Знание-сила, 1998 № 01 (847)

В истории техники лишь немногих из упорного племени изобретателей венчают лавры и денежные премии, жизнь большинства трудна и даже трагична. Восемь лет назад сотрудники журнала «Дискавер» решили: если мы не можем помочь продвижению изобретений на рынок, то постараемся сласти имена и дела их авторов от забвения. С тех пор они присуждают ежегодные премии за технологические инновации по семи разделам. Мы расскажем о лауреатах 1997 года. В этот раз были присуждены еще две премии за технологии, которые так новы и революционны, что их трудно отнести к какому-то из разделов. С них и начнем.

1. Искушение мельчайшим

Премия Джеймсу Гимжеескому из фирмы IBM — «Молекулярный абак».

С тех пор как были открыты фуллерены — молекулы из десятков атомов углерода, похожие на футбольный мяч,— ученые усиленно искали им применение. Впервые это удалось изобретателю из исследовательской лаборатории фирмы IBM в Цюрихе. Началось все с того, что он с коллегами работал с очень чувствительным сканирующим туннельным микроскопом. Его пробный щуп столь тонок, что им можно перекатывать отдельные атомы и, скажем, выложить буквы IBM из сильно охлажденных атомов ксенона. После атомных забав Гимжевский решил построить атомный абак — это счеты древних арабов, только сделанные из десяти рядов фуллеренов по десять штук в каждом. Для перемещения «костяшек» использовался тот же щуп микроскопа.

Пока это всего лишь детская игрушка, но такое простейшее приспособление показывает, до какого мастерства дошли экспериментаторы. Теоретики же предполагают, что подобный абак может запасти в миллиард раз больше информации, чем обычный компьютерный чип.

Премия Надриану Зееману из университета в Нью-Йорке - «Произвольные структуры из нитей ДНК».

Когда ученые создадут механизмы молекулярного размера, то миниатюрные роботы станут путешествовать по вашим кровеносным сосудам и излечивать от самых разных болезней. Конечно, это мечты, но химик Нед Зееман приблизил их осуществление на несколько лет. Работая с ДНК, он сконструировал такие крошечные объекты, что на одном квадратном сантиметре их может разместиться несколько миллионов.

Зееман начал подступать к своей идее микроскопического конструирования еще в 1980 году, обнаружив сложные структуры из четырех ниток ДНК. Тогда пришла мысль, что можно создавать собственные конструкции, «состегивая» одну нитку с другой. Долгое время идея не воплощалась в жизнь, поскольку соединения получались недостаточно прочными и быстро рассыпались. Наконец, в июне 1996 года Зееман придумал, как создавать долговечные двойные соединения: «Теперь мы можем делать из них практически любые формы».

• Марк Фрогатт

• Джеймс Гимжевский

• Нед Зееман

• Сакуи Араи

• Рик Литтлфилд

. Ральф Джеймс

• Эдвуд Норрис

• Кельвин Дрожемайер

• Субхенду Гуха

2. Автомобили и транспорт

Премия Сакуи Араи из компании «Хонда» — «Сверхчистый автомобильный выхлоп».

По данным американского агентства по защите окружающей среды, 80 миллионов американцев дышат слишком грязным воздухом. Главная причина - автомобильные выхлопы. Инженеры из «Хонды» посчитали это вызовом их профессиональному мастерству. «Я думаю, что теперь нам удалось создать самый чистый двигатель внутреннего сгорания, когда-либо существовавший на Земле»,— считает руководитель проекта Сакуи Арам. Когда система проходила испытания на модели «Цивик» в ноябре 1996 года, была единственная проблема: приборы просто не могли зарегистрировать загрязнения — воздух из выхлопа шел чище, чем атмосфера многих промышленных городов.

В моторе подавлен выхлоп окиси углерода, окиси азота и других «гадостей» раз в шестьдесят лучше, чем того требуют американские стандарты чистоты воздуха. Все прежние рекорды перекрыты как минимум в десяток раз. При этом никаких особых жертв зила снижения мощности или уменьшения срока работы не потребовалось, не возросла заметно и розничная цена.

Одна из главных причин успеха — переход на природный газ в качестве горючего. В нем много метана, он горит эффективней бензина и дает существенно меньше углекислого газа. Кроме этого, были созданы специальные компьютерные программы для расчета оптимальной смеси горючее — воздух, сделаны новые инжекторы, усовершенствованы некоторые части мотора для более высокой компрессии и система транспортировки горючего, установлены два каталитических конвертора, а бак сделан из специальных прочных углеродных материалов. Каждое из улучшений дало небольшой результат, а все вместе сложились в настоящее чудо. Серийный выпуск новой машины начался в конце 1997 года.