Юный техник, 2008 № 06

Тепло… Холодно… Горячо… Эти слова известной игры можно использовать для описания работы вычислительного устройства, разработанного сотрудниками Национального Сингапурского университета.

Мы рассказывали о приборах и машинах для вычислений, состоящих из хитроумных комбинаций валов, шестеренок и храповиков. Существуют комбинации катящихся по желобкам и сталкивающихся шариков, текущих по трубочкам вместе с жидкостью пузырьков.

Очередь дошла и до использования фононов — то есть частиц тепловой энергии. Вместо источника электрической энергии в таком тепловом компьютере должны быть нагреватель и холодильник. А между ними — элементы, подобные диодам и транзисторам электронных схем. Первый такой нелинейный тепловой прибор — температурный диод, теплопроводность которого различна в двух противоположных направлениях, был предсказан теоретиками еще в конце прошлого века. А в 2006 году его успешно реализовала на практике международная команда исследователей, работавших в Беркли. Этот диод представляет собой нанотрубку из углерода или нитрида бора с большим количеством примесей, неравномерно распределенных по ее длине. Сложный, нелинейный характер колебаний атомов в подобной трубке, способной выдержать температуры в тысячи градусов, придает элементу одностороннюю проводимость тепла.

Сингапурские же исследователи показали, что, соединив определенным образом три подобные нанотрубки, можно создать аналог транзистора, в котором поток тепла от одной трубки к другой — от истока к стоку — будет зависеть от температуры третьей трубки — регулятора. Первый «тепловой» транзистор был изготовлен учеными летом 2007 года, но пока, правда, в нем потоком тепла управляет не температура, а напряжение на затворе.

Так выглядит тепловой транзистор.

Тем не менее, энтузиасты нового направления уверены, что вскоре им удастся создать и настоящий тепловой триод. Имея же в наличии диоды и триоды, уже нетрудно создать логические вентили.

В быстродействии такие логические устройства не смогут конкурировать с электронными. Хотя бы уже потому, что тепло не может распространяться так же быстро, как электронные или оптические сигналы. Зато подобные логические устройства способны функционировать, например, при температурах в сотни, а то и тысячи градусов, что не под силу никакой другой электронной технике.

РАССКАЗЫ О ПРОСТЫХ ВЕЩАХ История скрепки

Нам кажется, что скрепки были всегда. Однако наш корреспондент Илья ЗВЕРЕВ сумел проследить неожиданные повороты истории этой универсальной офисной принадлежности.

Оказывается, скрепки были изобретены далеко не сразу. В XIII веке появились своеобразные «скоросшиватели» для бумажных листов. Выглядело это так: в левом верхнем углу каждого листа делали прорезы, сквозь которые продевали матерчатую ленту.

Затем в 1835 году американский врач Джон Хауи первым изобрел швейные булавки, а нью-йоркские секретарши быстро сообразили, что ими можно скреплять до десятка листов. Правда, булавки кололись и оставляли на бумаге некрасивые отверстия. А потому в 90-х годах XIX века в офисах стали использовать проволочные пружинки, предложенные в 1867 году Сэмюэлем Фэем поначалу для совершенно другой цели — крепления одежных ярлыков и ценников в магазинах.

И лишь в 1899 году норвежский математик Йохан Ваалер, который был с юности известен своим новаторством, экспериментируя с кусочками пружинной проволоки, придумал несколько удачных конструкций скрепок и сделал эскизы своего главного изобретения — «палеоскрепки». Поскольку в Норвегии в то время не было закона о патентах, Ваалер в 1901 году запатентовал свое новшество в Германии и США.

Однако там к тому моменту уже было зарегистрировано несколько похожих изобретений. Так, Уиллиам Мидлбрук из Уотербери (штат Коннектикут) запатентовал дизайн скрепки в 1899 году, а Корнелиус Броснан из Спрингфилда (штат Массачусетс) запатентовал в 1900 году скрепку, получившую имя Konaclip.

Однако конструкция скрепки Ваалера в виде классического двойного овала оказалась самой удачной. Она была очень похожа на современную, отличаясь от нее лишь числом коленцев. Тем не менее, у нее было два недостатка. Во-первых, она мяла бумагу, потому что давила на нее на слишком маленьком участке, во-вторых, быстро ломалась. Первый недостаток вскоре устранили, придумав делать проволоку в виде ажурных узоров и распределив таким образом нагрузку по большей площади. А чтобы скрепка не ломалась, к ее концам приварили специальные дужки.