Компьютерра - Журнал Компьютерра N760

Ученые вовсю обсуждают проекты нанороботов, которые смогут выполнять массу полезной работы вроде сборки электронных схем или точечной доставки лекарств. Но эти механизмы нужно будет как-то приводить в движение, а обычные электромоторы, к сожалению, нельзя так просто уменьшить до наномасштабов.

Чтобы решить эту проблему, было решено позаимствовать идеи у природы. Некоторые бактерии передвигаются благодаря специальным жгутикам, которые приводятся в действие биомолекулярными моторами на туннелирующих протонах. Похожую искусственную конструкцию, в которой вместо протонов будут туннелировать электроны, решили просчитать химики из Иллинойского университета в Чикаго. Для этого они воспользовались полуклассическим методом молекулярной динамики. Ось ротора сделали из углеродной нанотрубки, к которой присоединяли три или шесть "балок" из длинных молекул с проводящими углеродными шарами - фуллеренами - на концах. Конструкцию, напоминающую рабочее колесо водяной мельницы, поместили между двумя электродами из проводящих молекул. Если на них подать напряжение, то электроны станут по одному туннелировать на проводящие шары и создавать вращающий момент, который приведет ротор в движение. На ось-нанотрубку можно посадить несколько колес, что увеличит крутящий момент и сделает вращение более плавным.

Расчеты показали, что такой наномотор будет хорошо справляться с нагрузкой, устойчиво работая даже при комнатной температуре. Кроме того, конструкция не боится дефектов и примесей, которых трудно избежать в конструкциях подобных масштабов. А по своим параметрам мотор на туннелирующих электронах значительно превосходит природные аналоги. Например, он сможет вращаться в миллион раз быстрее протонных биомоторов. И теперь остается самое главное - реализовать предложенную конструкцию в эксперименте и убедиться, что расчеты правильно предсказывают ее параметры. ГА

Лучшие кадры звездного неба получают с телескопов, выведенных в открытый космос. Однако и возможности наземной астрономии далеко не исчерпаны, доказательством чему служит уникальное фотополотно, опубликованное сотрудниками Южной Европейской обсерватории (ESO). Изображение с разрешением более 27 мегапикселов содержит самые далекие из когда-либо наблюдаемых с поверхности Земли объекты в ультрафиолете. По словам астрономов, самые старые из них запечатлены такими, какими они были спустя два миллиарда лет после Большого взрыва.

В основу композитного полотна легли фотографии, полученные за сорок часов наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне, проведенных в обсерватории Very Large Telescope (Чили) на четырех телескопах с зеркалами по 8,2 метра. Дополняют картину пятнадцать часов съемки в видимой части спектра, выполненной с помощью телескопов той же обсерватории. В пресс-релизе не уточняется, сколько времени потребовалось на то, чтобы осуществить 55 часов "чистых наблюдений", но, по всей видимости, полотно совмещает снимки, сделанные на протяжении нескольких лет.

Впрочем, чтобы заглянуть в начало времен, одной лишь техники мало. Необходимо также "окошко" в пространстве, свободное от пыли, близких звезд и галактик. Одним из таких окон является небольшой участок южного неба. Область специально искали для рентгеновской обсерватории Chandra, поэтому она получила название Chandra Deep Field South (CDF-S). В поле зрения телескопов, изучающих CDF-S, попадает лишь несколько звезд, принадлежащих нашей галактике, - все прочие объекты удалены на миллиарды световых лет.

Несмотря на крохотную площадь, ценность "глубокого поля Чандры" для науки огромна. Исходя из господствующей теории об однородности Вселенной, можно предположить, что и в любом другом направлении звездное небо будет выглядеть схоже, демонстрируя те же принципы распределения галактик, подчиняясь аналогичным законам и т. д. Таким образом, результаты анализа CDF-S можно экстраполировать и на другие участки космоса. В настоящее время "поле Чандры" является одним из двух участков небосклона, изучаемых в рамках проекта GOODS - глобальной инициативы, объединившей астрономов со всех уголков планеты. GOODS предполагает скрупулезное изучение далекого космоса с использованием всех доступных астрономам инструментов. Тем не менее, несмотря на пристальное внимание научного сообщества, CDF-S не посвящено даже странички в Википедии. Конечно, быть может, полученные снимки не так ярки и красочны, как сделанные орбитальным телескопом Хаббла. У того есть свои "окошки" - Hubble Deep Field и Hubble Ultra Deep Field, - сквозь которые телескоп различает объекты, появившиеся всего через несколько сот миллионов лет после рождения Вселенной. Однако научная ценность снимков Хаббла едва ли превосходит наземные, сделанные под эгидой ESO. Хотя бы потому, что "поле Чандры" покрывает в разы большую площадь небосвода и содержит большее число галактик и других объектов. ЕЗ