Не исключено, что модуль WirelessHD со временем удастся реализовать на одной схемотехнике с менее высокочастотными UltraWideBand-решениями, отчасти претендующими на ту же нишу. АЗ
Любопытные результаты получила команда российских и американских ученых, измеривших влияние проводимости кремния на знаменитую и таинственную силу Казимира, которая притягивала к поверхности кристалла покрытый золотом шарик. Измерения совпали с теорией, что сулит успешное использование этой силы в различных микромеханических устройствах.
Голландский теоретик Хендрик Казимир предсказал существование странной силы, ныне носящей его имя, еще в 1948 году. Эта сила притягивает друг к другу пару плоских идеальных зеркал в вакууме. Она быстро увеличивается при сближении зеркал (как четвертая степень расстояния между ними) и, на удивление, определяется только парой фундаментальных констант - скоростью света в вакууме и квантовой постоянной Планка. В обычных масштабах эта сила крайне слаба, но если расстояние между зеркалами уменьшить до десяти нанометров, она станет сравнима с силой давления атмосферы.
Возникновение силы притяжения Казимир объяснил квантовыми флуктуациями вакуума. Энергия этих флуктуаций, приводящая к спонтанному рождению и уничтожению фотонов, формально бесконечна. Но за счет того, что на каждую пластину фотоны давят с обеих сторон, а между пластинами помещаются фотоны не всех возможных длин волн и в зазоре их несколько меньше, чем снаружи, разность давлений оказывается конечной и прижимает пластины друг к другу.
С проблемой формально бесконечной энергии вакуума тесно связан целый ряд важных проблем космологии и новых теорий элементарных частиц. Знают о ней и некоторые шарлатаны, обещающие получение неисчерпаемой энергии прямо из пустоты. Считается, что сила Казимира практически единственное доступное для измерений проявление квантовых флуктуаций вакуума. Вот почему в последние годы ее стали очень активно исследовать, что стало возможным благодаря быстрому совершенствованию экспериментальной техники для работы на наномасштабах. Впрочем, многие специалисты считают, что бесконечная энергия вакуума - лишь математический казус теории, который не стоит внимания. Возникновение силы притяжения между пластинами можно интерпретировать и иначе. На шесть лет позже Казимира известный советский физик Евгений Лифшиц независимо развил общую теорию, которая позволяет рассчитать силу притяжения между реальными поверхностями. В случае идеальных зеркал результаты двух теорий совпадают, но Лифшиц интерпретировал возникающую силу как проявление обычных сил молекулярного притяжения.
Именно с теорией Лифшица авторы сравнивали свои измерения. Поскольку параллельность пластин на малых расстояниях реализовать трудно, вместо одной из них использовался покрытый слоем золота пластиковый шарик диаметром 0,6 мкм. Шарик присоединили к игле атомно-силового микроскопа и измеряли силу притяжения к кремниевым пластинам с различным количеством примесей. Проводимость кремния менялась на несколько порядков, а сила притяжения на расстоянии 70 нм - всего на 7%, но эти небольшие изменения хорошо совпадают с теорией.
Эксперименты показали, что величину силы Казимира можно изменять, подбирая материал, - это будет очень полезно при проектировании микромеханических устройств. И хотя с силой Казимира пока далеко не все ясно и ученые продолжают спорить о ее природе и возможных проявлениях, новые технологии не будут стоять на месте. ГА
Справедливость крылатой фразы «деньги не пахнут» подтвердили химики из Лейпцигского университета. Это знаменитое выражение известно с первого века нашей эры, когда римский император Тит Флавий Веспасиан первым придумал брать плату за пользование общественными туалетами.
Оказывается, сами металлы действительно не пахнут, а их характерный запах возникает только в результате химической реакции с поверхностью жирных рук. Ученые предположили, что запах металлов лишь иллюзия, а летучие и пахнущие фосфорорганические соединения возникают в результате реакции кислот, которые естественно присутствуют на поверхности кожи, с обычными примесями углерода и фосфора в металле.
Однако эксперименты показали, что образцы железа, травленые кислотами в лабораторных условиях, пахнут совсем по-другому. Пришлось проводить более тонкий химический анализ испарений кожи после ее контакта с металлами. Газ содержал несколько пахучих соединений - альдегидов и кетонов, которые в малых количествах получаются в результате быстрых реакций металла с естественными жирами на нашей коже.
Выяснилось, что у разных людей металлический запах получается несколько разным, и он даже может зависеть от состояния здоровья человека. Так что теперь ученые пытаются приспособить свои исследования для задач медицинской диагностики. ГА
Печальные прогнозы содержатся в статье международной группы исследователей, опубликованной недавно в журнале Science. Анализируя биоразнообразие в районах рыболовства по всему миру, авторы статьи зарегистрировали его повсеместное сокращение. Морские экосистемы в чем-то подобны карточному домику: выдерните один из его элементов, и домик рухнет. К счастью, в регионах, где идеи охраны разнообразия морских животных воплощаются в жизнь, разрушение экосистем существенно замедляется или даже обращается вспять.
К слову, «идеология» рыболовства до сих пор остается самой отсталой среди всех отраслей, обеспечивающих питание человечества. Речь идет не о рыболовецкой технике, за последние десятилетия заметно шагнувшей вперед. Просто со времен, когда человек был охотником-собирателем, он успел перейти от сбора дикорастущих растений к растениеводству, а от охоты (как способа пропитания) - к животноводству.
А вот в отношении рыбы и других морских ресурсов подход почти не изменился: хапай, что само выросло. Рыбоводческие фермы были бы примером иного отношения к водным ресурсам, если бы сплошь и рядом для питания выращиваемых рыб не использовались безжалостно вылавливаемые «дикие» корма. И это еще не худший вариант: там, где рыб кормят комбикормами, отходы со временем превращают морское дно в свалку, отравленную продуктами гниения.
Как будет реагировать человечество на столь неблагоприятные прогнозы? Поживем - увидим. К сожалению, самым вероятным сценарием представляется тот, что назван «парадоксом общинных земель». Суть его вот в чем. В старой овцеводческой Англии земли делились на частные (где пасти скот мог только их хозяин) и общинные (которые мог использовать любой животновод). Пока на общинной земле оставалась трава, всякий хозяин предпочитал пасти своих овец на бесхозной территории. Как вы думаете, что делал средний англичанин, увидев, что из-за этого общинная земля хиреет? Правильно, выгонял на нее весь свой скот, чтоб его живность урвала хоть толику исчезающей ничейной травы. Через какое-то время находившиеся в общем пользовании пастбища превращались в пустырь.