Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №45 от 01 декабря 2005 года

Новый похожий на пену материал с удивительными свойствами удалось получить из углеродных нанотрубок американским исследователям из университетов Флориды, Гавайев и Ренселлеровского политехнического института. Нанопена чрезвычайно гибка, хорошо дышит, в пятьсот раз прочнее лучшей пенорезины и пенополиуретана, выдерживает высокую температуру, длительные механические воздействия и агрессивную химическую среду.

Новый материал был открыт, как это часто бывает, совершенно случайно. Ученые пытались сжать мат из нанотрубок в тонкий лист, но обнаружили, что он упорно восстанавливает свою первоначальную форму. Многослойные нанотрубки мата были получены из ксилола в печи при 800 градусах Цельсия при помощи катализатора на основе железа. Рассмотрев новый материал с помощью электронного микроскопа, ученые обнаружили, что нанотрубки, по неясным пока причинам, изгибаются при сжатии регулярными волнами. Их можно сравнить с бамбуковым лесом, высота которого будет более километра. Лес, примятый ногой гиганта, сжимается до высоты двести метров, образуя по 60-70 регулярных изгибов на каждом стволе.

Размеры изгибов зависят от диаметра и числа атомных слоев нанотрубки. Управляя этими параметрами, можно получать нанопену с различными механическими свойствами. Новый материал очень легок, поскольку почти на 90% состоит из воздуха. Он прекрасно подходит для изготовления различных демпфирующих слоев и в качестве основы для всевозможных композитных материалов.

Из углеродной нанопены получилась бы прекрасная набивка для мягких диванов и спортивного снаряжения, а также надежная упаковка, но пока она стоит слишком дорого. Сейчас ученые активно изучают электрические свойства нанопены и пытаются изготовить аналогичный материал из углеродных нанотрубок с толщиной стенок в один атом. Поскольку нанотрубки хорошо проводят электрический ток, такой материал, по всей видимости, идеально подойдет для изготовления надежных и гибких контактов в различных электронных устройствах. - Г.А.

Так (рushmepullyou) назвали концепцию нового плавающего мини-робота ученые из Технологического института в Хайфе, Израиль. По утверждению авторов, их конструкция не только гораздо эффективней всех известных схем перемещения нанороботов, но даже бактерии и другие микроорганизмы, использующие для перемещения жгутики или реснички, будут оставлены далеко позади.

Динамика течения жидкости устроена так, что при очень малых размерах объекта силы вязкого трения начинают значительно преобладать над силами инерции. Поэтому перемещение нанороботов даже в текучей воде становится подобно медленному движению предметов привычных размеров, например, в густом меде. С одной стороны, это упрощает задачу конструирования нанороботов (не нужно учитывать инерцию), но, с другой, делает почти бесполезной обычную инженерную интуицию. Может статься, что самые необычные наноконструкции окажутся эффективными пловцами.

Стиль нанопловца из Хайфы довольно понятен. Робот состоит из двух соединенных штангой пластиковых сфер, которые могут менять свой объем. Один цикл перемещения состоит в следующем. Сначала раздувается задняя сфера, а маленькая передняя выдвигается вперед на штанге. Затем передняя сфера увеличивается в размерах, задняя сжимается и подтягивается к передней. Затем все повторяется снова. Ученые подсчитали, что их пловец будет двигаться гораздо быстрее, чем наноробот из трех связанных сфер постоянного объема или из скрепленных шарнирами пластин. Движение нового робота отдаленно напоминает извивающиеся движения, метаболии, некоторых видов одноклеточных организмов рода Euglena.

Нанороботы, способные эффективно плавать в жидкости, нужны ученым, например, для работы в кровеносных сосудах или спинном мозге. Они смогут исследовать пораженные болезнью участки внутренних органов и доставлять туда лекарства. Однако пока это направление еще не вышло из стадии теоретических проработок концепций. - Г.А.

Педагоги издавна спорят - что в человеке заложено от рождения, а что является чистым плодом воспитания. Результаты, доложенные сборной командой из нескольких американских университетов в журнале Cell Metabolism, дают теме новый поворот - оказывается, и сам носитель врожденных качеств, гены, можно «воспитывать». Речь, увы, идет о заразительности «дурного примера». Переедание и малоподвижность устойчиво меняют характер проявления ряда генов и переводят стрелки клеточного метаболизма на неправедный путь усиленного накопления жира.