Журнал Компьютерра - Журнал Компьютерра N745

Стрекоза DelFly Micro стала очередным шагом на пути миниатюризации летательных аппаратов из Дельфта. Две предыдущие модели 2005 и 2006 года весили 23 и 16 г и имели размах крыльев 50 и 28 см соответственно. Вместе с размерами неизбежно уменьшается и максимальная скорость и время полета роботизированных стрекоз, так что они вряд ли смогут гоняться за террористами. Однако посмотреть, что творится в опасной зоне во время пожара, техногенной аварии или природной катастрофы, им будет вполне по силам.

Следующим проектом, на выполнение которого бросят силы голландцы, станет DelFly Nano с размахом крыльев пять сантиметров и весом около грамма. Кроме того, ученые планируют довести до ума софт, распознающий изображения и управляющий полетом стрекоз, дабы они смогли работать самостоятельно, без контроля человека. ГА

Удивительный материал с колоссальной проводимостью ионов кислорода, которая при комнатной температуре в сто миллионов раз больше, чем у всех известных твердых электролитов, предложили ученые из Мадридского университета. Материал обещает значительно повысить эффективность твердооксидных топливных элементов и снизить их рабочую температуру до комнатной.

Как известно, современные топливные элементы способны эффективно преобразовывать химическую энергию окисления водорода в электрический ток. В них всегда есть два электрода — катод и анод, которые должны быть надежно изолированы друг от друга специальной мембраной (слоем так называемого твердого электролита), чтобы электроны могли течь только через внешнюю цепь с полезной нагрузкой. В то же время, чтобы замкнуть цепь между электродами, сквозь мембрану должны проходить либо протоны — положительные ионы атомов водорода, либо, наоборот, отрицательные ионы кислорода.

Мембраны для маленьких протонов сделать гораздо легче.

Их обычно изготавливают из полимеров, и протонные топливные элементы, слегка нагреваясь, работают при температуре 50-100 градусов Цельсия. Сделать же хорошие мембраны для больших ионов кислорода с приемлемой проводимостью при обычной температуре до сих пор не удавалось. Чаще всего их изготавливают из специальных оксидных керамик, в которых ионы кислорода начинают активно "скакать" от вакансии к вакансии лишь при температуре 600-1000 градусов. Зато таким топливным элементам не нужны дорогие катализаторы для расщепления молекул водорода, и они менее привередливы к топливу. Однако высокая рабочая температура сильно усложняет конструкцию твердооксидных топливных элементов и заставляет задуматься об утилизации их тепла, например, с помощью обычных турбин.

Так что применение подобных элементов становится оправданным лишь в крупных энергетических установках.

Но теперь ситуация может измениться. Новая мембрана представляет собой эпитаксиальную гетероструктуру из чередующихся слоев стабилизированного иттрием оксида циркония и титаната стронция ZrO2:Y2O3/SrTiO3. На границе слоев этих двух материалов с разными кристаллическими решетками возникают прямые пути из вакансий, по которым ионы кислорода могу двигаться с минимальным сопротивлением. Поперечная ионная проводимость такой мембраны на восемь порядков больше, чем у всех известных материалов. В структуре и механизме работы новой мембраны ученым удалось разобраться в Окриджской национальной лаборатории США с помощью уникального сканирующего просвечивающего электронного микроскопа с разрешением 0,6 ангстрема.

Новая мембрана может работать и при комнатной температуре, а топливный элемент на ее основе — конкурировать с протонными топливными элементами. Пока трудно сказать, появятся ли новые топливные элементы на рынке и когда это произойдет.

Ученые в самом начале пути, но идея использования границ многослойных структур для получения материалов с нужной ионной проводимостью в любом случае заслуживает пристального внимания. ГА

Новую технологию изготовления гибких матриц фотоcенсоров, способных принять форму сложной искривленной поверхности, разработали ученые из Иллинойского университета в УрбанаШампейн. Технология обещает скорое появление высококачественных миниатюрных камер, подобных глазу человека и животных.

Несмотря на быстрый прогресс фото- и видеотехники ей все еще далеко до наших органов зрения. Для имитации единственного хрусталика глаза приходится применять дорогие и очень сложные объективы, редко обходящиеся без десятка линз из различных стекол с пленочным просветлением и тому подобных ухищрений. Но и таким конструкциям редко удается избежать аберраций и обеспечить одинаковую четкость и яркость изображения на всей площади плоской матрицы сенсора.