«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 02 (9)

— Никогда не опускайте белый шар за недостойного кандидата в надежде хотя бы на его последующую благодарность и признательность, — призывал Араго своих коллег. — Если вы слишком превознесете его научные заслуги, а это неизбежно придется сделать, дабы приукрасить заурядную личность, он сочтет ваши похвалы вполне справедливыми и решит, что, голосуя за него, вы просто исполняете свой долг, и избавит себя от всякого с вами расчета!

ПРЕСС-ЦЕНТР

Создан наноматериал со структурой паучьего шелка

Снимок нового материала, подвергнутого испытаниям на прочность. В верхней части иллюстрации находится зона, не подвергнувшаяся растяжению, в которой находятся наночастицы примеси.

Группой ученых из Массачусетского технологического института под руководством Гарета Маккинли создан новый сверхпрочный искусственный полимерный материал. Интересно то, что они его сделали по модели паучьего шелка.

"Если при большом увеличении посмотреть на структуру паучьего шелка, то вы увидите, что он наполнен множеством очень маленьких кристаллов", — говорит профессор Маккинли. Именно благодаря этим частичкам наноразмеров паучий шелк и получает удивительную прочность.

В своих опытах ученые решили воспроизвести такую структуру в материалах, которые они собрались сделать самостоятельно из полимеров. Предыдущие эксперименты в этой области были неудачными, так как исследователи просто смешивали вещества в определенном соотношении. Однако на этот раз было решено учесть не только свойства примеси, но и форму ее частиц.

Сначала экспериментаторы поместили глиняные пластинки толщиной всего в 1 нанометр и диаметром в 25 нанометров в воду. Затем в получившейся смеси они постепенно заменили воду на другое вещество, растворяющее полиуретан. После они растворили в этой смеси полиуретан и удалили из нее растворитель. В итоге был получен наноматериал, который обладает, как и ожидали исследователи, очень высокой прочностью.

Важно то, что структура этого материала очень хаотична, из-за чего его прочность оказалась одинаково высокой в различных направлениях. Существенно также и то, что при определенных нагрузках материал практически не деформировался, даже при повышении температуры до 150 градусов по Цельсию.

Как заметили ученые, материалы такого рода особенно удачно могут использоваться при разработке сверхлегких мембран, для изоляции газообразных веществ друг от друга, а также для изоляции материалов, применяющихся в топливных элементах. Также исследователи сказали о значимости их разработки для военной промышленности.

Придумана система хранения данных на одном фотоне

Вверху: аббревиатура университета, выполненная в виде так называемого "фотонного изображения”. Внизу — Джон Хоуэлл в своей лаборатории.

Во всяком случае так ее называют создатели, хотя название не вполне корректно — фотонов требуется несколько. И все же. Джон Хоуэлл из университета Рочестера сделал огромный шаг на пути создания систем хранения данных в виде "замороженного" света.

Физики сумели "записать" визуальную информацию, состоящую из нескольких сотен пикселей на 100 фотонов, пропущенных через установку по одному, затем приостановить их бег, а после — восстановить изображение.

Невероятный, на первый взгляд, фокус стал возможным благодаря законам квантовой механики и тому факту, что фотон — это не только частица, но и волна. В своей установке Хоуэлл сумел использовать этот дуализм — он послал импульс света, величиной в один фотон, через трафарет, на котором были вырезаны буквы UR.

В качестве волны этот фотон прошел через все части трафарета одновременно, неся с собой информацию о нем. Далее импульс света попал в небольшую ячейку с газообразным цезием, находящемся при температуре 100 градусов по Цельсию, где свет был замедлен.

Хоуэлл сумел задержать импульс на 100 наносекунд, что позволило большему числу таких импульсов, посланных следом, поспеть в ячейку, прежде, чем первый фотон покинул ее. Всего таких сохраненных единичных фотонов было 100. После их выхода из цезиевого замедлителя они были направлены в камеру, в которой и было восстановлено начальное изображение — нечто вроде распределения вероятностей прохождения фотонов через те или иные части трафарета.

Физики пишут, что выходной импульс, по существу, прекрасно соответствовал оригиналу, не было почти никаких искажений, никакой дополнительной дифракции, фаза и амплитуда первоначального сигнала были сохранены. Хоуэлл даже полагает, что квантовая запутанность фотонов осталась невредимой, что и намерен доказать в следующих опытах.