Самая маленькая и самая медленная, но вместе с тем невероятно интересная гонка вернулась спустя 5 лет. 24 марта 2022 года учёные из Германии, Испании, Японии, Франции и других стран выясняли, у кого получился самый быстрый нанокар (транспортное средство, каждое из которых представляет собой единственную молекулу, состоящую приблизительно из сотни атомов). Как прошла гонка Nanocar Race II и что это вообще такое — в материале Cloud4Y.
Удивительным образом на Хабре оказалась не затронута одна из крупнейших околокосмических новостей уходящего января: в Китае была создана микрогравитационная камера высотой 60 см, гравитация в которой уменьшена в 6 раз относительно земной. Этот симулятор, возведенный в городе Сюйчжоу, оборудован мощными магнитами. Установка работает по принципу, предложенному еще в 2000 голландским физиком российского происхождения Андреем Геймом. Впоследствии, в 2010 году, Гейм получил половину Нобелевской премии по физике за исследование свойств графена, а в 2000 году был удостоен Шнобелевской премии за то, что при помощи магнитной левитации поднимал в воздух подопытных лягушек. Тот же самый принцип действует и в новоиспеченной китайской «микролуне». Пока камера настолько мала, что человек в ней просто не помещается, тем более – в скафандре. Китай, планирующий в 2030 году отправить на Луну пилотируемую экспедицию, пока тестирует в этой камере приборы и простейшую физику. Лиха беда начало.
Сначала я думал написать именно об этой конструкции, но в итоге у меня получилась статья, которая рассказывает не о самой китайской микролуне, а о феномене микрогравитации и его важности в прикладной науке. Микрогравитация всегда оставалась не только драгоценным, но и короткоживущим ресурсом, а важность условий микрогравитации для развития науки сложно переоценить. Именно об этом и пойдет речь в статье.
Мне давно хотелось посвятить одну из статей такой теме, которая при поверхностном ознакомлении напоминает об «игнобелевской премии», но на самом деле обладает большим практическим потенциалом, в том числе, в промышленных масштабах. И вот такая тема нашлась. В моем блоге я не раз обращался к бионике и даже (немного) к биоинформатике, но сегодня тема будет по-настоящему экстравагантной.
Уже поставлены первые удачные опыты по производству сверхпрочной паутины с включением графена и нанотрубок. Для этого достаточно поить пауков водой с содержанием графена. Этот опыт в 2015 году провела группа ученых под руководством Николы Пуньо (Nicola Pugno) в университете итальянского города Тренто. Графен и нанотрубки включаются в состав паутины, и такие паучьи нити получаются как минимум впятеро прочнее обычных. Они даже выдерживают вес взрослого человека. Опыт был поставлен в 2015 году, о чем даже была новость на Хабре – на чем тема и показалась исчерпанной (пошутили про хоббитов и Унголианту). На самом же деле, работа Пуньо заострила внимание на том, что паутина, а также нити шелкопрядов демонстрируют более широкое свойство метаболизма членистоногих: их ткани легко интегрируются с металлами и даже полупроводниками, что позволяет разрабатывать совершенно новые материалы и датчики. Далее я расскажу, какие достижения в этой области бионики получены к настоящему времени.
Введение.
«Вперед и вверх, а там…, ведь это наши горы (знания) - они помогут нам». В.Высоцкий
С того времени, как человек получил возможность называться разумным, его постоянно донимал вопрос: как избежать смерти? Не то чтобы люди жаждали бессмертия, они просто не хотели умирать. Однако ни молитвы, ни махинации знахарей-алхимиков не помогали. Победа над смертью казалась всё более недостижимой, и к началу 21-го века даже самые отчаянные фантазёры мечтали разве что об увеличении продолжительности жизни.
И вот, когда надежда, казалось бы, окончательно увяла, тема вечной жизни вновь обрела актуальность. Взрывное развитие биофизики и робототехники обозначило пути достижения бессмертия совершенно отчётливо.
Если вы — представитель моего поколения, и еще помните, что такое «ждать неделю, пока будет этот фильм по РТР» — то, вероятно, вас в детстве тоже интересовал вопрос «Как уничтожить Т-1000». Еще в школе друг сказал мне: «Тебе показали первого Терминатора, чтобы ты понял второго». Сейчас уже не могу сказать с уверенностью, но, наверное, именно терминатор Т-1000 впервые подтолкнул меня к мысли о том, что химия – это надстройка над физикой, а серебристые ковкие и плавкие металлы на самом деле очень разные. Но Т-1000, конечно, не просто жидкий металл. Он воплощает, как минимум, три технологических вектора, о которых мы и поговорим ниже: 1) создание миметических полисплавов («mimetic polyalloy»), 2) химические, электропроводные и теплопроводные свойства жидкого металла, 3) роевая робототехника в экстремально миниатюрном представлении. В этой статье (и, надеюсь, в комментариях тоже) мы постараемся не вдаваться в натяжки и сюжетные ходы франшизы, которая, все-таки, является художественным произведением, а не техническим заданием – и обсудим, какие технологии из проекта Т-1000 по капельке перетекают в реальность.
Все чаще в обсудениях, посвященных внедрению все более мелких техпроцессов изготовленя СБИС, всплывает тема рентгеновской литографии. Тема довольно сложная, и запутанная, особенно если обсуждать вопрос "кто кого родил - Cymer или ASML. Но этот пост совершенно не про историю.
Так уж получилось, что последние 20 с лишним лет я занимаюсь исследованием и изготовлением многослойных периодических покрытий, являющихся ключевым элементом многих рентгенооптических приборов, включая EUV степперы, активно внедряемые в производство. Вот об особенностях изготовления таких покрытий я и хочу рассказать.
Из года в год микроскопические исследования становятся более доступными и понятными для широкого круга пользователей. Производители делают упор на удобство и простоту интерфейса, в то же время расширяя набор функций для проведения более точных и качественных исследований.
В этом обзоре мы рассмотрим применение электронного сканирующего микроскопа JEOL JCM-7000 от Nikon и Jeol на практике.
В более ранних публикациях (здесь и здесь) я рассказывал о некоторых направлениях исследований, связанных с инженерными разработками на основе клеточной биологии, и о других проектах, в том числе, генно-инженерных, объединяемых новомодным термином «wetware» (по аналогии с hardware и software). Я сосредотачивался на переориентации клеточного метаболизма с получением на выходе полезных материалов или энергии. На фоне этих выкладок потерялась еще одна интереснейшая тема – биохимическая коммуникация и возможности ее применения. Уважаемые читатели Хабра наверняка согласятся, что в системе, предназначенной для управляемого обращения с информацией, важны не только ввод/вывод, хранение и обработка данных, но и передача этих данных, то есть, коммуникация.
Подсказка: сделать все маленьким.
Вступление
Всем привет. По образованию я инженер по эксплуатации летательных аппаратов и авиационных двигателей, но в данной статье я опишу как сделал небольшой электродвигатель на сверх проводниках и поэтому мое вступление прошу принять как оправдание к тому, что в разработке и изготовлении электродвигателей я не обладаю достаточной компетенцией и опытом, но все-же я его сделал.
Узнать замечательное слово «ретрофутуризм» и даже прочесть эту статью мне довелось уже в бытность активного существования хаброблога, когда под моим последним январским постом развернулась дискуссия об осуществимости и целесообразности воздвижения сферы Дайсона. Немного разочаровавшись реакцией на тот пост, я отложил в долгий ящик обзорную статью о технологии и применении космического лифта, но вот и она дождалась своего часа. Во многом я нашел нужные мысли и слова, готовя материал о фуллеренах и, соответственно, освежив знания об углеродных нанотрубках. Поэтому вас ждет пост, категорически не относящийся к научной фантастике.
Я подумывал написать большую статью об аллотропии, вдохновившись успехом поста об оловянной чуме. Но, все-таки, эта тема слишком обширна и лучше удалась бы профессиональному химику. Поэтому ограничусь рассказом о моей любимой аллотропной модификации углерода – фуллеренах. Фуллерен весьма популяризован, но пишут о нем преимущественно одно и то же. В 2010 году, когда исполнилось 25 лет со дня практического открытия этой молекулы, писали о ней много, а сейчас уже подзабыли – по-моему, совершенно зря.
Порой даже самая простая идея может вызвать радикальные изменения во всех сферах жизни человека, перевернуть наше представление о технике, процессах и устройстве в экономике и обществе. В red_mad_robot решили разобраться в самых заметных вехах истории человечества и понять, как опыт прошлых эпох помогает формировать будущее.
В молодости Клаус Шультен воображал, что станет танцором, и будет жить не полагаясь ни на что, кроме собственного разума и тела. "Но танцор из меня вышел никудышный, – вспоминает он. – Итак, следующим вариантом жизненного пути для меня была теоретическая физика. Только я, карандаш, бумага, ну и ластик, разумеется."
Строго говоря, эта мечта тоже сорвалась. Но сегодня Шультен полагается на самое мощное и дорогое вычислительное оборудование в мире для применения вычислительной физики к моделированию биологических систем. Его последняя работа включала молекулярное моделирование целой органеллы, которая преобразует энергию света в химическую энергию внутри фотосинтезирующей бактерии.
TSMC - эта не слишком милозвучная аббревиатура от Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, в современном мире стала синонимом феноменального успеха. На данный момент тайваньская компания стала одним из наибольших мировых производителей полупроводниковой продукции, а в некоторых сегментах этой индустрии она обрела и вообще статус монополиста. Занимая второе место по годовой выручке среди конкурентов, является весьма удивительным фактом, что TSMC вполне сознательно сконцентрировалась исключительно на производстве полупроводниковых пластин - в мире просто не существует процессоров, модулей памяти под маркой TSMC. С чем это связано? Может быть и с самим неопределенным статусом острова, который является убежищем для непризнанной Китайской Республики - Тайвань. Каким вообще образом в 1987 году удалось основателю компании - Морису Чангу, создать будущего лидера микропроцессорного производства на отсталом технологически, удаленном от центров цивилизации острове? О прошлом, настоящем и о том, что ожидает такую далеко не тривиальную компанию как TSMC и пойдет далее речь в статье.
