Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 02

Чтобы получить все эти соединения, химики должны сблизить атомы углерода так, чтобы они образовали прочные связи. Однако углерод — это довольно инертный химический элемент, который не так уж охотно вступает в химические взаимодействия. А потому химики изо всех сил изобретают всевозможные приемы, повышающие реакционную способность углерода.

Беда только в том, что эти методы становятся все менее эффективными по мере того, как химики ведут синтез все более сложных соединений. И лишь реакции, разработанные новоявленными лауреатами с помощью палладиевого катализатора, позволили избежать многих побочных и нежелательных явлений.

В итоге вместо того чтобы работать лишь с десятком более или менее активных элементов, вроде водорода, хлора, кислорода, химики теперь могут работать и со многими другими — ведь всего в таблице Менделеева более сотни элементов. Главным образом это касается переходных металлов, которые оказались весьма полезны в органическом синтезе. Например, химикам удалось синтезировать вещество гексадармовид, которое активно подавляет рост раковых клеток. Первоначально это соединение было обнаружено в тканях морской губки, живущей на большой глубине. Его количество измерялось буквально миллиграммами и стоило баснословно дорого. Теперь налажен синтез этого вещества, ставшего основой эффективного лекарства.

Подобным образом удалось наладить производство новых антибиотиков, способных подавлять рост болезнетворных микробов, не поддающихся другим лекарствам.

Пишут обычно черным по белому — темной пастой или чернилами по бумаге. Но можно писать и наоборот — белым мелом на черной доске. Эта аналогия наглядно объясняет суть новшества, предлагаемого ныне сотрудниками американского Национального института технологических стандартов.

Говоря иначе, в институте создано устройство, которое его создатели преподносят как «лазер, источающий… темноту». Обычные лазеры, как известно, с очень высокой частотой генерируют вспышки света. В новом же устройстве происходит все с точностью до наоборот: постоянный световой поток перемежается резкими краткими провалами, когда интенсивность светового излучения падает на 70 %.

Какая в этом необходимость? Чтобы понять это, углубимся несколько в историю. Когда в конце прошлого века авиаконструкторы начали работать над созданием технологии «Стелле», они полагали, что покрытие самолета, практически полностью поглощающее излучение радара, сделает самолет «невидимкой». Однако при этом они не обратили внимания на такую «частность».

А именно: в природе уже присутствует некий электромагнитный фон. И если из какой-то точки пространства перестает приходить фоновое излучение, этот факт может выдать «Стелле». Что и произошло на практике.

Люди умные отличаются от своей противоположности тем, что умеют учиться не только на своих, но и на чужих ошибках. Сотрудники института стандартов решили использовать метод инверсии и решать свою задачу способом «от противного». Рассуждали они примерно так. Ныне лазеры используются в основном для передачи сигналов информации по линиям оптоволоконной связи. Сигналы эти представляют собой своего рода «морзянку» из лазерных импульсов и промежутков между ними. Для того чтобы повысить четкость передачи, можно либо повысить яркость лазерных импульсов, либо усилить «черноту» в промежутках между ними.

Так вот оказалось, что второй вариант требует меньше энергии. Ведь «чернота» попросту означает отсутствие сигнала. На практике и в самом деле оказалось, что стандартный лазерный импульс быстрее меняет свою форму, а то и просто исчезает при неблагоприятных условиях. Это может приводить к потерям информации и ошибкам в ее передаче. А вот с «темными» импульсами, уверяют исследователи, ничего подобного не происходит. Новый лазер способен генерировать «черноту» без каких-либо внешних оптических элементов, которые могут оказывать на них влияние. И ошибок при передаче информации меньше.

Сама лазерная установка построена на базе диода. Она, как говорят специалисты, «использует энергетическую динамику квантовых точек, а также метод синхронизации колебаний, с помощью которого удается получать сверхкороткие импульсы, продолжительность которых исчисляется в пико- или фемтосекундах (то есть секундах в минус двенадцатой и пятнадцатой степенях соответственно)».