Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт!
Принять и закрыть

Читать, слущать книги онлайн бесплатно!

Электронная Литература.

Бесплатная онлайн библиотека.

Читать: Журнал «Вокруг Света» №05 за 2007 год - Вокруг Света на бесплатной онлайн библиотеке Э-Лит


Помоги проекту - поделись книгой:

Участник и хронист первого кругосветного путешествия под предводительством Фернанду Магальянша итальянец Антонио Пигафетта весьма равнодушно описывает событие, имевшее место 21 октября 1520 года. В то же время его значение для географии, торговли и вообще будущего человечества, как говорится, трудно переоценить: «Подойдя к 52° той же широты, мы открыли в день Одиннадцати тысяч дев пролив, мыс на котором был назван мысом Одиннадцати тысяч дев в память столь великого чуда».

Мыс, о котором говорит Пигафетта, до сих пор носит это название и находится на территории Аргентины, а вот пролив менял имена как перчатки: Патагонский, Всех Святых, Святейшей Девы Марии и, наконец, Магелланов. «Думаю, что нет на свете пролива более прекрасного и удобного, чем этот», — так завершается первое описание очевидца. Но это оптимистическое мнение не разделил впоследствии ни один из пересекших его под парусами. Не было задачи сложнее для парусного судна, чем этот извилистый S-образный путь длиной 560 километров и шириной до 3 километров в местах сужений. Не согласились бы с Пигафеттой и первые поселенцы, о незавидной судьбе которых можно прочесть сегодня на памятной доске у дороги: «Здесь в 1587 году английский капитан Томас Кэвендиш взял на борт Томе Эрнандеса — единственного оставшегося в живых из трехсот колонистов поселений «Имя Иисуса» и «Король Филипп», основанных в 1584 году испанским мореплавателем Сармьенто де Гамбоа. Оставленные на произвол судьбы, все они погибли от голода, за что бухта была названа помянутым Кэвендишем «Портом Голода».

  

В колониальные времена испанская администрация не слишком озадачивалась размежеванием границ между отдельными провинциями в Америке. Вместе с обретением независимости родился и «территориальный вопрос», который на ранних этапах (в середине XIX века) решался так: «Кто поселение основал — того и земля». Чилийцы построили форт Бульнес в ключевой стратегической точке Магелланова пролива в 1843 году и закрепили весь пролив за своей республикой 

 — Да они просто не умели находить себе пропитание! Ей-богу, его здесь в изобилии. — Йерко поднял с земли темно-коричневый сморщенный плод. — Это гриб, между прочим, из того же семейства, что ваши европейские трюфели — сумчатый паразит. Здесь его называют индейским хлебом. Он очень питательный, в нем масса влаги, и дикари вправду его ели. И чичу из него варили. Вслед за индейцами использовать грибы, растущие ярко-оранжевыми гроздьями на стволах антарктического бука (Nothofagus Australis), стали и колонисты первого «состоявшегося» поселения на берегу Магелланова пролива, форта Бульнес. Эта славная маленькая крепость, где двадцать два чилийских экстремала уже во времена Республики продержались ровно пять лет (с 1843 по 1848-й), пока колонию не было решено перенести в более удобное место — на Песчаный мыс (собственно, Пунта-Аренас), — ныне полностью реконструирована по историческим документам. Над фортом гордо реет красно-белый флаг со звездой в синем квадрате слева вверху, напоминая всякому о том, что чилийцы первыми сообразили и, главное, сумели занять стратегический пролив, опередив французов, аргентинцев и даже англичан, которые тоже об этом подумывали. Обогнув навигационный маяк, мы выходим к еще одной группе мысов. Слева — Святая Анна, на которой нет ни пастбища, ни сарая, ни деревца, а только покосившаяся табличка: «53°38"15"" S 70°54"38"" W Конец Американского континента». Приплыли, что называется. Справа выдается еще на несколько метров южнее подлинный «край» континента — строптивый Фроуард (по-английски — «непокорный»). Это самому сэру Фрэнсису Дрейку он долго не хотел «покоряться» — пропускать мимо себя. Напротив — пологий берег Огненной Земли и гора Сармьенто (2 300 метров). За ней виднеется Кордильера Дарвина, который почти три из пяти лет, проведенных в «путешествии натуралиста вокруг света на корабле «Бигль», посвятил исследованию Патагонии. Все это захватывает дух, однако, как говорил добрейший Паганель, «Патагония без патагонцев — это не Патагония». Где же нам встретить этих «ногастых» (прямой перевод испанского patago’n) великанов, гигантизм которых слегка преувеличил впечатлительный Пигафетта? «Их здесь больше нет, и, между прочим, именно ваш любимый Дарвин научно обосновал истребление европейцами индейцев», — с жаром реагирует Йерко. Это, конечно, не совсем так. Сэр Чарлз, хотя и сравнивал туземцев с орангутангами и неприязненно дивился их дикости, конечно, не призывал ни к чему подобному и виноват в драме патагонцев не более, чем мы с вами. И все же: что ни говори, но жестоко белый человек обошелся с туземцами.

  

Набережную города Порвенир украшает вырезанный из дерева памятник индейцу-селькнаму

Что рассказал Йерко

Прежде чем стать патагонцами, они успели побывать «теуэльче» («храбрыми людьми») в языке арауканов, а сами себя называли — «аоникенк». Рослые и статные обитатели юга нынешних Аргентины и Чили (от 46-й параллели до Магелланова пролива) занимались собирательством и охотой, выделывали шкуры животных, рисовали на скалах и не имели частной собственности. Похожий образ жизни вело и племя селькнам на архипелаге Огненная Земля, с той лишь разницей, что островитяне, как водится, были «помельче» и вместо наскального рисования ввиду отсутствия скал изготовляли островерхие ритуальные маски для «хайн» — ритуальной инициации юношей. Именно селькнамы жгли костры у своих жилищ вдоль южного берега пролива октябрьскими ночами 1520 года, увидев которые Магеллан придумал оригинальное название. Еще тесный контакт с «сухопутными» племенами поддерживали вдоль берегов Патагонии морские кочевники кавескары и йаганы, которые собирали моллюсков, били морского котика и практически не покидали свои лодки. Их женщины, между прочим, научились одному важнейшему искусству: они умели регулировать деторождение по менструальному циклу — больше троих детей в каноэ не помещалось. До конца XIX века исконный образ жизни этих народов особенно не менялся. Их естественный habitat не казался европейцам слишком привлекательным: суровый климат, неплодородные субарктические степи. Но в 1852 году бывший китобой Хосе Ногейра привез на здешний остров Магдалена первое овечье стадо в 500 голов. Его вдова, Сара Браун Хамбургер, дочь жестянщика-еврея, который вывез семью в Чили из российской Курляндии, к 1910 году владела самым большим в истории страны хозяйством на трех миллионах гектаров земли в Патагонии и на Архипелаге. Дальше вы знаете. Овцы стоили тогда дорого — по полтора фунта стерлингов за голову, а индейцы не понимали, что такое забор и почему за него нельзя проникать. За отрезанные в назидание скотокрадам и принесенные в доказательство туземные мужские тестикулы (1 шт.) или женскую грудь (1 шт.) землевладельцы платили любому желающему по фунту. Естественно, в округе стало появляться много изувеченных, тогда с них приходилось уже срубать головы. Один из «героев» этой охоты на индейцев, румын по происхождению Хулио Поппер, особенно прославился, поскольку додумался фотографироваться со своими жертвами. Прибавьте к этому неизвестные до того индейцам болезни и алкоголь. А в немногочисленных миссиях аоникенки, селькнамы, кавескары и йаганы умирали от тоски. В 2004 году в аргентинской провинции Санта-Крус проживали 52 последних патагонца.

  

Некоторые скотоводческие фермы, эстансьяс, — своего рода «анклавы» цивилизации в патагонских степях — являются одновременно цитаделями модного ныне агротуризма. Предприимчивые хозяева предлагают прогулки на лошадях, свежий овечий сыр и иллюзию полного уединения

Кругом типичный пейзаж Восточной Патагонии, плоские с низкой растительностью степи, на которых в изобилии гуляют страусы нанду, время от времени мелькают далеко отстоящие друг от друга поселки и фермы «эстансьяс». Мимо поселка Вилья-Теуэльче проезжаем в молчании…

19.00 Бухта Отуэй

Заворачиваем налево, чтобы сделать небольшой крюк в сторону бухты Отуэй. Там расположена одна из стоянок магеллановых пингвинов (Spheniscus magellanicus), которых от всех остальных отличают две черные полосы: на груди и на шее. По форме этих полос и еще по голосу животные безошибочно находят своего «друга» или «подругу» (внешних половых признаков у них нет) и верность хранят всю жизнь. А еще магеллановы пингвины — самые нервные из 17 существующих на земле видов, поэтому при виде интервентов, то есть нас, они запрокидывают голову, выпячивают грудь и издают неожиданный при их умильном виде и скромном размере рев, скорее, подобающий ослу. Но наблюдать за ними чрезвычайно интересно. Все-таки что ни говори, а пингвины более всего из птиц походят на людей — на крепких человечков в длиннополых фраках. Они деловито снуют по своим надобностям, собираются на «площадях» после рабочего дня, стоят на крылечках перед своими домиками-норами, которые не покидают из года в год, хлопают друг друга крыльями-«плавниками» по плечу, целуются и улыбаются. А мыс Горн от нас все так же далек.

Воскресенье. День шестой

10.00 Архипелаг Огненная земля, Порвенир, 53°17" S, 70°21" W

Наше заданное время почти истекло. Мы решаемся обмануть судьбу и «пойти другим путем». Компактный восьмиместный самолетик несет нас в столицу Огненной Земли с поэтическим названием Порвенир (Грядущее), расположенную на Большом острове (Исла-Гранде). Действительно остров — самый большой, и не только здесь, но во всей Южной Америке. Он разделен почти поровну между Чили и Аргентиной (последней досталось чуть больше). Восточная половина — довольно оживленное место, на ней расположен самый южный из крупных — аргентинский город Ушуая. Значительно более скромный, но все-таки самый южный город Чили и мира Пуэрто-Вильямс может похвастаться только нерегулярной паромной линией к мысу Горн, которой почти никто не пользуется, но мы как раз намерены это сделать. Чилийская часть Огненной Земли вообще крайне редко населена: около 10 000 человек, на которых приходится ровно в два раза больше гуанако. Встретить мозоленогих ламоидных здесь можно прямо у дороги, но близко к себе они не подпускают, разве что случайно. Из окна машины мы видим, как один детеныш, улепетывая со всех ног от нашего допотопного транспортного средства, попадает в ловушку, его передняя нога запуталась в проволочном ограждении недалеко от трассы. И кто бы на нашем месте не пришел «ребенку» на помощь? У него мягчайшая шерсть и непропорционально гигантские глаза. «Осторожно!» — предупреждаю я Льва Ильича, который, естественно, снимает, призывая животное повернуться в фас. «Он может в вас плюнуть. Все-таки ближайший родственник верблюда». Однако счастливый малыш-гуанако обошелся без глупостей и, попозировав, помчался к гуанако-маме, а мы поехали своей дорогой по Золотому пути.

  

В XXI веке на Огненной Земле вольный золотоискатель — персонаж почти «реликтовый». Впрочем, традиция, похоже, не прервется: Хорхе Гессель твердо намерен передать профессию сыну 

В конце XIX века Исла-Гранде обещал стать второй Калифорнией или Аляской: здесь нашли золото, и навстречу ему потекли авантюристы, в основном почему-то с Балкан. Большинство из них, однако, скоро разочаровались: золота здесь оказалось гораздо меньше, чем в Клондайке. Оставались все те же овцы, и старатели завели отары. Лишь несколько самых стойких любителей этого металла, по местной информации, продолжают бороздить неплодородные долины в его поисках.

У времянки одного из них мы остановились уточнить дорогу. Хорхе Гессель (немец, конечно) был нам рад, люди у него иногда не появляются неделями. Но сообщил, между прочим, пренеприятную новость: паром на Мыс сейчас не ходит и не пойдет ни за какие деньги — штормит. Еще хорошо, что мы зря не проехали весь остров — ничего интересного дальше нет. В утешение и на прощание Хорхе отсыпал каждому из нас троих железной руды с крошечными искорками желтого цвета. Озолотившись таким образом, поворачиваем назад в Порвенир не солоно хлебавши.

Теперь до Пунта-Аренас мы должны добраться на другом пароме, через Магелланов пролив. Автомобиль, не притормозив, проскочил причал в бухте Порвенира и через несколько километров остановился на высоком каменистом мысу у маяка. Здесь уже стояло штук десять разного рода транспортных средств, в каждом из них сидели люди и напряженно вглядывались в морскую даль. Наши провожатые молча последовали их примеру. «А что мы здесь делаем?» — «Ждем. Отсюда видно, выйдет сегодня паром или слишком сильное волнение». При этих словах лично мое волнение сделалось очень сильным. Суток, чтобы ожидать «зеленого света» на Большую землю, откуда есть хоть какой-то шанс попасть еще к нашему Мысу, у нас нет. Кажется, пора расставаться с надеждой…

В эту секунду Вейсман натянул до подбородка свою арктическую шапку и помчался фотографировать антарктических гусей, которые как-то очень необычно, по его мнению, вылетали из-за скалы. Я хотела, было, тоже посмотреть, но шквальный ветер в самом буквальном смысле сбил меня с ног, и я свалилась как подкошенная к великой потехе случайных, но многочисленных зрителей. И в этот момент появилась уверенность: не посетив мыс Горн, не уедем. И паром Аренас тут же появился. Длинная вереница машин потянулась обратно к причалу.

Цель нашего путешествия — мыс Горн, самая южная точка архипелага Огненная Земля. Вплоть до 1914 года — года открытия Панамского канала, невзирая на сильные ветра и опасность встречи с айсбергами, окрестные воды пролива Дрейка буквально «кишели» кораблями: здесь проходила торговая линия сообщения Атлантики с Тихим океаном

Понедельник. День седьмой

12.00 Пунта-Аренас

Нервно ходим по холлу гостиницы. Ждем, чем окончатся переговоры Йерко с владельцем небольшого вертолета — одного из немногих тут.

 — Ну что? Можно?

Тот выдерживает невыносимую театральную паузу: «Мож-но…»

Это значит, что мы все-таки доберемся до цели путешествия. Я в этом, конечно, и не сомневалась: еще наш знаменитый соотечественник Отто Коцебу заметил, что «русский флаг внушает уважение даже стихии», когда благополучно обогнул в 1823 году этот самый Мыс.

А в 1578-м британский флаг, под которым шел сэр Фрэнсис Дрейк, такого уважения стихии не внушил, и его «Золотая Лань» на выходе из Магелланова пролива попала в сильную бурю. Ею Дрейка отнесло назад вдоль западного берега Огненной Земли, и таким образом он вдруг узнал, что это — не Антарктический континент, как думали раньше, а всего лишь остров. Но только в 1616 году голландские купцы Схаутен и Лемер целенаправленно прошли по проливу, названному в честь корсара, из конца в конец и тем самым подтвердили его правоту. Ими и был открыт мыс Горн, в вечных штормах у которого погибло столько моряков.

15.00 Мыс Горн, 55"58" S, 67"17" W

…Вертолет болтает и трясет, каменные утесы сверху кажутся абсолютно одинаковыми. Пилот указывает куда-то пальцем, несмотря на мои отчаянные призывы не отвлекаться «от руля». Мы спускаемся ниже, и теперь даже сквозь туман ясно различим коренастый силуэт маяка, установленного на последнем рубеже «ойкумены». Мы у цели. Семь дней истекли. «Вес взят».

Фото Льва Вейсмана

Анна Папченко

Колумбы «нового света»

Светодиодная революция, которая дала миру принципиально новые высококачественные источники света, непременно займет в истории цивилизации место в одном ряду с изобретением паровой машины, лампочки накаливания, телевидения, транзистора. Это не просто «очередное техническое достижение», речь идет о кардинальном преобразовании самой среды обитания человека, ее световой, цветовой и информационной составляющих. Сегодняшний «светодиодный проект» — это сотни исследовательских лабораторий, десятки крупнейших транснациональных концернов, миллиардные обороты и инвестиции. А еще — невиданный даже для электроники динамизм.

Когда светодиодная революция уже, казалось, была в полном разгаре, когда стали явью сверхъяркие красные, зеленые, синие полупроводниковые излучатели, даже тогда мощь надвигающегося прорыва не осознавалась в полной мере. Еще в середине прошлого десятилетия многие специалисты были настроены весьма скептически: один из знакомых автора, работавший как раз в этой сфере, в 1996 году заметил: «Сегодня кажется фантастически нереальной замена ламп накаливания широкого применения на светодиоды», правда, тут же осторожно добавил: «…но в будущем это не исключено». Реакция вполне адекватная: психологически человек живет не в «завтра», к тому же он всегда обременен вчерашним опытом. А опыт таков: светодиоды хорошо известны всем и каждому как удобные красные светлячки, загорающиеся при включении телевизора, компьютера, стиральной машины. Еще из них набирали миниатюрные циферки для часов, весов, калькуляторов, кассовых аппаратов. Смотрелось очень выразительно, но лишь в комнате, для улицы яркости не хватало. Со временем к светодиодам привыкли, они, как говорится, заняли свою нишу в промышленности, быту, в нашем сознании и перестали волновать. И вдруг…

Гадкий утенок

Сейчас это забылось, но появление сверхъярких светодиодов на одном из первых шоу «Фабрики звезд» произвело на очень многих куда более сильное впечатление, чем наспех фабрикуемые звезды-конкурсанты. Неужели крохотные полупроводники могут так фантастически, так ярко расцвечивать сцену, что это видно всему огромному залу? Революция светодиодов началась с того, что как-то неожиданно за один-два года их яркость возросла в десятки и сотни раз. Они приблизились к лампам накаливания, мир традиционной светотехники пошатнулся. Научились делать светодиоды буквально любого цвета свечения — от малиново-красного до густо-фиолетового. Разработали способы получения произвольного распределения светового потока в пространстве: равномерно во все стороны, как у обычной лампочки, узконаправленным прожекторным лучом, в виде кругового сигнального освещения. С другими источниками света подобное достигается с большим трудом и только при использовании внешней оптики, сложных зеркально-линзовых конструкций.

И все же для настоящей революции этого было мало. Решающим событием стало получение белого света. Теперь светодиоды смогут использоваться не только в информационных и развлекательных системах, но и в освещении. А оно напрямую связано с мировой проблемой номер один — затратами на энергетику. Ведь только на освещение уходит около 35% всей вырабатываемой электроэнергии, а в мегаполисах даже раза в полтора-два больше.

И вот в разработку и производство «полупроводникового света» включаются крупные компании: держатель пионерских патентов японская фирма Nichia, американская Cree, европейские Lumileds, Philips, Osram, а также корейские фирмы, стремящиеся создать своего рода «Светодиодную долину»... Osram уже прикрыла ряд стекольных производств, предопределяя тот факт, что у ламп накаливания нет перспективы. Philips объявила о сворачивании ряда прибыльных электронных бизнесов ради развития «полупроводникового света», предпочитая сегодняшней твердой прибыли возможную завтрашнюю сверхприбыль. Шутка ли — войти в историю в качестве колумбов «нового света»?

Современные белые светодиоды по достигнутой светоотдаче (80— 120 лм/Вт) во много раз превзошли лампы накаливания и некоторые типы люминесцентных источников. Стремительно развиваются мощные светодиоды, ориентированные на освещение. Склонные к броским брендам американцы в 1995 году окрестили своего одноваттного (всего лишь) первенца «Барракудой»! Наука свое дело вчерне сделала, теперь очередь за промышленностью— наращивать люмены (люмен — единица светового потока в Международной системе единиц), снижать их стоимость, которая пока высока. К 2006 году себестоимость полупроводниковых источников света составляла 5—10 центов за люмен для одиночных излучателей со световым потоком 300—500 лм. Это эквивалент 60-ваттной лампочки накаливания, и обойдется он долларов в двадцать. Но, как говорится, лиха беда начало. К тому же в плюс следует записать традиционные полупроводниковые «фишки»: отсутствие вакуумированных баллонов и нитей накала, сверхминиатюрность, низковольтность, простоту управления свечением, долговечность, надежность, ударо-, взрыво- и пожаробезопасность, экологичность... С таким «джентльменским набором» достоинств можно уверенно выходить в свет.

  

С появлением суперъярких светодиодов стало возможно создание гигантских рекламных экранов, подобных тому, что занимает фасад этого 10-этажного торговоразвлекательного комплекса на центральной улице Токио

Люкс и люмен

Чувствительность глаза неодинакова по спектру, она максимальна в зеленой области и резко спадает к фиолетовому и красному краям. Ориентируясь на глаз как приемник света, вводят систему измерений, в которой равными принимаются такие воздействия, которые вызывают одинаковое зрительное ощущение, хотя физические приборы оценивают эти воздействия как разные. Единицей светового потока является люмен (лм), физиологическое действие потока в 1 лм одинаково во всем спектре, но его энергетическая «цена» для зеленой области составляет 1/683 Вт, для фиолетовой — 1/62 Вт, а для малиново-красной — 1/6 Вт. Поэтому глазу комфортнее в зеленой области, здесь фактическое воздействие («давление») на него наименьшее. Эффективность преобразования электрической мощности в световой поток характеризуют светоотдачей, измеряемой в люменах на ватт (лм/Вт). Ее иногда называют световым КПД, хотя ничего общего с действительным КПД эта величина не имеет. Шестидесятиваттная лампочка накаливания «выдает на-гора» 500 лм (8 лм/Вт), полутораметровая люминесцентная трубка — 5 000 лм, уличная натриевая лампа — 10 000—20 000 лм, а S-лампа с СВЧ-возбуждением («последний писк» западной осветительной моды) — 100 000 лм. Так что светодиодам есть кого догонять. Световой поток в 1 лм, приходящийся на площадку в 1 м2, обеспечивает освещенность в 1 люкс (лк); для чтения книги достаточно нескольких сот люксов, работа с мелкими деталями иногда требует освещенности в десятки тысяч люксов. Для источников направленного излучения определяющей становится пространственная плотность светового потока в заданном направлении, называемая силой света и измеряемая в канделах (1 кд = 1 лм/стерадиан). При этом стремятся «сжать» все излучение источника до требуемого угла. Так, для уличных светофоров надо обеспечить силу света 200—300 кд в пределах угла 20°, а для железнодорожного — 2 000—4 000 кд при расходимости 3°, чтобы машинист мог увидеть его издалека. Яркость источника определяется отношением силы света к площади излучателя и измеряется в кд/м2, к примеру, упомянутые уличные и железнодорожные светофоры имеют яркость около 10 и 100 тыс. кд/м2 соответственно, тогда как комнатному ТВ-экрану достаточно всего 500 кд/м2.

Упущенные приоритеты

Мировая светодиодная революция рубежа XX—XXI веков наметилась еще в 1922 году, когда Олег Лосев, лаборант Нижегородской радиолаборатории, заметил свечение некоторых точечных кристаллических диодов, которые использовались в радиоприемниках. Через 5 лет он специально занялся исследованием этого эффекта и продолжал их почти до конца жизни (О.В. Лосев скончался от истощения в блокадном Ленинграде в январе 1942 года, не дожив до 39 лет). Открытие Lossev Licht, как назвали эффект в Германии, где сам Лосев, так и не окончивший университет, публиковался в научных журналах, стало мировой сенсацией. Выяснилось, что свечение не было связано ни с разогревом, ни с электрическими разрядами, оно шло из кристалла и представляло собой «холодный свет», люминесценцию. К тому времени квантовая теория уже доказала, что при изменении состояния электронов в кристалле могут испускаться «частички света» — фотоны. Свечение было очень слабым и практического значения не имело, однако оно стало физической базой для создания светодиодов в будущем.

После изобретения транзистора (в 1948 году) и создания теории p-n-перехода (основы всех полупроводниковых приборов) стала понятна природа свечения и его низкая эффективность, причина которой оказалась в карбиде кремния (именно этим веществом занимался Лосев). Не решал проблемы и транзисторный кремний, нужны были полупроводники, не существовавшие в природе.

В 1953 году Генрих Велькер в Германии разработал теорию создания необходимых полупроводников из соединения элементов 3 и 5 групп Таблицы Менделеева и синтезировал некоторые из них, в частности арсенид галлия — основу будущих лазеров и светодиодов. Теперь разработку этих приборов можно было вести вполне осознанно и целеустремленно. Здесь стоит отметить, что аспирантка ленинградского Физтеха Нина Горюнова отчасти опередила работы Велькера, синтезировав в 1950 году сурьмянистый индий, но без публикации на Западе ее открытие осталось незамеченным и невостребованным. За свои недолгие 54 года профессор Н.А. Горюнова внесла огромный вклад в синтез сложных полупроводников, в том числе трех- и четырехкомпонентных, которые сегодня стали определяющими.

В 1962 году американец Ник Холоньяк сообщил о начале полупромышленного выпуска светодиодов. В них при протекании тока через p-n-переход электроны скачком изменяли свою энергию от некоторого равновесного уровня до уровня возбуждения, а их обратный переход сопровождался генерацией фотонов. Состав полупроводника (арсенид-фосфид галлия) обеспечивал такой зазор между этими уровнями, что испускался красный свет. Презентацию этого события в таблоидах озаглавили «Свет надежды», вроде бы обычный журналистский штамп, а оказалось — пророчество. И вновь Россия упустила свой приоритет: на полгода раньше в одном из «почтовых ящиков» был организован выпуск карбидокремниевых светодиодов для ядерной техники, но все засекретили, а первопроходцем в историю вполне оправданно вошел Холоньяк, получивший в 2003 году российскую премию «Глобальная энергия».

В 1970-е годы группа Жореса Алферова приспособила к светодиодам гетероструктуры (чередование слоев разных полупроводников вместо легирования, то есть добавления примесей), потом американцы подобрали для них очень хитрый полупроводник — алюминий-индий-галлий-фосфор «в одном флаконе» — эффективность возросла многократно. Но только для красного света, а полупроводник для фиолетового края спектра, нитрид галлия, десятилетиями не давался ученым. Но все же упорный японец Шуджи Накамура из фирмы Nichia ухватил жар-птицу за хвост, создав в 1993 году яркий синий светодиод, а еще через 2 года и белый. В сентябре 2006 года Накамура удостоен премии «Миллениум» (1 миллион евро) и «узаконен» как лидер светодиодной революции.

Подобные премии просто так не дают. Миниатюрный (2х2х0,3 мм3) и с виду простенький чип белого светодиода вобрал в себя последние достижения физики полупроводников и нанотехнологий. Его активную зону образуют два десятка чередующихся разнородных полупроводниковых пленок, содержащих нановкрапления состава «нитрид галлия-алюминия», которые называют квантовыми точками. Именно через них преимущественно протекает ток светодиода, в них рождаются фотоны, соответствующие синему свету. Сквозь другие области этот свет беспрепятственно выходит наружу. На поверхность чипа нанесена пленка люминофора, преобразующего часть светового потока в зелено-желто-красные тона, в результате чего образуется белый свет. Отметим, что объем излучающей зоны мощного светодиода в десятки тысяч раз меньше объема вольфрамовой нити лампы накаливания той же силы света.

  

Холодные светоизлучающие пластики кажутся глазу очень «теплыми»

Температура цвета

Сетчатка глаза содержит около 100 миллионов светочувствительных рецепторов, называемых палочками из-за их продолговатости. Они отзываются только на изменения яркости света. А в небольшой центральной зоне глазного дна некоторые рецепторы имеют грушевидную форму. Это колбочки, их всего около 6 миллионов, и они в сотни раз менее чувствительны, чем палочки, но зато «воспринимают» цвета. Всего есть три сорта колбочек, избирательно чувствительных к красному, зеленому и синему цветам. Смешение этих цветов позволяет воспроизводить в информационных системах практически всю доступную человеку цветовую гамму. Но для освещения необходим белый свет с непрерывным спектром — от красного до фиолетового. Излучение таких источников характеризуют цветовой температурой, сопоставляя с нагретым «абсолютно черным телом». Дневному белому свету соответствует температура 6 000 К. Это естественная световая среда обитания человека, созданная Солнцем, — эталон для светотехников. Холодному (лунному) белому свету соответствует температура 4 000 К (люминесцентные трубки). Цветовая температура 3 000 К характеризует теплый белый свет от лампы накаливания. Любопытно, что чем горячее тепловой источник света, тем холоднее кажется его излучение.

Экспансия «умного» света

Именно эта технология позволила резко расширить применение светодиодов. Едва ли не первыми на сверхъяркие светодиоды обратили внимание транспортники. Дорожные знаки, элементы разметки, светофоры, маяки, створные огни, бакены, габаритные и стоп-сигналы автомобилей на светодиодах — все это уже практически ширпотреб. Здесь экономичность светодиодов дает недостижимое прежде качество. Так, бакены на светильниках отечественной фирмы «Оптел» работают автономно всю навигацию, а прежде менять аккумулятор приходилось 2—3 раза. Элементы разметки в антивандальном исполнении наглухо вдавливаются в дорожное полотно на 10 лет, периодическая подзарядка осуществляется индукционно. «Но когда же появятся автомобильные фары дальнего света?» — поинтересовался автор у Тима Уитекера, главного редактора американского «LЕD’s Magazine». — «Их уже изготавливают по крайней мере 17 фирм, все дело за новыми дорожными стандартами, но, как бы то ни было, «лексусы» и «ауди» со светодиодными фарами поступят в продажу в 2007 году».

Динамично развивается рынок светопанелей — это вывески, рекламы, бегущие строки, набираемые из светодиодов. Один из самых доходных нарождающихся бизнесов — огромные ТВ-экраны, дублирующие в залах или на площадях выступления артистов, спортсменов, политиков. Функциональное многообразие этих экранов, простота их перепрограммирования практически не имеют границ — вот почему применительно к светодиодам говорят об «интеллектуальном», «умном» и даже «цифровом» свете.

Но как же обстоит дело с обычным, так сказать, бытовым освещением? Скажем прямо: хуже, чем со светоинформатикой. Правда, огромные залы заседаний трех швейцарских банков уже несколько лет освещаются полупроводниками, но это — всего лишь вычур банкиров. Неплохо зарекомендовали себя светодиодные фонари для дайверов и шахтеров — им не страшны морская вода и высокое давление, они не искрят и не взрываются. Для хирургов важна «холодность» полупроводникового света: этим предохраняется оперируемая область тела от высыхания при одновременном достижении фантастической освещенности в 50 тысяч люксов. Все активнее архитекторы и дизайнеры внедряют подсветку зданий, светодиоды для этого особенно привлекательны своей многоцветностью, удобством управления, долговечностью. Ватикан, например, намерен все крупные храмы украсить такой подсветкой. Директор минского Института электроники Ю.В. Трофимов рассказал о полном переводе двадцати самолетов Як-42 на светодиодное освещение. Экономия энергии в этом случае несущественна, важен повышенный комфорт, а также исключение из обращения люминесцентных трубок, которые иногда лопаются и заражают салон парами ртути. Правда, стоимость такого переоборудования составляет 180 тысяч долларов, около 6% от цены лайнера.

  

Органические светодиоды (OLED) способны давать излучение трех основных цветов. Это позволяет использовать их для создания дисплеев

Любопытно, что светодиоды постепенно могут найти применение и в медицине — но не в качестве источника света. В 1903 году датчанин Н. Финсен получил Нобелевскую премию за излечение волчанки красным светом. Получил еще до известных И.П. Павлова и Р. Коха — такие серьезные ожидания связывались со светотерапией. Тогда эти надежды не реализовались, но в последние десятилетия низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) стало модным физиотерапевтическим брендом: лечат суставы и органы дыхания, импотенцию и фригидность, простатит и гинекологические расстройства, растяжения, травмы, гематомы… Светом можно снять усталость, повысить жизненный тонус, подпитать активность мышц. Свет действует как своеобразный необнаруживаемый допинг (тренерам на заметку!). Сверхъяркие светодиоды позволяют отказаться от дорогих, громоздких лазеров, используемых лишь амбулаторно, и сделать технологию массовой, мобильной, комфортной — облучать болячку на плече и даже в ухе можно «на ходу». И все же роль светодиодов в медицине, скорее, дело будущего, а пока их эффективность еще не полностью подтверждена надежной клинической практикой.

Тем временем одним из основных направлений использования светодиодов стала подсветка жидкокристаллических экранов. Этот сегмент рынка, по оценкам экспертов, составляет 35—50% общего объема производства суперъярких светодиодов. К месту заметим, что в мир микродисплеев, в частности для мобильников, все активнее вторгается технология полимерных светодиодов. Это одно из многообещающих ответвлений всеобщей светодиодной революции. Органические светодиоды (англ. аббревиатура — OLЕD) работают на тех же принципах, что и кристаллические, но основаны на полимерных полупроводниках. OLЕD-дисплеи отличаются от жидкокристаллических лучшей цветопередачей, большими углами обзора, экономичностью, потенциальной дешевизной и способностью изгибаться — хоть в трубку сворачивай. Такие ТВ-экранчики, вмонтированные в темные очки, вкупе с ушными затычками аудиоплееров обеспечат скучающему пассажиру метро полную сенсорную герметичность от окружающих. Будут ли созданы светящиеся полимерные полотна, шагнет ли OLED-технология в освещение — вопросы будущего.

Прометей вместе с огнем принес людям свет и тепло. После этого дара все остальное — научить людей говорить, строить жилища, одеваться, заниматься ремеслами и искусством — оказалось лишь вопросом времени. Свет — синоним жизни, свободы, любви, творчества, цивилизации... Несомненно, светодиодная революция продвинет человечество в овладении светом во всем его многообразии.

Юрий Носов, доктор технических наук, профессор

Британский "жук"или немецкий "мини"

После нефтяного кризиса 1956 года европейцам понадобился дешевый, массовый и суперэкономичный автомобиль. British Motor Company поручила его создание британцу греческого происхождения Алеку Иссигонису. Техзадание было почти невыполнимым: малютка на четырех человек, да еще и с багажником! Но Иссигонис совершил чудо — вся разработка заняла 6 месяцев, и в 1957 году чертежи были готовы, а в мае 1959-го с конвейеров заводов потянулись вереницы невиданных автомобильчиков. Их назвали вполне бесхитростно: Mini.

  

Mini и Monoposto — гоночная версия, собрана на его платформе

В прошлом году исполнилось 100 лет со дня рождения гениального конструктора Mini Алека Иссигониса. Но мало кто знает, что малышка-бестселлер Mini обязана своим появлением не только ему, но и… английской разведке. Итак, обратимся к событиям 60-летней давности. Тогда победители Второй мировой наперегонки делили наследие разгромленного Третьего рейха. Кому-то достались ракеты «Фау», кому-то автомобили « Опель », ставшие «Москвичами», а вот англичане обратили свои взоры на Volkswagen Kaefer (по-русски — «жук»), задумав перевезти на свой остров весь завод по выпуску этого бюджетного автомобильчика. Анализировали его конструкцию «спецы» совсем другого, не автомобильного ведомства — подкомитета B.I.O.S. (British Intelligence Objectives Sub-Committee). Они разобрали «по косточкам» непонятное заднемоторное чудо на колесах и вынесли уничтожающий вердикт: «Данный автомобиль нельзя рекомендовать как пример первоклассной современной конструкции, подлежащей копированию британской промышленностью… Как автомобиль для вооруженных сил он, несомненно, приемлем». Представить себе в этой колымаге лондонского денди они решительно не смогли: «В конце концов, автомобиль выглядит просто отвратительно», — такова была последняя фраза недавно рассекреченного документа. И майора Айвэна Хирста отправили налаживать выпуск этого авто на немецкой земле. Он, кстати, блестяще справился с боевой задачей — «жуки» расплодились более чем в 20 миллионах экземпляров (выпуск был остановлен только в 2003 году)!

  

В 1960-х деликатесы по Лондону зачастую развозили на Mini-«каблучках» 

Гениальный ход Грека

Вторая мировая война ничего, кроме расстройства экономики, европейским участникам не принесла. В том числе и Англии: налеты люфтваффе и ракет «Фау» превратили в руины не один город. В наступившей мирной жизни англичане, конечно, думали о выпуске автомобилей, но ни средств, ни производственных мощностей не хватало. А дешевый «Жук», как мы уже сказали, возил бюргеров, а не джентльменов. Мало того, Суэцкий кризис 1956 года сделал бензин дефицитным товаром. В общем, нужен был дешевый, массовый и суперэкономичный автомобиль. Веяние времени уловил президент British Motor Company (ВМС) сэр Леонард Лорд и поручил создание такой модели британцу греческого происхождения Алеку Иссигонису. Впрочем, мы забыли приставку «сэр» — в 1969 году к десятилетию Mini Ее Величество посвятила создателя машины в рыцари… (Королева, похоже, была неравнодушна к малютке Mini: именно после высочайшего публичного пробного выезда на новинке та обрела нужный имидж и стала успешно расходиться по 496 фунтов!)

  

Конструкция крышки багажника позволяла перевозить и такие чемоданы

Техзадание было почти невыполнимым: малютка на четырех человек, да еще и с багажником! Скомпоновать такое чудо на колесах привычным для того времени способом и впрямь было невозможно, но Иссигонис решил «перевернуть жука» задом наперед: как и у немца, мотор оказался рядом с ведущими колесами, только теперь передними. И все же инновация состояла не в этом: впервые двигатель поставили поперек, совместив его картер с картером коробки передач. Были и другие революционные решения: подвеска на резиновых подушках с гидропневматикой, реечным рулевым механизмом… А еще одно чудо заключалось в сроках — вся разработка заняла 6 месяцев, и в 1957 году чертежи были готовы. К июлю 1958 года Леонард Лорд совершил пробную поездку на будущем автохите, а в мае 1959-го с конвейеров заводов в Лонгбридже и Коулее потянулись вереницы доселе невиданных автомобильчиков. Их назвали вполне бесхитростно: Mini, но это была, так сказать, «фамилия», дошедшая до наших дней. А вот имя менялось неоднократно в процессе слияния и разделения фирм, смены владельцев. Morris, Austin, Rover, BMW — вот что стояло перед Mini в разные периоды его истории.

  

Спроектированный для армии Austin Mini Moke нашел себя не на войне, а на пляже

Не корысти, а энтузиазма ради

В кино чаще всего показывают Mini с белой крышей — опознавательным признаком «заряженной» версии Cooper. Ее придумал друг Иссигониса и фанат тюнинга Джон Купер, разработавший свой проект почти на голом энтузиазме, заручившись от ВМС лишь обещанием выплачивать по 2 фунта стерлингов за каждый проданный Cooper. И, надо сказать, он не прогадал: «заряженная» лишними 23 силами машинка (55 л. с. против обычных 32) стала едва ли не популярнее «бюджетной» версии, сделав сама себе рекламу победами в многочисленных престижных гонках. Еще бы: разве можно было сравнить управляемость единственного тогда переднеприводного автомобиля с классическими соперниками! Ну, а дальше машину совершенно бесплатно «раскручивали» знаменитые современники, приобретая Cooper для своих личных коллекций, в их числе: Джон Леннон, Ринго Старр, Пол Маккартни, Брижит Бардо, Клинт Иствуд, Пол Ньюмен, Жан-Поль Бельмондо, Энцо Феррари (три штуки!), Брюс Макларен, Ники Лауда (на нем он и стал гонщиком) и, наконец, семья Ее Величества. И в то же время Mini остался таким, каким и был придуман: массовым автомобилем для маленького человека — иначе не выпустили бы его за 41 год более 5 миллионов штук. И лишь на пороге нового тысячелетия изрядно модернизированная машинка уступила место на конвейере нынешнему поколению Mini, разработанному под эгидой BMW. Надо сказать, немцам тоже удалось невозможное: новый Mini стал практически таким же культовым автомобилем, как и его прародитель. На сей раз не из-за принципиально новой конструкции, а благодаря дизайнерскому решению и отличной управляемости. А ведь сегодня конкуренция в этой дисциплине не та, что была в конце 1950-х, да и мощности-скорости совсем другие. Что вы скажете о тюнинговой версии John Coopers Work мощностью 218 л. с.? Кстати, это не случайное совпадение: такие машины строят на заводе, принадлежащем нынче Майку Куперу, сыну того самого Джона Купера. Ничего удивительного: папа в течение 20 лет брал с собой сына на все проходившие в Англии этапы Гран-при, а в 17 лет доверил Майку и самому поучаствовать в гонках. На австралийском Celebrity Challenge он занял почетное третье место, так что любовь к скорости у Купера-младшего в «генах». Недешевые и совсем не массовые John Coopers Work Mini сегодня приобретают, например, Кейт Мосс , Мадонна и другие.

  



Поделиться книгой:

На главную
Назад