Главная Технологии Техника Оружие Адреналин Мастер- класс Российская наука Карта: 1 2 3 4 5 6 7 Технологии - Размер имеет значение

Самые-самые
О самых больших и самых маленьких устройствах рассказывает Пол Эйзенштейн. Ксерокс-переводчик


Самый мощный динамик Что?! Говорите громче! А, хотите услышать историю о самом громком динамике? Ну, тогда слушайте внимательно. Под скальпелем робота

Если вы хоть раз были на рок-концерте, то знаете, что музыка может раздражать не хуже, чем успокаивать. Самые громкие из современных концертных акустических систем могут извергать оглушающие 130 децибел (Дб). Это выше, чем болевой порог (125 Дб). Если бы сотрудники аэропорта, которые трудятся на взлетно-посадочной полосе, сняли защитные наушники, они услышали бы те самые 130 Дб – примерно столько выдает Boeing 747 при взлете. Вы можете услышать подобные оглушительные звуки на автошоу, где выставляется самая мощная автомобильная аудиосистема – KICKER/Team Gates «Beast». На иллюстрации видно, что волосы у вас встанут дыбом. Космос: новости

Перед тем как задать громкость, уместно обсудить методы измерения звука, особенно ватты и децибелы. Учитывать единицы мощности – ватты – полезно при выборе домашней или автомобильной стереосистемы. При изучении звука исследователи пользуются децибелами, так как они определяют относительную громкость звука. Тест на самоубийство

Считается, что большинство людей не могут различить изменения в громкости менее 1 Дб, хотя точная цифра колеблется от 0,1 до 5 Дб, в зависимости от частоты и индивидуальных особенностей ушей слушателя. Когда мы говорим не напрягая голоса, это примерно 7 Дб. Бытовой блендер – это 9 Дб. Если одна собака лает раза в два громче, чем другая, это потому, что уровень собачьего лая может колебаться от 6 до 10 Дб. Грибной синтез

Громче и громче Жидкие линзы

Числа быстро растут. Шум в 150 Дб вызывает вибрации стенки грудной клетки, изменения в ритме дыхания, рвоту и ухудшение зрения. Шаттл при старте шумит на 150 Дб. Это не просто громко – это очень громко. И очень опасно. Рик Мак-Кинли, эксперт по акустике с базы ВВС США недалеко от городка Дейтон (Огайо), рассказывает, что вода, которая стекает сбоку главного двигателя шаттла при старте, служит не для охлаждения, как считают многие. Вода сбивает акустические волны, чтобы те не повредили шаттл. Дышите на здоровье!

Поскольку непрактично запускать шаттл всякий раз, когда требуется создать много шуму (например, чтобы понять, как распространяется звук в аэропорту), компания Wyle Laboratories из Эль Сегундо (Калифорния) разработали более компактное решение. Называется оно WAS 3000. Это тридцатитысячеваттный источник шума, способный создавать звук силой 165 Дб. Бессменная батарейка

Устройство построено на принципе модуляции воздушного потока. Оно прокачивает огромное количество сжатого воздуха или азота и создает колебания, сопутствующие высокоинтенсивному звуку. Рабочая часть устройства, показанная на иллюстрации, состоит из двух концентрических цилиндров, в каждом из которых есть ряды модулирующих канавок. Давление, создаваемое снаружи, заставляет газ проходить сквозь разные канавки, размеры которых изменяются в зависимости от силы и полярности электрического сигнала, подаваемого высококачественным усилителем. Процесс превращает поток воздуха в «дыхание», последнее становится вибрацией по мере прохождения по шейке акустического рупора, присоединенного к модулятору WAS 3000. Ближе к небу

Создание тишины Пластическая сталь

Зачем так напрягаться, чтобы просто погреметь? Как бы парадоксально это ни звучало, рев и шум – путь к более тихому миру вокруг нас. Самая многообещающая идея по снижению шумности аэропортов – использование гигантских динамиков для создания на улице эффекта, аналогичного тому, что создают противошумные наушники внутри салона первого класса. Бииип! биип!

Крупномасштабная ANR (система активного шумоподавления) работает следующим образом. Высокоточный микрофон располагают на пути шума, с которым предстоит бороться, – например, за взлетно-посадочной полосой, где авиалайнеры ждут своей очереди на взлет. Сигнал с микрофона проходит через электронный контроллер, который генерирует другой шум, находящийся в противофазе к исходному. Этот противошум затем воспроизводится при помощи мощных громкоговорителей. Второй микрофон, называемый корректирующим, ставится туда, где и требуется шумоподавление, – например, возле ближайшего к аэропорту дома. Со второго микрофона снимается результирующая шумовая картина после наложения шума и противошума друг на друга. На основании этих данных контроллер вносит поправки в свою работу. Зеркальный щит


…И цифровой фотоаппарат Древние называли их «странниками». Мы называем планетами, и, если верить учебнику, Плутон – самое дальнее из девяти обращающихся вокруг Солнца небесных тел. Ой ли? Космос: новости

В прошлом году команда исследователей в калифорнийской обсерватории Palomar открыла еще более далекий объект, который назвали Куауар. Диаметром он в половину Плутона и до недавних пор был затерян в холодном поясе космических сосулек, который называется поясом Койпера. Может, в поясе есть объекты еще большего размера? Может, там 100 млрд. объектов? Выяснение этого вопроса станет одной из задач для системы QUEST. Ее недавно установили на телескоп Oschin, что в Паломарской обсерватории, недалеко от Сан-Диего. Система спроектирована и построена астрофизиками из Йельского университета и Университета штата Индиана. Ее название расшифровывается как «Экваториальная команда наблюдения за квазарами». А сама система представляет собой самую большую в мире астрономическую цифровую камеру. Для наблюдения за небом вместо обычной фотопленки в ней использован массив из 112 ПЗС-матриц. Они не только более чувствительны к свету, чем фотопленка, но и выдают данные немедленно, что позволяет ученым всего мира получать данные в реальном времени. Цифровое фото в астрономии не новость. В обсерватории по соседству с Oschin, на 200-дюймовом телескопе Hale, оно уже полностью заменило фотопленку. Более раннюю систему, известную как NEAT («Искатель астероидов»), уже ставили на Oschin. Ее характер проявился в открытии 20 комет, 189 близких к Земле астероидов и Куауара. Но до сих пор в самой большой астрономической камере было всего 30 ПЗС-матриц. Так что с введением в строй системы QUEST ученые не только получат более чувствительный инструмент, но и смогут исследовать гораздо больший кусок неба. Что, по утверждению одного из разработчиков, в свою очередь позволит построить гораздо более точную карту Вселенной. QUEST простоит на телескопе как минимум до 2008 года, и все это время Oschin будет очень занят. В отличие от других телескопов, также расположенных на горе Паломар, Oschin был создан для широкого охвата. Обычно с ним использовали квадратные 35-сантиметровые стеклянные фотопластинки. Но теперь гигантская ПЗС-матрица позволит охватывать беспрецедентные 500 квадратных градусов за ночь. «Живые» нановолокна

Среди прочего, это дает возможность получить необычный режим дрейфового сканирования, когда положение телескопа и камеры остается неизменным, в то время как небо медленно плывет по фокальной плоскости. И если раньше исследователи делали фотографии небес, теперь они смогут снимать «небесное кино», считает профессор астрономии из Калифорнийского технологического института Джордж Дёрговски. Многократно снимая один и тот же участок неба, астрономы смогут выделить объекты вроде близких к Земле астероидов и комет. Особенно это поможет при изучении загадочного пояса Койпера, где большая часть объектов имеет размеры значительно менее полутора километров в диаметре. Пояс окружает Солнце далеко за орбитой Плутона. Многие считают, что астероид, повинный в гибели динозавров, взялся как раз оттуда. Растут опасения, что Земля может снова столкнуться с таким убийцей. Поэтому так важно выяснить детали тех объектов, которым иногда удавалось просочиться к Земле незамеченными. Искусственные сосуды


Самый маленький мотор Наномоторы будут строить атом к атому, молекула к молекуле. Пройдут годы, прежде чем можно будет наладить их массовое производство. Авиашоу в миниатюре

Некоторые вещи появляются потому, что без них никак. А вот исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали самый маленький в мире мотор и теперь думают, что же с ним делать. Он состоит из золотого ротора, который установлен на шпинделе из углеродной нанотрубки. Длина мотора – 500 нм, это в 300 раз тоньше человеческого волоса. Устройство так мало, что его можно установить даже на вирус, а наблюдать его работу можно только в сканирующий электронный микроскоп. Профессор физики из Беркли Алекс Цетл, группа которого разработала мотор, говорит, что хотя природу еще не догнали, дело за малым. За 15 лет до них другая группа из Беркли установила рекорд, собрав другой микромотор. Он имел толщину человеческого волоса, то есть около 100 мкм, и в сравнении с современными образцами был Гулливером. Шпиндель нового мотора – цельная нано-трубка толщиной все-го в несколько атомов углерода (5-10 нм). Нанотрубки представляют собой трубчатые структуры, созданные из цельнотянутого листа графита толщиной всего в одну молекулу. Они привлекают особый интерес благодаря своим уникальным свойствам. С одной стороны, нанотрубки раз в сто прочнее стали. С другой, они могут служить как изоляторами, так и полупроводниками. Есть даже теоретические сведения о том, что с их помощью можно создавать системы хранения сжиженного водорода, которые необходимы для автомобилей на топливных элементах. Выставка недостижений

И что делать дальше? Зажигая стадионы

А вот как использовать наномотор, исследователи пока не придумали. Студент-выпускник Адам Фенимор говорит, что не имеет представления о том, где бы можно было применить новинку – это слишком отдаленное будущее. Очевидно, что мотор будет установлен в каком-нибудь механическом устройстве. Идей много, но ни одного конкретного устройства пока не предложено. Апокалипсис в движении

Странный мир На ракете по Луне

Цетл объясняет, что наномотор не подвержен воздействию обычных сил, которые действуют на обычный электромотор – такой, как в домашнем пылесосе. С одной стороны, влияние гравитации нулевое. И поскольку компоненты мотора практически не имеют массы, инерция тоже фактически отсутствует. С другой стороны, остаточные электрические поля могут повлиять на устройство весьма сильно. При прекращении поступления электричества ротор прекратит вращение практически мгновенно. И любой электрический заряд, оставшийся на устройстве, вызовет тормозную силу. Давай покрасим холодильник


…И маленький нож Немецкая компания Gesellschaft fur Diamantprodukte и вправду находится на переднем краю технологического развития. Центр в городе Ульме, более известный как GFD, имеет основания хвастать тем, что там создали самый маленький в мире нож. Сделан он из алмазной пленки. В десятке

Толщина Diamaze от GFS – всего несколько атомов. В мире, где ночные радиоволны переполнены рекламой ножей, которые c одинаковым успехом перерезают выхлопные трубы и тонкими ломтиками режут помидор, Diamaze, может, и не кажется чем-то уникальным. Но для самых разборчивых покупателей ножей – хирургов-офтальмологов – маленький и ровный скальпель Diamaze значит больше, чем все «вечные» ножи. Бессмертные на Марсе

Большая часть ножей начинается со стальной болванки. А нож Diamaze зарождается в клубах газа. GFD изготавливает сверхтонкие лезвия (0,12 мм – всего вдвое толще человеческого волоса) при помощи процесса, который называется «плазменное осаждение химических элементов из газовой фазы». Эта технология столь совершенна, что кривизна режущей кромки скальпеля может быть уменьшена до 3 нм. Для сравнения, это в тысячу раз тоньше, чем самые лучшие современные хирургические ножи из металла. Космос: новости

Основная идея – плазменное осаждение химических элементов из газовой фазы – не нова. Такой процесс широко используется в полупроводниковой промышленности для нанесения химических покрытий по одному сверхтонкому слою за раз. Материалы, которые подлежат нанесению, в газообразном виде вводятся в камеру, где происходит реакция. Тщательно контролируя температуру и давление, вещества конденсируют из газообразного состояния для формирования тонкой пленки на подложке. Компания GFD, созданная совместно Daimler Chrysler и Университетом города Ульма, запатентовала вариант базового процесса, в котором используются метан, водород и сверхвысокие температуры для покрытия кремниевой подложки слоем синтетической алмазной пленки. Так как структура материала тщательно упорядочена, в результате получают сверхострые края и невероятно гладкие поверхности. Для хирургов это значит минимальное повреждение тканей с обеих сторон разреза. Для пациентов – разрезы меньшего размера и более гладкие, что позволяет ранам заживать быстрее, а также снижает риск инфекции. Тот факт, что технологии изготовления лезвий Diamaze и полупроводников похожи, вскоре может привести к радикально новому виду «умного ножа». Компания GFD исследует потенциальную пользу от скрещивания скальпеля с электронными сенсорами, которые будут замерять температуру и проводимость тканей, разрезающихся в данный момент. Тогда если скальпель соскочил с опухоли на здоровую ткань, он сразу подаст сигнал хирургу, включив звуковое оповещение. Но даже несмотря на алмазное покрытие и сверхмалые размеры лезвий Diamaze, ученые не перестают искать альтернативные инструменты, которые были бы еще точнее и наносили бы меньше вреда тканям человека. Поэтому они стали исследовать возможности использования плазменных и лазерных «ножей», по сравнению с которыми лезвие Diamaze выглядит тупым тесаком. Бактерии помогут





Бессменная батарейка | Прослушка | Ближе к небу | Краска-генератор | Пластическая сталь | Поддержим NASA | Бииип! биип! | Инкубатор на кончике пальца | Зеркальный щит | Следы невиданных зверей | Космос: новости | Свечной нанозаводик | «Живые» нановолокна | Самые беспилотные | Искусственные сосуды | Где бы сесть | Авиашоу в миниатюре | Билет в один конец | Выставка недостижений | Летящие над водой | Зажигая стадионы |