Юный техник, 2009 № 03

Интересную статью опубликовали недавно ученые из Технологического института Джорджии в Атланте. В работе описывается ткань, нити которой способны вырабатывать электричество. Если из такой ткани сшить одежду, то надевший ее человек при движении превратится в своего рода электрогенератор, способный подзаряжать аккумулятор мобильника, плеера и другой электроники.

Суть явления такова. Наногенератор использует уникальные свойства оксида цинка, который одновременно является полупроводником и пьезоэлектриком. Из оксида цинка вокруг обычных кевларовых нитей ученые научились выращивать густую «шубу» из нановолокон диаметром 50 — 200 нм и длиной 3–4 мкм. После этого достаточно ворсинки другой нити покрыть тонким слоем золота, сплести ее с первой, подсоединить к их концам проводники — и наногенератор готов.

Контакт между золотым покрытием ворсинок одной нити и ворсинками из оксида цинка другой образует диод, пропускающий ток только в одном направлении. А когда вплетенная в ткань пара нитей трется друг о друга, ворсинки изгибаются и на них, благодаря пьезоэффекту в оксиде цинка, образуются электрические заряды, которые через диод попадают во внешнюю цепь. Одна ворсинка способна выдать до 45 мВ напряжения, но суммарное напряжение многих миллионов ворсинок может достигнуть нескольких вольт, необходимых для питания мобильных устройств. По расчетам, один квадратный метр такой ткани сможет вырабатывать до 80 мВт.

Впрочем, пока эксперименты проводились лишь с парой нитей длиной всего несколько миллиметров. И над тем, как обеспечить надежные электрические соединения тысяч таких нитей в ткани, исследователям еще предстоит поломать голову.

Другая проблема заключается в том, что оксид цинка боится сырости и вряд ли выдержит стирку. Так что одежду или придется делать одноразовой, или придумать какую-то гидрозащиту нановолокон.

Теперь и при трении получают ток.

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ Зазеркалье существует!

К такому неожиданному выводу пришла недавно международная группа ученых, в которую вошли американские физики Дзундао Ли и Чженьмин Янг, а также российские академики Лев Окунь, Игорь Кобзарев и Исаак Померанчук.

Отправной же точкой для исследований послужило вот что…

Странная Вселенная

Мы имеем представление о строении всего лишь 5 % Вселенной — того, что видим невооруженным или вооруженным приборами глазом. Остальные же 95 % полны неизвестности. Из них, как оказалось, примерно 70 % от полной массы Вселенной приходятся на так называемую темную энергию и еще 25 % — на темную материю.

Что это такое? У ученых пока есть лишь несколько предположений. Суть одного из них, в частности, состоит в том, что темная материя — это нечто вроде зеркального мира или Зазеркалья.

Концепция Зазеркалья на сегодняшний день такова.

Поначалу теоретики полагали, что по законам симметрии, кроме материи, в мире может существовать и антиматерия. В начале XX века английским теоретиком Полем Дираком была теоретически предсказана первая античастица — позитрон. А в 1932 году ее существование подтвердил эксперимент — американский астрофизик К.Д. Андерсон обнаружил позитроны в составе космических лучей. По своим основным характеристикам — величине, массе и т. д. — позитрон тождественен электрону, только электрический заряд имеет не отрицательный, а положительный. При взаимодействии электрона с позитроном или иной частицы с античастицей происходит взрывная реакция аннигиляции, при которой вся материя переходит в излучение.

Работами нобелевских лауреатов по физике за 2008 год Йоичиро Намбу, Макото Кобаяси и Тосихидэ Маскавы, а также их коллег было показано, что при рождении нашей Вселенной закон симметрии был несколько нарушен, в результате чего в нашем мире оказалось материи больше, чем антиматерии (подробности см. в «ЮТ» № 1 за 2008 г.).

Однако, кроме частиц и античастиц, согласно последним представлениям ученых, в мире существуют и зеркальные частицы иного рода. Посмотрите на себя в зеркало. Отражение в нем очень похоже на вас. Но есть и различия: пробор на голове не слева, а справа, и причесывается ваш антипод не правой, а левой рукой… Возможно, аналогичные зеркальные частицы, которые чуть-чуть, но отличаются от привычных нам частиц, существуют и в природе, предполагают некоторые исследователи. Во всяком случае, такой вывод можно сделать из закона суперсимметрии. Вот эти самые зеркальные частицы, а также состоящие из них небесные тела и составляют основную массу темной материи.