Помоги проекту - поделись книгой:
Благодаря своим свойствам и малой массе, графан способен решить проблему хранения водорода — главную проблему, стоящую на пути зарождающейся водородной энергетики. Ведь одно дело возить водород в громоздких, взрывоопасных баллонах, и совсем другое — в компактном блоке, заполненном графановым порошком. Но самым интересным представляется использование углерода в графеновой микроэлектронике для получения сверхминиатюрных электронных схем.
Пока далеко не все свойства графита и его сородичей открыты. Однако даже то, что уже известно ученым, позволяет говорить об углероде как об одном из самых перспективных материалов XXI века.
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Острова из… пластмассы
Недавно слышал о так называемых мусорных островах. Что это такое? Из мусора будут создавать новые островки суши в океанах?
Олег Свиридов,
г. Новосибирск
Пока этих островов нет на картах. Но дело, похоже, идет к тому…
А начало было положено 110 лет тому назад, когда в 1899 году немецкий химик Ганс фон Пехманн случайно обнаружил на дне одной из своих пробирок воскообразный осадок. Он не смог оценить важность своего открытия. Между тем, открыл же он не что иное, как полиэтилен — один из самых широко используемых и… ругаемых сейчас синтетических материалов.
Ни самому фон Пехманну, ни его коллегам не удалось получить из того осадка что-либо полезное, а потому о полиэтилене забыли на треть века и вспомнили лишь в 1933 году, когда английские химики Эрик Фосетт и Реджинальд Гибсон, работавшие в ICI — Имперском химическом тресте, крупнейшем в Великобритании и Западной Европе химическом концерне, — заново открыли это вещество.
Они экспериментировали с газами под высоким давлением, и Гибсон записал в журнале наблюдений: «На дне и стенках пробирки найден парафиновый осадок…» На этот раз исследователи поинтересовались составом осадка и спустя два года разработали способ изготовления полиэтилена в промышленных масштабах и стали использовать его для изоляции телефонных проводов.
Однако по-настоящему массовое использование полиэтилена началось в 50-е годы прошлого века с развитием супермаркетов — огромных магазинов, которым требовалось много контейнеров и тары для покупок. Полиэтиленовая пленка оказалась весьма подходящей для этого, особенно при упаковке пищевых продуктов.
В 1957 году во всем мире было произведено 5 млн. т пластика, а полвека спустя эта цифра достигла уже 225 млн. т в год. Но вместе с произведенным полиэтиленом растут и горы его отходов. Причем главным врагом экологии ныне признаны полиэтиленовые пакеты — те самые, которыми мы пользуемся каждый день.
В развитых странах на каждого взрослого приходится свыше 400 полиэтиленовых пакетов в год. Каждую минуту на планете используется 1 млн. полиэтиленовых пакетов, в год же выходит больше, чем 0,5 трлн. штук. Причем в среднем, подсчитали статистики, их используют всего… 20 минут, после чего выбрасывают. А вот для полного распада полиэтилену нужно ни много ни мало 1000 лет! И в течение всего этого времени полиэтиленовые изделия будут замусоривать нашу планету, если мы не примем каких-то мер.
Пакеты, выброшенные в мусорный контейнер в вашем дворе, рано или поздно оказываются в воде — смываются вешними водами в моря-океаны. Кроме того, виновниками пластмассового загрязнения называют туризм, рыболовство и морские суда. Причем 80 % попадает в океан с суши, оставшиеся 20 % — с кораблей.
А в итоге, к примеру, Средиземное море впору переименовывать в Пластмассовое. К такому неутешительному выводу пришли экологи. «Это самое грязное море на планете, — отмечают они. — Всего в Мировом океане около 6,5 млн. т отходов, в основном пластмассы. И самая высокая концентрация — около 2000 единиц мусора на квадратный километр — в Средиземном море». Причем волны выносят на берег лишь 15 % отходов.
Еще около 70 % мусора лежит на дне, а оставшиеся 15 % так и плавают в воде. Глобальное потепление принесет в Средиземноморье циклоны. А значит, мусор будет подниматься на поверхность и ухудшать положение.
Рекордное загрязнение Средиземного моря, понятно, связано с тем, что на его берегах расположились промышленно развитые страны, а также с высоким уровнем развития туризма и оживленным судоходством. Однако недавно были проведены исследования и в Северном Ледовитом океане. Немецкие ученые параллельно вели исследования с борта надводного научного судна «Полярная звезда» и с борта субмарины «Виктор», обследовавшей дно. В итоге была составлена своеобразная мусорная карта некоторых районов Арктики. Например, в Северном морю обнаружено порядка 300 млн. предметов. Всего же в районе Северного Ледовитого океана находится порядка 1,5 млн. т пластикового мусора, причем большая часть его — на дне, куда он попадает с поверхности.
Американский океанолог Чарлз Мур полагает, что одна из самых больших помоек ныне наблюдается в районе Гавайских островов. Впервые он обратил внимание на это еще в 1997 году, когда, путешествуя на яхте, напоролся на своеобразный мусорный остров протяженностью в сотни километров. Теперь мусорное пятно, площадь которого достигает чуть ли не 700 тыс. кв. км, постепенно приближается к знаменитым гавайским пляжам, одному из любимых мест отдыха американцев.
Туристическому бизнесу Гавайев угрожает серьезная опасность.
От пластикового мусора также сильно страдают представители как минимум 270 видов животных, среди которых птицы, черепахи, морские львы, киты и рыбы.
В общем, не приходится удивляться все более громким голосам, требующим заменить пакеты из полиэтилена на что-нибудь другое, менее вредное, быстро разлагающееся. Правда, сторонники полиэтилена утверждают: то, что пакеты вредят природе, говорит не столько о вреде самого полиэтилена, сколько о низкой культуре человечества. Тем не менее, 110 лет со дня открытия полиэтилена никто, похоже, праздновать не собирается…
УТКИ В ОКЕАНЕ
…Из ряда вон выходящий случай произошел 10 января 1992 года. Во время шторма с контейнеровоза, шедшего в Гонконг, стихия сорвала и разбила три транспортных контейнера, в которых оказалось около 30 000 игрушечных пластиковых уток. Ветром и волнами их разбросало буквально по всей планете, и спустя три месяца их обнаружили даже у берегов Аляски. А чуть позднее игрушки объявились на побережье Австралии, Индонезии, Колумбии…
Находкам обрадовались местные дети. Да еще океанологи использовали этот случай для того, чтобы лишний раз проверить свою карту морских течений.
Англичане отнеслись к происшествию с чисто британским юмором. И стали ежегодно проводить своеобразные гонки пластиковых уток по Темзе. В последних таких состязаниях участвовало 250 тыс. пластиковых игрушек!
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ЛЮДЕЙ ПОРА УНИЧТОЖИТЬ! Такое сенсационное заявление сделал недавно робот, созданный учеными Бристольского университета. Правда, произнес он эту фразу вовсе не потому, что сам до этого додумался, а по приказу своих хозяев. Ну, а те поддались на уговоры телевизионщиков, которым хотелось сделать сенсационный сюжет.
Сенсация удалась на славу. Когда робот по имени Жюль, имеющий мужскую голову, которую на телеэкране довольно трудно отличить от настоящей, сделал свое заявление, многим стало жутковато. Ведь Жюль может имитировать человеческую мимику, в том числе движения губ. Голова изготовлена из специальной резины, максимально похожей на настоящую кожу, и снабжена 34 моторчиками, которые оживляют лицо Жюля. Роботу «доступны» десять основных человеческих эмоций: счастье, печаль, концентрация и так далее.
И когда он с видимым удовольствием стал рассуждать о том, как было бы неплохо избавиться от людей и тем самым навести на планете порядок с экологией, многим стало не до смеха. А ну как завтра команда роботов и в самом деле начнет войну с людьми?..
Так что пришлось ученым затем выступать со специальным заявлением. Дескать, такое невозможно в принципе, поскольку роботы запрограммированы на уважительное отношение к людям. Но это сегодня они имеют жесткую программу. А что будет завтра, когда роботы перейдут на самообучение?..
ХИМИЯ ЛЮБВИ. Любовь является сложным психологическим и эмоциональным состоянием, в котором важнейшую роль играют особые нейрохимические вещества — окситоцины, утверждает профессор из американского Университета Эмори (штат Атланта) Ларри Янг.
В статье, опубликованной им в журнале «Нейчур», Ларри Янг сообщил, что им обнаружены химические компоненты, вызывающие чувство любви. Опыты показали, что у влюбленного человека происходят значительные изменения в химическом составе ряда участков головного мозга.
В результате открытия американского ученого получена возможность создания нового класса лекарств как для усиления любовного чувства, так и для быстрого лечения от безответной любви.
КОКОСЫ ОПАСНЕЕ АКУЛ. Многие туристы, отправляющиеся на отдых в жаркие страны, знают, что купаться в открытом океане опасно — можно угодить на обед акуле. При этом никому в голову не приходит опасаться на берегу такого безобидного с виду предмета, как кокосовый орех. А зря! Оказывается, кокосовые орехи становятся причиной гибели людей в 15 чаще, чем акулы!
По данным расположенной в Лондоне компании
СЛЕДИМ ЗА СОБЫТИЯМИ
Покорит ли эллипс небо?
В нашей местной прессе мелькнуло сообщение о создании в Белоруссии необычного самолета с крылом в виде эллипса. Пишут, что такой летательный аппарат будет легче, экономичнее и безопаснее традиционного. Что вы можете сказать по этому поводу?
Виктор Засулович, г. Минск
Начнем с того, что предложенная схема не так нова, как может показаться на первый взгляд. Она является развитием идеи кольцеплана (см. рис.), предложенного в СССР еще в 1942 году. Предполагалось, что крыло, свернутое этаким «бубликом», позволит уникальному летательному аппарату летать без срыва воздушного потока даже на закритических углах атаки. То есть самолет сможет взмывать в небо практически вертикально и будет обладать невиданной маневренностью.
Однако продувки в аэродинамической трубе, а также испытания экспериментального летательного аппарата, уже построенного во Франции фирмой СНЕКМА в 1959 году, показали, что самолет хотя и способен взлетать и садиться почти вертикально, в полете весьма капризен. И довести до стадии серийного выпуска колеоптер (такое название он получил за рубежом) так и не удалось.
Белорусские изобретатели сообщают, что их машина имеет на 6–8 градусов больший диапазон углов атаки, чем обычно, менее чувствительна к боковому ветру. Самолету не нужна механизация крыла, и эллипсоидное крыло заметно легче, чем у классического биплана, а индуктивное сопротивление практически сведено к нулю.
Однако, похоже, эти выводы чересчур поспешны и оптимистичны. У авиационных специалистов есть понятие индуктивного сопротивления, связанного с вихреобразованием на концах несущей поверхности. Действительно, подобная схема крыла позволяет несколько снизить аэродинамическое сопротивление, но избавиться от вихревой пелены еще никому не удавалось.
Кроме этого, следует учесть, что коэффициент подъемной силы подобного крыла, вследствие его кривизны, будет ниже, чем у классической бипланной коробки несущих поверхностей. Это вытекает из законов аэродинамики.
Но окончательный вывод, конечно, можно будет сделать лишь по результатам испытаний. Вдруг да в конструкции есть секрет, о котором мы с вами и не догадываемся…
НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРЫХ ИДЕЙ
Пневмомобиль выходит на улицу
Автомобили, работающие на сжатом воздухе, должны появиться на улицах уже в 2009 году.
Идея эта родилась еще в конце XIX века. Суть же ее такова: если в строго определенные моменты времени подавать в цилиндры двигателя порции воздуха, сжатого под большим давлением, мотор будет работать. Однако до поры до времени двигатели на сжатом воздухе имели лишь весьма специфическое применение.
Например, они приводили в движение морские торпеды или локомотивы в шахтах, где малейшая искра могла привести к взрыву. Американский изобретатель Чарлз Ходжес в первой половине XX века даже наладил серийное производство автомобилей с пневматическими двигателями собственного изобретения. И, говорят, они пользовались неплохим спросом до тех пор, пока вперед не вырвались двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
Сейчас ДВС занимают доминирующее положение в автомобильном транспорте. Однако все более жесткие экологические требования нашего времени заставили конструкторов автомобилей вспомнить об этой идее вновь…
За последнее десятилетие сжатый воздух в качестве альтернативного источника энергии обрел новую жизнь. Было запатентовано несколько конструкций транспорта на сжатом воздухе. Одну из них, кстати, предложили наши бывшие соотечественники, работающие ныне в США.
Многие специалисты и сегодня относятся к таким двигателям сдержанно. Говорят, что сжатый воздух несет слишком мало энергии, зато при сжатии сильно нагревается, а чтобы аккумулировать тепло, требуются сложные и громоздкие устройства… При расширении же в цилиндрах воздух, наоборот, охлаждается, и чтобы повысить КПД, его надо подогревать, а для этого приходится ставить либо специальные горелки, как в пневмолокомотивах вековой давности, либо эффективные теплообменники. А это тоже усложняет конструкцию. Наконец, чтобы пневмомобили могли ездить повсюду, придется создавать сеть насосных станций, которые закачивали бы в баллоны сжатый воздух. При этом расходуется электричество, вырабатываемое опять-таки на тепловых электростанциях, которые загрязняют атмосферу дымом своих топок…
В общем, получается замкнутый круг. Однако рассмотрим проблему внимательнее. Эксплуатировать двигатель с пневмобаллоном проще, чем аккумулятор с электромотором. Баллон для сжатого воздуха можно перезаряжать сколько угодно раз, в отличие от электрических батарей, причем для изготовления воздушной системы не нужны дорогостоящие материалы, которые используются в современных батареях или водородных топливных элементах. Весит такой баллон из композитного материала меньше, чем аккумуляторная батарея, да и места занимает меньше. Кроме того, заряжать баллоны сжатым воздухом можно по ночам, когда электростанциям все равно некуда девать вырабатываемое электричество…
А потому некоторые конструкторы заинтересовались пневмомобилями столь серьезно, что перешли от слов к делу. Так, машину
По заявлениям Негрэ, расход топлива будет меньше, чем у любого из современных автомобилей, — всего 2,5 л на 100 км пути. В городской черте
По замыслу конструктора, заправлять баллоны владельцы авто смогут на станциях, оборудованных мощными компрессорами. Весь процесс займет около 3 минут. Кроме того, машина будет оснащена бортовым компрессором, работающим от обычной электросети. Правда, в этом случае для наполнения «топливных» баков понадобится примерно 4 часа. Без дозаправки
Негрэ работает над проектом уже 10 лет. В свое время изобретатель обещал, что «воздухомобиль» начнет колесить по улицам в начале 2002 года. Сотрудникам его компании
Однако Негрэ не бросил начатое и смог заручиться поддержкой известной индийской компании
Ожидается, что на начальном этапе
Сердце пневмомобиля — четырехпоршневой двигатель, позволяющий развивать скорость около 100 км/час. Сжатый воздух плотностью 125 кг/см3 хранится в легких баках вместимостью более 9000 декалитров, изготовленных из термопласта и покрытых оболочкой из углеволокна. Из баков воздух поступает в небольшую камеру, где расширяется и охлаждается. Под давлением расширяющегося воздуха поршень уходит вниз. Камера начинает нагреваться, стремясь достичь температуры окружающей среды, и нагревшийся воздух переходит во вторую камеру, где снова расширяется, заставляя поршень подняться вверх.
В отличие от четырехтактных ДВС, в которых половина тактов уходит на заполнение камеры смесью воздуха и горючего, а также выпуск выхлопных газов, пневматический двигатель использует каждый такт для движения. Переключение передач автоматическое. Необходимость в сцеплении отпадает, поскольку в статическом положении двигатель не работает. «Выхлоп» у
Есть подобные наработки и у французской фирмы MDI. Там разработали несколько моделей пневмомобиля: трехместные легковушки
Серийный выпуск первых пневмомобилей MDI планирует начать на своем французском заводе уже в 2009 году.
УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Дождь по заказу
Ученые и инженеры продолжают разрабатывать методы и устройства, позволяющие вызывать дождь по своему желанию, а также разгонять дождевые облака, пишет журнал New Scientist.
«Ветряки можно превратить в машины, увлажняющие атмосферу», — утверждает инженер из Эдинбургского университета Стивен Солтер. Он стал известен еще в 70-е годы прошлого века тем, что изобрел так называемую «утку-качалку» для использования энергии волн. Он также спроектировал машинку вихревого действия для дистанционного подрыва противопехотных мин. А недавно, выступая на Международной конференции по проблемам освоения Мирового океана, изобретатель предложил идею плавучего ветряка, который бы поднимал водяные испарения высоко над морем и нагонял на сушу дождевые облака. Подобные дождевальные ветряки, по его мнению, позволят остановить продвижение пустынь и нейтрализовать процессы, связанные с изменением климата.
Поделиться книгой: