Билла и Мелинды Гейтс (Bill and Melinda Gates Foundation). 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 мож-

но будет поставить диагноз. И это не обязательно должна быть малярия, отмечают ученые. «Жвачка-тест может продаваться во всех кондитерских магазинах и в обычных ларьках», – говорит Фан. Правда, пока продукт лишь разрабатывается. Ученые надеются получить работающий прототип в следующем году, после чего сразу же начнутся первые испытания новинки.

2010 • март

оружие

военные технологии, техника

Боевой баллон останавливает кровотечение изнутри раны

В отличие от жгутов новое устройство способно работать в самых «неудобных» местах тела и не несет с собой жесткого ограничения на продолжительность установки, поскольку не перекрывает кровоток в целых сосудах и, соответственно, конечностях.

Пребывающий в шоке, истекающий кровью человек, которого пуля пробила достаточно «счастливо», чтобы не убить сразу, вряд ли захочет, чтобы ему в пулевой канал втискивали непонятный и довольно крупный предмет. Скорее, он немедля попросит дать ему умереть спокойно. Но если серьезно, именно такая малоприятная процедура может оказаться единственным путем к спасению жизни.

По данным военных, примерно 80% смертей на поле боя, которых можно было бы избежать, приходится на гибель от сильной кровопотери. В то же время в целом ряде случаев боевым товарищам несчастного солдата или подоспевшим медикам трудно сделать что-то с попаданием пули (или осколков) в неудачное место. Проникающие ранения в области паха или таза либо плеча (подмышечной впадины) таковы, что жгут фактиче-

март • 2010

ски не наложишь, от бинта толку мало, а передовые средства повышения свертываемости крови (вроде повязок и тампонов с хитозаном или цеолитом) не справляются с сильным потоком. Давить на место проникающего или сквозного ранения снаружи в таком случае просто бессмысленно. Но вместо этого можно попробовать создать давление на ткани изнутри тела! Именно такой выход предлагает американская компания

На надувание спасительного баллончика TourniCath требуется всего 90 секунд.

CardioCommand, представившая недавно свою новую разработку – устройство остановки кровотечения TourniCath. По сути это упругая длинная трубка толщиной чуть меньше пальца взрослого человека, которая может раздуваться, превращаясь в продолговатый баллон. Баллон этот двухслойный. Внешняя стенка выполнена из нейлона, покрытого изнутри полиуретаном, внутренняя – из очень мягкого пенополиуретана. Такой дизайн обеспечивает сочетание эластичности и прочности. Последняя нужна, чтобы баллон не порвался при контакте с острыми осколками (от мины, снаряда или гранаты), которые могут оказаться внутри раны. Снаружи «пузырь» этот укрыт еще и съемной защитной оболочкой, оснащенной «хвостом». Она очень гладкая и обеспечивает хорошее скольжение устройства. TourniCath следует аккуратно вставить в рану через выходное или входное отверстие, а затем удалить защитный

кокон. Далее из центра трубки извлекается стальная спица, придающая TourniCath определенную жесткость для облегчения проникновения в пулевой (осколочный) канал. Теперь баллон готов к работе. Накачивать устройство следует вручную при помощи подсоединяемого шприца либо ручного насоса с манометром,

Устройство в действии демонстрирует президент компании CardioCommand Мейнард Рамси (Maynard Ramsey). На снимках показана пластиковая модель типичной сквозной раны, оставленной в теле человека пулей от АК-47. Несмотря на небольшие входное и выходное отверстия, внутри такого канала образуется довольно крупная полость, а перепаханные ткани вокруг нее являются источником сильного кровотечения. На кадрах хорошо видны этапы процедуры спасения: вставка устройства, извлечение защитной оболочки и центрального стержня, накачка баллона. 2010 • март

оружие наподобие того, что применяют в простых приборах для измерения кровяного давления. Компания пишет об ориентировочных 90-150 миллиметрах ртутного столба, но тут уж следует ориентироваться по ситуации. После того как баллон плотно заполнил рану, перекрыв кровотечение, на кончик воздушной трубки надевается предохранительная крышка. Теперь у пострадавшего намного больше шансов дождаться транспортировки в госпиталь, где TourniCath извлекут и проведут операцию. CardioCommand отмечает, что сама по себе идея вложить в рану надувной элемент – не нова. Спонтанно хирурги в разных частях мира применяют такой прием. Только задействуют подручные средства, а именно вовсе не предназначенные для тампонирования огнестрельных ран таза или плеча медицинские устройства: раздувные баллоны для гемостаза печени, ряд похожих систем, а то и вовсе катетер Фоли (Foley catheter). Последний также оснащен небольшим раздувающимся шариком, который при нештатном применении катетера и создает давление на полость раны. Увы, применение таких средств, разработанных с иными целями, для остановки внутреннего кровотечения в проникающей (пулевой, ножевой) ране, обладает недостатками. Если в операционных да в руках опыт80

март • 2010

Главным достоинством разработки ее авторы называют способность TourniCath мягко, но при этом плотно и точно (по своей геометрии) вписываться в полость продолговатой проникающей раны. С простыми тампонами или иными подручными средствами такого эффекта не добиться, а это критически важно для остановки кровотечения. Кстати, при максимальной накачке баллончик насчитывает 20,3 см в длину и 5 см в диаметре, а его объем составляет 400 миллилитров.

ных хирургов данные системы и способны принести какую-то пользу, то в полевых условиях они не могут предоставить ни достаточной безопасности, ни простоты, ни скорости, ни удобства применения. Например, шарообразные надувные баллоны стремятся принять в ране свою естественную форму, – сетует Рамси, – а потому недостаточно хорошо соответствуют ее геометрии. Альтернативные высокотехнологичные варианты вроде не так давно созданных разбухающих от крови внутри раны особых пакетов могут быть опасны, если раздуются слишком сильно. В таком случае они рискуют нанести травмы внутренним органам, повредить целые еще артерии или вены. Расширение надуваемого вручную баллона хорошо тем, что легко контролируется.

Ультразвуковые манжеты, к примеру, подойдут не для каждого типа ранения, да и эта система еще находится на стадии развития. Ну а новейшие искусственные тромбоциты – это скорее вспомогательное средство, чем панацея. Конечно, безопасность TourniCath сильно зависит от осторожности того, кто будет применять это устройство. При вставке трубки в пулевой канал нужно избежать нанесения новых травм, да и накачивать баллон чрезмерно – опасно для пациента. Но раньше при глубоких проникающих ранах у медиков, действующих в полевых условиях, фактически не было никакого надежного способна быстро перекрыть кровотечение «на все 100». Потому на поле боя, и не только на нем, TourniCath – это настоящая надежда для поги-

военные технологии

бающих. А в том, что система действительно работает, Рамси и его коллеги убедились, успешно испытав баллон на 90килограммовых свиньях, которые, как известно, по анатомии достаточно приближены к человеку. Теперь компания ведет переговоры с военными, чтобы перейти к тестам на людях.

Баллон TourniCath (в середине видна его стерильная упаковка с инструкцией) не предназначен для перекрытия ран в области живота или груди, сообщает компания-разработчик. Но, может, и для таких ситуаций она придумает какой-нибудь вариант надувного «супертампона»?

«Тысячи людей умирают на улицах или на поле боя от ножевых и огнестрельных ран именно в результате кровотечения, – комментирует достижение CardioCommand Джозеф Гарфилд (Joseph Garfield), доцент кафедры анестезиологии Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School). – Рамси разработал гениальное устройство для борьбы с этой проблемой». «Не существует устройств, столь же хорошо нацеленных на проблему остановки кровотечения, как новинка от CardioCommand», – вторит Стивен Глорски (Steven Glorsky), хирург-травматолог из армейского медицинского центра Брука в Сан-Антонио (Brooke Army Medical Center). 2010 • март

оружие

военные технологии, техника

Американские солдаты будут извлекать воду из воздуха и выхлопа автомобилей

Этот джип Humvee производит питьевую воду из собственного выхлопа.

Вода составляет 40% грузопотока, идущего на снабжение войск США в Ираке. Военные отмечают, что и в других жарких (в прямом и переносном смысле) местах, вода – это вопрос выживания. Чтобы солдатам не приходилось носить с собой слишком много воды, а линиям снабжения, соответственно, беспокоиться о своевременной ее поставке – необходимо хотя бы часть воды получать на месте. 82

март • 2010

Научно-исследовательское агентство Пентагона DARPA запустило программу «Водный урожай» (Water Harvesting), призванную вдвое сократить потребность армии, воюющей в пустыне, в воде.

Как получить воду там, где ее нет – известно давно. Даже в самых жарких пустынях воздух содержит небольшое количество влаги. Если сильно охладить воздух, можно собрать конденсат. Проблема в том, что такой способ требует чрезмерных затрат энергии на каждый литр влаги. Потому американские военные специалисты в кооперации с рядом американских компаний и лабораторий изучают иные способы извлечения воды «из ничего». Уже создано несколько экспериментальных установок, которые показывают обнадеживающие результаты. Первый метод основан на интенсивном впитывании атмосферной влаги жидким хлоридом лития. Полученная смесь затем проходит несколько полупронецаемых мембран благодаря эффекту обратного осмоса, в результате чего вода

отделяется от литиевой соли. Отдельные компоненты этой установки уже испытаны и в прошлом году она уже собрана в окончательном виде. Но еще раньше на испытания в Ирак попали три опытных внедорожника, оборудованных системой извлечения воды из выхлопа дизельных двигателей. Она основана на том факте, что в выхлопе содержится немало водорода. В установке он соединяется с кислородом воздуха, порождая воду. Полученную жидкость еще нельзя пить. Но затем она проходит через целый комплекс фильтров, которые удаляют органику, сажу, кислоты, соединения азота и бензол. Интересно, что весь комплекс тратит на свою работу всего 5% мощности двигателя, что сопоставимо с энергией, забираемой кондиционером.

оружие

военные технологии, техника

В Белоруссии разрабатывают нашлемный дисплей

В белорусском КБ «Дисплей» работают над созданием системы, которая улучшит возможности бойцов на поле боя.

Система состоит из двух частей: миниатюрного дисплея, закрепляемого на шлеме, и микроконтроллера, который связан с внешним устройством: камерой или другим источником видеоинформации. По словам разработчиков, человеку кажется, что он видит большое изображение на расстоянии 2 м. У дисплея предусмотрено подвижное крепление. Оно позволяет убрать экран из поля

зрения. Система, получившая название нашлемной системы индексации, имеет защиту от брызг. Встроенного аккумулятора хватает на 4–8 часов автономной работы. Систему можно использовать по-разному, например, она может оказаться полезной для видеоприцеливания, когда информация с камеры, закрепленной на оружии, транслируется на дисплей. 2010 • март

оружие

военные технологии, техника

Как сообщает корпорация Boeing, установленный на самолете ATL (Advanced Tactical Laser – передовой тактический лазер) поразил движущееся по земле транспортное средство.

Военный лазер прожег отверстие в движущейся мишени

http://www.youtube.com/watch?v=qfmEUqmgsK4&feature

В ходе испытания с военновоздушной базы Киртлэнд (Kirtland Air Force Base) возле Альбукерке в воздух был поднят C-130H, и во время полёта над ракетным полигоном в Уайт-Сэндс, Нью-Мексико, произведён выстрел из высокоэнергетического химического лазера с помощью

март • 2010

системы контроля луча. Последняя направила энергию на дистанционно управляемую мишень, проделав в кузове автомобиля отверстие. Данное событие продемонстрировало способность ATL поражать стационарные и перемещающиеся цели оружием, обладающим скоростью света, и

своей точностью не приносящим сопутствующие разрушения. Испытание последовало менее чем через три недели после 30 августа, когда лазер выстрелил в покоящееся транспортное средство. Видео этого теста представлено выше. ATL разрабатывается Boeing для американских ВВС в рамках создания системы лазерной обороны, которая будет уничтожать или выводить из строя мишени на поле боя или в операциях, проводимых в городских условиях. Помимо ATL, компания также трудится над Лазером воздушного базирования (Airborne Laser, ABL), Лазером на свободных электронах (Free Electron Laser) и другими системами для военного комплекса. ABL – это более масштабный проект «смертельных лучей», обладающих мегаваттной мощностью. В задачи лазера будет входить уничтожение межконтинентальных ракет на расстоянии в сотни километров. Но все же не стоит ожидать мгновенных сообщений об успехе. Вместо этого, если все пройдет как запланировано, то мы, вероятно, услышим о ряде необходимых усовершенствований. Пока лазер работал только на близкой к максимальной мощности. Это, однако, было значительным достижением: колебания самолета играют злую шутку с точно настроенными оптическими компонентами лазера. Стрельба в полную силу име-

ет также ряд других проблем. При мощности, достаточно высокой, чтобы разрушить ракеты, любое поверхностное загрязнение или крошечный недостаток в лазерной оптике могут поглотить такую высокую температуру, что они практически мгновенно раскалываются или разрушаются. Мощные лазерные лучи также нагревают воздух, через который они проходят, создавая волнения, что могут рассеять или отклонить луч. Чтобы противодействовать этим эффектам, ABL использует адаптивную систему, чувствительную к атмосферным изменениям и компенсирующую их. Чтобы проверять эту систему, MDA планирует ряд все более и более мощных выстрелов в измененные баллистические ракеты, загруженные датчиками для

измерения распределения мощности лазера на цели. Инженеры оценят работу каждого выстрела и будут использовать результаты для точной настройки адаптивной оптики. Как только это будет сделано, MDA снова проверит лазер в переменных условиях, и попытается разрушить фактические ракеты. Первый из этих тестов запланирован на начало 2010 года. Парралельный проект, Передовой Тактический Лазер, стремящийся использовать мощный бортовой лазер для поражения целей на поверхности, недавно закончил свой первый успешный тест. Для получения финансирования на этот проект, ABL все еще пытается доказать его эффективность.

2010 • март

наука

природа, космос, общество

Под кокаином пчелы в улье танцуют энергичнее

Неожиданные параллели провели австралийские ученые. Они связали ищущих нектар пчел и людей, находящихся под воздействием кокаина. Исследователи посчитали, что и те и другие жестко мотивированны грядущим получением вознаграждения и что их поведение контролируется с помощью аналогичных механизмов. А раз так, кокаин дали попробовать пчелам и пронаблюдали, как воздействие наркотика отразится на танцах.

Особь в центре танцует, оповещая пчелиный народ о вкусной находке. Стрелками показаны ее па. И это еще безо всякого кокаина.

Ученым уже давненько известно, что пчелы, обнаружив «залежи» нектара или пыльцы, возвращаются в улей и «танцуют», тем самым подавая сородичам радостный сигнал о богатой находке: «Эй, ребята! Я нашла! Классный товар! Там! Много!» Также исследователи знали, что кокаин вряд ли способен

март • 2010

принести насекомым какуюлибо пользу. Напротив, этот наркотик является для пчел природным ядом – нейротоксином, с помощью которого листья коки обороняются от всяких жучковпаразитов. С этим «багажом» группа, включающая в себя доктора Эндрю Баррона (Andrew Barron)

из университета Маккуори (Macquarie University), принялась за работу с целью проверить гипотезу: уязвимы ли медоносные пчелы при столкновении с кокаином так же, как и люди. На ферме неподалеку от Канберры Баррон с коллегами приучили пчел прилетать в кормушки с сахарным раствором. А когда насекомые пообвыклись, ученые стали наносить крошечные капли кокаина на «спины» насекомых, ожидая увидеть, как наркотик повлияет на пчелиные «пляски» в улье. Оказалось, что малые дозы наркотика стимулировали насекомых – те танцевали очень энергично (но привычная «ритмика» не нарушалась). Причем они вели себя так, будто раствор был гораздо вкуснее, чем на самом деле. Очевидно, кокаин попал в так называемый центр награды в мозге пчел, о котором пока мало что известно. Кроме того, сам энергичный танец, по мнению ученых, можно считать образчиком альтруистического поведения – одного из способов структурирования общества. И это тоже нужно изучать. Между тем перед исследователями оставались самые разные «частные» вопросы. Например, является ли такое «танцевальное поведение» истинной реакцией на наркотики (как это происходит с людьми) или же кокаин стимулирует какие-то другие поведенческие паттерны.

Пока пчелки баловались сахаром, на них капали наркотиком.

Тогда Баррон со товарищи решили действовать точечно – попытались «расшевелить» все тем же кокаином мозговой центр, отвечающий за двигательную активность пчел. Несмотря ни на что, после дозы наркотика насекомые вели себя нормально, стало быть, кокаин не повлиял на их движения. (Да и после «наркотической дискотеки» в улье признаков гиперактивности обнаружено не было.)

Однако в ходе дальнейших экспериментов попутно выяснилось, что наркотик повышает чувствительность пчел к сахару и, более того, ко всем прочим «наградам» – обычная пыльца показалась им намного лучше, чем та была в действительности. Почему же пчелы переоценивают качество пыльцы и нектара? Ученые полагают, что аналогичную допамину в организме человека роль в мозге 2010 • март

наука насекомых играет такой нейромедиатор, как октопамин (octopamin), регулирующий то, что касается передвижения и питания. Затем ученые натренировали пчел различать ароматы: лимона и ванили. Потом, поскольку за несколько дней насекомые стали зависимыми от кокаина, прием наркотиков был прекращен. И пчелы перестали справляться с задачей на запахи, в целом демонстрируя проблемы с учебой. На этом основании снова была проведена аналогия с «завязывающими» наркоманами и сделан вывод о том, что пчелы восприимчивы к кокаину, как люди. Следовательно, ставя опыты на этих насекомых, можно выявить «дорожки» в мозге, узнать больше о механизмах, регулирующих наркозависимость у людей, и выяснить, имеют ли наркотики такое же разрушительное влияние на пчелиное общество, как и на человеческое. Эндрю Баррон заявил, что на следующем этапе своего исследования сосредоточится на «толерантности и чувствительности пчел к наркотикам», так как предыдущие работы показали – пчелы вживаются в роль наркоманов чрезвычайно быстро. Нелишне будет выяснить, как это выражается в генах. Ученых нисколечко не смущает тот факт, что в качестве инструмента используется кокаин, – это ж для лучшего понимания 88

март • 2010

Эндрю Барону в работе помогали специалисты Австралийского национального университета (ANU), которые пчелами занимаются давно и усиленно. К примеру, они выяснили, что медоносные насекомые умеют считать и понимают друг друга спустя миллионы лет.

работы пчелиного мозга (а косвенно и человеческого). Сами же медоносные открывают интересные исследовательские перспективы – они становятся «более этической альтернативой» экспериментам с наркотиками, проводимых на крысах и мышах. Результаты данного исследования опубликованы в Journal of Experimental Biology. Думается, статья под названием «Воздействие кокаина на пчелиное танцевальное поведение» (Effects of cocaine on honey bee dance behaviour) вправе претендовать на Шнобелевскую премию.

С американской стороны связку «пчелы – люди – кокаин» помогал изучать профессор Джин Робинсон (Gene E. Robinson) из университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. «Пчелиный танец – это невероятно сложный комплекс мероприятий», – говорит он. – Это интегрированная коммуникационная система, которая работает очень подробно и элегантно, это одно из чудес в поведении животного мира».

наука

Самки некоторых видов африканских представителей семейства скворцовых хвастаются красивым оперением и стремятся вырасти не меньше самцов. К такому выводу еще раз пришла группа Дастина Рубенштайна (Dustin Rubenstein) из института Земли при Колумбийском университете.

Еще из школьного курса биологии каждому известно, что среди птиц красивыми перьями и крупными размерами обычно обладают «мальчики». Сравнить хотя бы петуха и курицу или самку и самца павлина. Дарвин назвал это явление

половым диморфизмом: самцы выглядят ярко и привлекательно (и соревнуются за женское внимание), в то время как самки – довольно обычные. В результате «девочки» выбирают себе подходящего кавалера (критерии их выбора

природа, космос, общество

Африканские птицы перевернули правила полового отбора

Сложно не заметить переливающиеся всеми цветами радуги грудки, крылья и хвосты самок семейства скворцовых.

2010 • март

наука не всегда постоянны, а иногда шанс выпадает вовсе не самым лучшим партнерам). Однако для видов птиц, у которых женские особи живут «семьями» (cooperative breeding), природа придумала свои правила. Половой отбор у них работает по-другому: самки тоже конкурируют за самцов, иначе они рискуют остаться без пары и не продолжить свой род. «В результате черты, которые обычно усложняются у самцов, начинают развиваться и у самок», – рассказывает Рубенштайн. Дастин совместно со своим коллегой доктором Ирби Ловеттом (Irby Lovette) из Корнелла долгое время наблюдал за жизнью 45 видов семейства

скворцовых (Sturnidae), обитающих в Кении. Это семейство было выбрано неспроста: птицы внутри него очень сильно отличаются типами социального поведения. Выяснилось, что те пернатые, что жили большими группами (а таких было около 40%), обладали гораздо менее выраженным половым диморфизмом, нежели те, что обитали по одиночке. И самцы и самки демонстрировали красивое оперение и примерно одинаковые размеры крыльев, пишут авторы работы в статье в Nature. Это явление, появившееся в ходе эволюции, позволяет самкам подыскать себе партнера, побороться за ресурсы и за-

воевать высокий статус в своем сообществе. Отметим, что оперение птиц уже не раз заставляло биологов пересмотреть свои вроде бы устоявшиеся взгляды. Так, за последние годы стало известно, что его цвет влияет на самооценку пернатых, а однажды цвет перьев подтвердил страх животных перед красным.

«Я уверен, что подобное явление встречается не только у скворцовых и, более того, не только у птиц. Многие виды, где родственники живут семьями, скорее всего, проявляют такое же сложное поведение. Для млекопитающих, в том числе людей, и даже для насекомых характерно то же самое», – добавляет Рубенштайн.

март • 2010

наука

Исследователи из музея естествознания университета Канзаса (KU Natural History Museum) совместно с китайскими коллегами из Северо-Восточного университета в Шэньяне (NEU) объявили, что открытый десять лет назад динозавр оказался ядовитым существом. Если ученые не ошиблись, это первый подтвержденный случай наличия яда у древних ящеров.

природа, космос, общество

Ядовитый пернатый динозавр удивил палеонтологов

По словам одного из авторов исследования Ларри Мартина (Larry Martin), Sinornithosaurus был небольшим хищником размером с индейку, охотившимся на столь же мелких динозавров и птиц.

Динозавр, относящийся к роду Sinornithosaurus, что можно перевести приблизительно как «китайская птицеящерица» (а всего в рамках этого рода было открыто два вида), приходился родственником велоцираптору и, как и последний, скорее всего, был пернатым. Жил ящер примерно 128 миллионов лет назад на территории современного Китая. А одним из наиболее близких к нему по эволюционной линии широко извест-

ных динозавров был четырехкрылый «живой планер» Microraptor, о котором мы писали ранее. Однако до 2009 года, когда международная команда специалистов более подробно изучила череп древнего существа, его самая интригующая особенность – наличие яда – оставалась незамеченной. Вероятнее всего, подобно современным хищным змеям, Sinornithosaurus использовал свой яд для обездвиживания жертвы,

а не для ее умерщвления, полагают исследователи. О близком сходстве со змеями свидетельствует строение верхней челюсти ящера. В ней, судя по деталям строения, находились железы с ядом, впрыскивавшимся под кожу жертве с помощью специальных зубов с бороздами, весьма длинных, чтобы иметь возможность прорваться сквозь покров из перьев на теле потенциального «обеда». 2010 • март

технофетиш

технологические предметы роскоши

Рог изобилия распечатает обед из файла пользователя

Несмотря на победное шествие разнообразных цифровых технологий, приготовление пищи – процесс, несильно изменившийся в основе за последние тысячелетия. Усовершенствования касаются обычно лишь тонких деталей да некоторых инструментов. Исправить такое положение дел намерены американцы, придумавшие трехмерный пищевой принтер, а также ряд устройств ему в подмогу.

Авторы концепции полагают, что пищевой принтер сможет не только выдать целый ряд существующих блюд сложного состава, но и даст возможность повару поэкспериментировать с компонентами так, как это еще никогда не было доступным.

Машины, над которыми сейчас ломают головы американские дизайнеры и инженеры, вовсе не претендуют на повсеместную замену привычных всем домашних «пищевых технологий». Но в некоторых случаях возможность автоматически собрать из готовых ингредиентов какой-

март • 2010

нибудь горячий завтрак или выпечь десерт к чашке кофе может оказаться ценной и приятной новацией, а уж потенциал для вмешательства в программу такого автомата – поле непаханое для творческих личностей, помешанных на технике. На этом и сфокусиро-

ван проект «Рог изобилия» (Cornucopia). Он несет подзаголовок «Цифровая гастрономия», подчеркивающий компьютерную составляющую выдуманных (пока) бытовых приборов. Множество файлов, описывающих те или иные блюда, как и инструменты для произвольной настройки таких «массивов данных» отличают идею наших персонажей от схожих проектовпредшественников. Перевернуть готовку с ног на голову: собирать блюда буквально по отдельным каплям – решили Марсело Коэльо (Marcelo Coelho) и Амит Зоран (Amit Zoran), основные авторы концепции, работающие совместно с Пэтти Маес (Pattie Maes), главой исследовательской группы «жидких интерфейсов» знаменитой медиалаборатории Массачусетского технологического института, и Уильямом Митчеллом, шефом группы Smart Cities той же медиалаборатории. Последний нам, к слову, известен по проекту Cuter Scooter и ряду других работ. Центральное место в замысле американских кудесников занимает «Цифровой производитель» – 3Dпринтер, печатающая головка которого рисует сразу двенадцатью «цветами». И эти цвета – не просто какие-нибудь ароматизаторы, как предлагалось в некоторых концептах прошлых лет, а реальные съедобные компоненты блюд, способные, как нетрудно догадаться, хотя бы немного течь. Что это может быть, специалисты

Необходимо дать свободу творчества человеку, совершенно не умеющему готовить, но в то же время оставить ему возможность изготавливать блюда по готовым рецептам, буквально одним нажатием кнопки. Такую цель поставили перед собой авторы проекта.

из Массачусетса не говорят. Видимо, мясные и сладкие пасты, разное тесто, соусы, мелкорубле-

ные орехи или фруктовые желе и прочее в таком роде. Все это добро должно храниться в охлажда-

Печатающая головка пищевого принтера должна позиционироваться с субмиллиметровой точностью, что позволит ей по команде компьютера подавать на рабочую поверхность устройства тонкие слои и отдельные кусочки задуманных блюд, при этом широко варьируя их температуру. Интересно, как будет выглядеть горячий куриный паштет в оболочке из фруктового мороженого, выложенного на тонкий тост? 2010 • март

технофетиш емых картриджах, установленных наверху принтера. Ключ к работе устройства – печатающая головка. Она оснащена парой сместителейэкструдеров, а также узлами для быстрого нагрева или охлаждения выдавливаемых компонентов. Для точечного запекания отдельных фрагментов изделия, говорят изобретатели, можно применить лазер, а за охлаждение будут отвечать электрические термоэлементы или трубки с холодной водой. Картриджи с компонентами блюд должны быть оснащены Не только печатающая головка, но и сама рабочая камера Digital Fabricator будет оснащена системами подогрева (запекания) и охлаждения блюд, включающимися в зависимости от рецепта.

датчиками уровня, что откроет интересные перспективы. Например, можно заставить компьютер автоматически заказывать через Интернет пополнение припасов для принтера, а пользовательскую программу по приготовлению блюд – научить предлагать подходящие замены «цветов», если один из них закончится. Также софт должен следить за сроком хранения компонентов. Управлять устройством в самом простом случае можно через контактный экран, расположенный на нем самом, а в идеале – через PC. В последнем варианте появляются широкие 94

март • 2010

Быстрая замена емкостей со съестным (они, к слову, в проекте американцев оснащены весами для контроля запасов) – одна из главных изюминок Virtuoso Mixer.

возможности для творческой переработки рецептов, а также такие приятные вещи, как, к примеру, рассылка файлов друзьям (у которых должен быть такой же принтер). Заметим, общий принцип последовательного нанесения капелек чего-либо при помощи движущейся по направляющим головки таит великое множество вариаций. Мы уже видели проекты, идеи и даже реализованные изобретения в области трехмерной печати микророботов и живых тканей и органов, мы знаем также, что на принтер можно «вывести» хоть ледяные кружки, хоть настоящие бетонные дома или, к примеру, имплантаты кости. Добавить к таким талантам трехмерных принтеров клубнику со сливками было замечательной идеей. А ведь у Марсело и Амита

есть еще пара задумок. «Виртуозмиксер» (Virtuoso Mixer) в целом действует сходным с Digital Fabricator способом. Но вместо смещения печатающей головки по всем трем координатам здесь просто вращается карусель с восемью контейнерами, выдающими на заготовку блюда точно дозированные порции чего-нибудь вкусного. Точнее, исходные компоненты, прежде чем попасть на нижний лоток, проходят средний слой с восемью обрабатывающими устройствами (дробилками, миксерами с разными насадками и так далее). Этот слой установки тоже свободно вращается. Любой из исходных восьми ингредиентов может попасть в любой «обработчик», так что получается 64 комбинации. Нижний же лоток при помощи массива термоэлементов может быстро

технологические предметы роскоши

нагреваться или охлаждаться, обеспечивая окончательное приготовление порции. Как и в случае с 3D-принтером, управлять каруселями должен компьютер, предоставляющий пользователю наглядный и простой интерфейс. Дополняет «сладкую парочку» – «Робот шеф-повар» (Robotic Chef). Несмотря на громкое название, это небольшое устройство имеет довольно ограниченное применение. Весь обед или завтрак оно не приготовит, но зато избавит от ручного труда при обработке некоторых компонентов блюд – фруктов, кусков рыбы или мяса. Robotic Chef – это роботманипулятор с пятью степенями свободы. На конце его руки расположен блок с автоматически сменяющимися инструментами: мини-сверлами, шприцами для «инъекции» приправ, может быть, еще миниатюрными ножами... Фантазия, в общем, тут вполне может разгуляться. Например, Амит говорит о крошечном лазере для вырезания на блюде запрограммированных надписей. Также Зоран пишет: важной особенностью данного робота является возможность не только колоть и резать, но растягивать, поворачивать и скручивать объект, удерживая его в специальном креплении. Все это можно делать с несколькими кусочками пищи подряд строго одинаковым, повторяющимся образом. И это, мол, тоже важно для конечного результата.

Может статься, что на заправку «шеф-повара» очередным бананом и на выбор программы у владельца машинки уйдет больше времени, чем на банальную обработку этого плода руками, зато как приятно будет посмотреть на «беспилотное» приготовление лакомства.

А еще в основании манипулятора расположена миниатюрная электроплитка, расширяющая возможности «шефа». Никто уже не сомневается, что роботы-манипуляторы способны ловко обращаться с едой. Тонкости могут заключаться лишь в деталях самих роботов и, конечно же, программировании. К примеру, роботы умеют варить суп, жарить лепешки и готовить омлет. Американцы здесь просто пошли на дальнейшее развитие давних идей. Все три аппарата, подключенные к PC, могут играть как слаженное трио, поставляя друг другу заготовки для переработки, дополнения и приготовления финального блюда. И пусть участие человека в этом процессе по-прежнему будет велико, большая часть работы

ляжет на плечи автоматов. Это едва ли привлечет настоящих гуру домашней готовки, но для многих людей откроет настоящее новое измерение. Проект Cornucopia находится только на начальном этапе, и еще рано говорить, что может появиться у специалистов из Массачусетского института кроме компьютерной графики. Но, учитывая прошлые достижения института и в частности его медиалаборатории, можно предсказать, что некие рабочие прототипы описанных установок вполне могут быть воплощены в пластике и металле в обозримой перспективе.

2010 • март

факты

10 главных

открытий десятилетия

Американский телеканал Discovery подвел итоги первого десятилетия XXI века, представив десятку самых значимых открытий, сделанных за это время.

скорость таяния ледников Оказалась выше, чем предполагалось ранее. Ученые, изучающие климат Земли, заметили, что гигантские ледяные шапки Гренландии и Антарктиды тают быстрее, чем считалось – вопреки тому, о чем ученые говорили раньше, опираясь на ошибочные модели расчета. Знаменитые снежники Килиманджаро и других низкоширотных гор могут исчезнуть полностью. Толстые льды Арктики быстро убывают, а это значит, что Северный Ледовитый океан, скорее всего, в будущем будет освобождаться ото льда в летний период. Главная проблема – это последствия этих таяний. По некоторым прогнозам, повышение уровня мирового океана заберет под воду города и острова, которые уязвимы к катастрофическим наводнениям. С другой стороны, горные ледники по всему миру станут источниками свежей воды для миллиардов. Тем не менее, Земля с меньшим количеством льда – менее гостеприимная планета.

картирование генома человека Потребовалось более 10 лет и международное сотрудничество ученых, чтобы в 2000 году был сделан «черновик» всего человеческого генома, за которым в 2003 году последовала окончательная версия. Финансируемый государством Human Genome Project и его частный конкурент Celera Genomics являются одним из крупнейших научных усилий в истории, которые раскрывают более чем интимные подробности того, что же собой представляет человеческое существо. Свернувшись внутри каждой человеческой клетки находятся 23 молекулы, которые, если их раскру96

март • 2010

тить и положить концы к концам, улягутся в 91 см длины. Эти молекулы, известные как хромосомы, содержат все указания, необходимые для создания целой человеческой личности.

обнаружение воды на Марсе В 2008 году аппарат Феникс организации НАСА приземлился на Красной планете, чтобы подтвердить наличие воды и найти признаки органических соединений. Восемь лет назад аппарат Mars Global Surveyor указал на ландшафтные вымоины, вернее овраги, созданные потоками вод. Ну, а совсем недавно аппарат Mars Expedition Rovers обнаружил минералы, что также указывает на наличие древних вод. И все же доказательства наличия воды оставались неуловимыми. Пока, наконец, аппарат Phoenix не посадили в районе Северного полюса Красной планеты, с целью накопать образцов для анализа. В момент взятия одной из проб бортовые камеры обнаружили белый порошок в одной из почвенных масс. В ходе сравнения снимков, сделанных в течение ближайших дней, порошок медленно исчезал. По-

рованную) руку. Команда из MIT Media Lab Europe разработала неинвазивный метод считывания мозговых волн и в 2004 году впервые использовала эти сигналы для того, чтобы руководить движениями героев видеоигры. Автоматизированные части тела, управляемые

сле интенсивного анализа исследователи пришли к выводу, что этот белый порошок – водяной лед. Данное открытие не только подтверждает наличие воды на Красной планете, но и дает надежду на то, что микробы могут использовать эту воду для выживания.

получение стволовых клеток этическим путем В 2007 году ученые из Киотского университета и университета Висконсин-Мэдисон независимо друг от друга позволили зрелым клеткам кожи взрослого человека, которые были запрограммированы стать кожей, вести себя как эмбриональные стволовые клетки. Взрослые клетки превратились в плюрипотентные клетки, или клетки, которые могут оказаться практически любым другим видом клеток. Эти плюрипотентные клетки взрослого человека решили две важные проблемы. Оказалось, что этических соображений и финансовых ограничений можно избежать, а врачи могут, в конечном счете, с использованием собственных клеток из ДНК человека вырастить органы для пересадки, которые организм пациента не будет отвергать.

управление протезами с помощью сигналов мозга Киборги постепенно становятся нашей реальностью. За уходящее десятилетие были сделаны большие успехи в области контролирования людьми автоматизированных частей тела и компьютеров при помощи интеллекта. В 2000 году в университете Герцога в мозги обезьян внедрили электроды и обучили их брать пищу, используя автоматизированную (роботизи-

нервными импульсами, дебютировали в 2001 году в Чикагском реабилитационном институте. Там инвалид Джесси Салливан использовал метод управления обеими автоматизированными руками. И, наконец, в 2009 году Пьерпаоло Петрузиелло научился контролировать биомеханическую руку, соединенную с нервами его культи при помощи проволок и электродов. Петрузиелло оказался первым человеком в мире, который смог выполнить целый комплекс движений всего лишь при помощи силы мысли.

обнаружение планет-«пришельцев» В 2008 году астрономы с помощью космического телескопа Hubble и инфракрасных обсерваторий Keck и Gemini на Гавайях объявили о том, что они «видели» экзопланеты, вращающиеся вокруг далеких звезд. Две обсерватории запечатлели эти чужеродные миры. Специалисты обсерватории Keck разглядели три экзопланеты, которые вращались вокруг звезды HR8799, что лежит на расстоянии 150 световых лет от Земли. Благодаря Hubble удалось идентифицировать одну массивную экзопланету, вращающуюся вокруг звезды Фомальгаут – она лежит на 2010 • март

факты способности лишь пока мужчины доставали им пищу.

8 расстоянии 25 световых лет от нашей планеты.

новые предки человека В 2002 году в северной части Чада исследователи обнаружили череп возрастом 6–7 миллионов лет, принадлежащий Sahelanthropus tchadensis – известного как Toumai (Тоумай). Поскольку были найдены лишь кости черепа, ученым не удалось дать ответа на вопрос, ходил ли этот предок человека вертикально, опираясь на две ноги. Но затем появился Арди. В 2009 году в северовосточной Эфиопии нашли знаменитую «Люси» – вернее, наиболее полный скелет предка человека из когда-либо найденных – скелет Ardipithecus ramidus, также известный как «Арди». Арди возрастом 4,4 миллион лет могла ходить на

двух ногах, но также отличалась умением лазать по деревьям. Ее зубы показывают, что она ела множество различных видов пищи. Ученые предполагают, что мужчины (самцы) и женщины (самки) могли разбиваться на пары в определенное время, значительно повышая выживаемость, поскольку женщины могли активизировать свои детородные 98

март • 2010

подтверждение существования темной материи Летом 2006 года астрономы объявили о том, что кое-что поможет людям понять космос немного лучше: они получили прямые доказательства, подтверждающие существование темной материи. И, между тем, они все еще не могут сказать определенно, что же она такое есть.

Беспрецедентное доказательство пришло из тщательного взвешивания газа и звезд, разбросанных между двух больших скоплений галактик в скоплении Пуля.

изучение мягких тканей динозавра В 2005 году Мэри Хигбай Швеитзер и ее коллеги сообщили об открытии того, что называется мягкими тканями – кровеносных сосудов, костного матрикса и других клеток – на фоссилизированной бедренной кости маленького Tyrannosaurus Rex. Полученные из тканей аминокислоты напоминают таковые у современных цыплят, что, по мнению ученых, укрепляет связь между динозаврами и птицами.

открытие нового космического объекта в Солнечной системе В январе 2005 года Майк Браун и его команда благодаря Паломарской обсерватории обнаружили 136199 Эрис – малое тело, которое на 27% больше Плутона. Эрис превзошел Плутон и стал 9-м крупнейшим космическим телом из известных на солнечной орбите.

Интересный журнал для души! Новинка! Выписывайте на почте! îé ïîäïèñíåêñ èíä 37733

¥¸ ¢¦µ ° ¬µ Ü ÁÐÕÅ ØÆ ÃÐÍÊ½È ÁÈ

ÅÊÏÂÍÂÎÊ

Подписной Подписной ии нн д д ее кк сс

37733

É½ÍÏ

¤¥ ¤¡ ËÇÅ Ê»ÇÁÅ ÇÈÔ ¨Ç½¾ÄÁË¾ÊÕ ÇÄÌÐÁË¾

¡ È

ÄÐÀÖÅÍÀ È ÅÅ ÐÎÄÑÒÂÅÍÍÈÊÈ

¿½Ç¾

¾Æ À¹ Ã¹ ¼ÉÁ» ÈÁÊÕÅÇ ÃÇ»¹ÆÆÇ¾ ÇÈÌºÄÁ

ÖÅËÅÁÍÀß ÃÅÐÀÍÜ

¯»¾ËÇÃ Å¾ÊØÏ

äû Ðûöàðñêèå çâåçÌ ÃÈÏÏÅÀÑÒÐÓ À

¥È ÈÛ ÎÏÍ ÅÍ Ë¿ ½Ê ÊØ

Â Î Ë¿ ÂÏØ Å ÁÂ Å

ÎÂ ÇÍ ÂÏØ ÎË ¿Î ÂÆ

¤ ° ¦¡ ¯ « ¥¡

°Ç Í½ ÅÊ Ø

, о г о ор Нед сиво, кра ресно е инт

покупайте на лотках,

там же, где приобрели «Интересную механику» ! 2010 • март

открытие!

Читайте в следующем номере:

Обнаружено новое влияние материнского поведения на мозг Специалисты Бристольского университета, исследующие привлекательность человеческих лиц, пришли к выводу, что вроде бы вполне очевидное свойство кожи ранее ускользало от внимания «оценщиков».

Обнаружен важный фактор привлека тельности

Уход за молодняком увеличивает количество нейронов в мозге женских особей, при этом самке вовсе не обязательно самой рожать потомство.

В Рос разрабатывасии ют а

втомо или без бенб зина

Электроэнергию будут передавать с орбиты Американская компания Solaren предложила свой способ получения электроэнергии. Она намерена запустить его уже к 2016 году.

А также Подписной

Ин декс

Люди Идеи Технологии

100 страниц

Вы можете себе представить, что в скором времени необходимость заправлять машину бензином полностью исчезнет? Пока в это верится с трудом, однако ученые из российского НИИ электрификации в настоящее время разрабатывают необычный проект.

а Покупайте c 15 март на лотках прессы и вы узнаете, как это работает…

3Стои7мост8ь подп6иски4– 9.90 грн в месяц

По вопросам оптовых поставок журнала обращайтесь на e-mail: Valera@tnc.com.ua