Млечный путь № 4 2016 — страница 46 из 48

Сам же Юргенсен каторжного быта отнюдь не вкушал. Еще стала бы местная администрация ценными кадрами разбрасываться. Он работал в канцелярии губернатора, потом несколько лет руководил местной газетой. Примечательна причина, по которой он оттуда ушел. Владелец газеты, истовый пуританин, требовал, чтоб сотрудники три раза в день выслушивали чтение молитв. Юргенсен попробовал, счел, что молитвы читают «слишком нудным тоном и скудным языком» и уволился.

После этого он сменил еще множество профессий, включая полицейского и разведчика полезных ископаемых, попутно женился, и как пишет биограф «по-видимому, жил очень счастливо».

Он мирно умер в возрасте 65 лет, и, как водится, никто не знает, где он похоронен. Зато благодарные тасманийские каторжники в скальной опоре моста через реку Росс создали его монументальный портрет. В короне.

Наука на просторах Интернета

Юрий ЛЕБЕДЕВ
НАНОМЕХАНИКА

Конструкторская деятельность в области механики в наномире весьма перспективна вследствие весьма своеобразного «прочностного парадокса». В механике известно, что при уменьшении размеров детали резко возрастает ее механическая прочность – масса уменьшается пропорционально кубу размера, а площади сечений – квадрату. И в 10 раз меньшая деталь оказывается в 10 раз прочнее. Это крайне важное обстоятельство делает перспективными сложнейшие конструкторские решения в области космического машиностроения. Парадокс заключается в том, что чем меньше и сложнее конструкция, тем она надежнее в работе! Разумеется, прочностные характеристики материалов в нанообласти существенным образом зависят от квантовых эффектов, но в данном случае это не противоречит классическим предсказаниям. Более того, в наномире гораздо легче создавать материалы с практически идеальной кристаллической структурой, прочность которых существенно превосходит поликристаллические материалы с дефектами структуры, которые используются в устройствах макромира.

В 1978 году газета «Пионерская правда» опубликовала научно-фантастический рассказ известного теоретика изобретательской деятельности Генриха Сауловича Альтова (1926 – 1998) «20 лет спустя», где высказалась идея: «использовать атомы вместо колес» и иллюстрировалась таким рисунком:

Для создания такого устройства необходимо найти сочетание атомов и атомно-молекулярные структуры, в которых силы химического взаимодействия обеспечивали бы возможность механического сопряжения. На рисунке, представленном во введении этой книги, показан проект создания «наноредуктора» из 15342 атомов. (анимацию см. http://kbogdanov1.narod.ru/nanotechnology/Drexler.htm

). Несмотря на наличие других возможностей для передачи вращательного момента на наноуровне, такое устройство может быть востребовано практической наномеханикой. Этот пример демонстрирует важный принцип – возможность создания на наноуровне механических аналогов известных узлов и деталей современных машин.

Имеются реальные химические структуры конструктивно необходимые для наномеханики. Перечислим некоторые из них: ротаксаны, катенаны, фуллерены и нанотрубки.

Ротаксаны – соединения, молекулы которых состоят из цикла и открытой цепи, продетой сквозь цикл.

Из-за пространственных препятствий, создаваемых объемистыми группами X [например, (С6Н5)3С], разъединить такую композицию без разрыва химической связи невозможно.

Ротаксаны – соединения, молекулы которых состоят

из цикла и открытой цепи, продетой сквозь цикл.


С механической точки зрения молекулярная конструкция ротаксана соответствует оси на подшипнике. Он не требует смазки и не нагревается при работе. Кроме того, ротаксаны могут оказаться полезными и при создании новых «классических компьютеров» – на принципе смещения ротаксанного кольца уже создан экспериментальный микрочип, плотность битов у которого составляет около 100 млрд на 1 кв. см – примерно в 40 раз выше, чем у современных микросхем памяти.

Ниже приведена модель механического «молекулярного колеса», которое можно использовать в конструкциях нанороботов, а рядом – ее химическая структура.



Графен — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp2-гибридизации и соединенных посредством у- и р-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решетку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделенную от объемного кристалла.



В 2010 г. Константин Гейм и Андрей Новоселов были удостоены Нобелевской премии по физике «За новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала графена».

Листы графена могут сворачиваться в нанотрубки и образовывать сферические фуллерены.



Нанотрубки и фуллерены как производные графена.

Ист. рис http://elementy.ru/news/430857



Углеродные нанотрубки – протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров состоящие из одной или нескольких свернутых в трубку графитовых плоскостей (графенов).

Они образуются, например, на поверхности графитового катода в электрической дуге между графитовыми электродами в атмосфере гелия. Отдельные нанотрубки достигают в диаметре 100 мкм. В зависимости от того, под каким углом была «свернута» графеновая плоскость при построении нанотрубки, результирующий материал имеет различные электрофизические свойства. Он может быть как металлом, так и полупроводником с заданной шириной запрещенной зоны.

Нанотрубки – это наиболее бурно развивающееся направление применения нанохимических конструкций. Уже есть сообщения об осуществляющемся применении углеродных нанотрубок в электронике, химическом катализе, медицине и других областях. Использование телескопических нанотрубок в наномеханике позволяет решить проблему не только передачи вращательного момента (что мы уже видели на примере ротаксанов), но и точно регулировать возвратно-поступательное перемещение деталей наномашин: В научно-исследовательском центре Эймса произведено присоединение молекулы бензола к внешней стороне нанотрубки для образования зубьев шестерни:

Шестереночная передача на базе нанотрубок


Сегодня практическая реализация конструкторских идей нанотехнологических устройств уже выходит на уровень массового производства. Так, на основе телескопических нанотрубок, еще в 2007 г. началось освоение в Швейцарии технологии серийного производства наноподшипников.

Фуллерены - новая аллотропная модификация углерода: полые сфероидальные молекулы Cn, образующие молекулярные кристаллы.

С химической точки зрения фуллерены – это сборка sp2-гибридизированных атомов углерода, которая включает в себя 12 пятичленных колец и (n/2-10) шестичленных. Фуллерены можно рассматривать и как продукт разрушения графеновой решетки пятичленными дислокациями.


Фуллерен С540


Простейшим стабильным фуллереном является фуллерен С60. Из-за большой внутренней полости фуллерены могут использоваться и как «грузовые емкости», и как сферические «колеса». В университете Райса (Техас) создано реальное транспортное устройство наномасштаба – «нанокар» – наноструктуры с четырьмя «колесами» из молекул фуллерена С60 и «осью» из полифенилацетилена по поверхности Au(Ш). Движение «наномашины» регистрируется сканирующим туннельным микроскопом.3


Нанокар


Как видим, Г. Альтов ошибся всего на 7 лет – не в 1998 году, а в 2005 году атомных размеров колесо поехало по поверхности кристалла…


Стихи

Артем АРИНУШКИН

***

Оглянуться успел за свои двадцать пять-то лет?

Я хотел бы соврать. Но скажу откровенно. Нет.

А сейчас, не боишься? Ведь там, за спиною, горе.

Оно хоть и одно, но бескрайнее, словно море. 

Стоит все же взглянуть. Слышен мне неприятный шум.

А на небе погасли за миг два десятка лун.

Вот, мне снова пять лет. Беззащитный ребенок будто,

Я забыл про сейчас. Что грядет, понимаю смутно.

Между тем, взрослым я и мной маленьким – этот миг,

Что качает собой, как при шторме, мой хлипкий бриг.

Но на небе опять, яркой цепью зажгутся звезды.

Мне уже двадцать шесть. Тихий вечер. Прохладный воздух.

Я спиною вперед. Предо мною – былого след.

Я его разглядел, мне помог вспышки боли свет.

И уже не боюсь. Шрам не станет щипать от соли.

А вокруг лишь простор. Безграничный, как будто море. 

***

Не беги от судьбы. В этом нет никакого смысла.

Спрячь от прочих людей свои чувства, поступки, мысли.

Не суди никого. Будь беспочвенной злобы выше.

Если плохо, возьми теплый плед и иди на крышу.

Сядь на ней и гляди, как давно не глядел, на звезды,

Отрешись от всего. Никогда не бывает поздно.

Люди разных мастей снизу смотрят себе под ноги.

Но там только асфальт. А на небе... На небе – боги!

Сотни разных? Один? Ты считаешь, что это важно?

Где живет он? В степи? Или в самой высокой башне?

Как по-твоему, знал, что с душой подарил нам горе?

Как ты думаешь, рад, Бог тому, что отдал нам волю?

Он позволил страдать. И любить, что одно и тоже.

Разрешил нам терять, тех кто были всего дороже.

Утешение? Смерть. Чтоб вернуть нас в свои чертоги.

Он один или нет, наплевать. Разве правы боги?!

Не суди их, оставь. Будь беспочвенной злобы выше.

Если плохо, возьми теплый плед и иди на крышу.

***

Я любить безвозмездно конечно могу.

Но не буду.

Ведь такие встречаются часто. Повсюду.

Я не дам просто так ни малейшего чувства.

Ведь любовь – это что? Мне казалось – искусство.

Так зачем же раздаривать людям? За глазки?

За крутой антураж обольстительной маски?

Но лишь только темнеет и гаснут все свечи,

Проступает вся суть, от ступней до предплечий.

Понимать начинаешь, что ты-то – здесь лишний.

Ты не самый тут ценный. И вовсе не ближний.

Для объекта любви ты – обычная точка,

В горизонте событий. Забытая строчка,

От прочитанной утром газеты. Ты нужен,

Лишь когда он под вечер, осилив свой ужин,

Ищет листик бумаги, чтоб вытереть жопу.

Ну так где наш герой завалялся? А вот он!

***

А листва приготовилась к ссылке, в разноцветные платья оделась,

Ждет, когда ее массово сдует, с веток слабеньких батюшка – ветер.

В основном, все оттенки так пылки, контрастируют с дерева телом,

И за это их всех арестует старый дворник – какой-нибудь Петя.

Он сгребет их в огромную кучу. Друг на друга завалит без спешки.

Словно трупы, как маленький канцлер, каждый жест контролируя лично.

А потом – наслажденье получит. Не скрывая зловещей усмешки,

Коробка приоткроется панцирь, дворник ловко взмахнет тонкой спичкой... 

Марк ПОЛЫКОВСКИЙ