Помоги проекту - поделись книгой:
Возьмём к примеру электронно-вычислительные машины. Ведь они тоже состоят из множества электронных приборов и устройств. Первая созданная, разумеется, ламповая машина ENIAC весила 30 тонн и занимала поверхность более 140 м2. Около 10 лет назад была построена транзисторная электронно-вычислительная машина, она уже весила менее 1600 кг и занимала поверхность около 25 м2.
Теперь, я думаю, ребята, вы понимаете, какое важное значение для конструкторов компьютеров имеет наличие возможно меньших и более лёгких электронных деталей. Ведь от этого зависит уменьшение размеров самих компьютеров, а они по-прежнему остаются еще слишком громоздкими.
Миниатюрные электронные элементы очень нужны конструкторам самолётов и космических кораблей.
Ведь на борту последних устанавливается всё бóльшее количество сложных электронных приборов, а экономия каждого грамма массы и каждого кубического сантиметра объёма имеет в данном случае огромное значение.
Уже эти два примера, а их можно привести гораздо больше, наглядно свидетельствуют о том, как нужны возможно меньшие электронные элементы. Только как добиться еще бóльшей миниатюризации?
И вот мы пришли с вами, ребята, к тому, с чего начали эту статью — к микромодулям. Что это такое?
Микромодуль — это часть электронного прибора, построенная так, как не строилось раньше ни одно электронное устройство. В них уже нет прочных стальных шасси, нет и меньших пластинок с печатными схемами. Микромодуль состоит из крошечных керамических пластинок, их толщина составляет всего лишь доли миллиметра. Каждая пластинка имеет форму квадрата, а его сторона равна нескольким миллиметрам. На квадратной пластинке расположены отдельные электронные детали: транзисторы, резисторы или конденсаторы. Но не думайте, ребята, что к пластинке прикрепляется трубочка резистора или конденсатора. Ничего подобного! Просто на пластинку наносится путём распыления очень тонкий слой металла, и сама пластинка начинает выполнять роль резистора или конденсатора, катушки индуктивности, диода или транзистора. Несколько пластинок укладывают друг на друга и соответствующим образом соединяют между собой. Получается что-то наподобие «вафли». Такая «мини-вафля» и называется микромодулем. Если сравнить часть электронного устройства, построенного при помощи транзисторов и печатных схем, с аналогичной «микромодульной» частью, окажется, что размеры последней в 25 раз меньше первой. Именно благодаря микромодулям можно построить электронный усилитель, который по своим размерам не больше пилёного кусочка сахара.
А можно ли еще уменьшить размеры и так уже крошечных электронных деталей? Пожалуй, невозможно. Не ведь вся история электроники полна подобных «невозможностей». Генрих Герц, открыв электромагнитные волны, не особенно верил в возможность передачи звука на расстояние с помощью радиоволн. Очень долго не верили в возможность усиления электроколебаний каким-либо другим прибором, кроме электронной лампы.
Вот и сейчас после продолжительных исследований, многочисленных научных экспериментов инженеры, физики и химики преодолели еще один предел, совершили то, что совсем недавно казалось невозможным.
В наш век миниатюризации электронный усилитель величиной с кусочек сахара электроники считают огромным устройством, так как они научились изготовлять дословно «микроскопические» детали и в таком объёме, какой занимает кусочек сахара, может поместиться несколько сотен аналогичных усилителей.
Интересно, а как собирают такие схемы? Неужели детали соединяют пайкой? Какими инструментами пользуются? Пожалуй, прежде всего нужен микроскоп.
Оказывается, при сборке современных электронных устройств, деталь вовсе не соединяют пайкой. В этих новых «интегральных схемах» каждый транзистор — уже не «грибок» и не крошечная пластинка, а всего-навсего пятнышко, измеряемое долями миллиметра. Такие же «микроскопические» резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы. Собственно, в интегральных схемах речь идет не об отдельных деталях, а о целых наборах деталей. Кристаллику полупроводника, нанесённому на основание из изоляционного материала, придана такая форма, что он обладает свойствами нескольких транзисторов, резисторов и т. п. и в итоге представляет собой конкретную часть электронного устройства. Например, на поверхности менее двух квадратных сантиметров, в слое толщиной в два микрона можно поместить шесть тысяч диодов! Конечно, изобретателю диода А. Флемингу и не снилось, что когда-нибудь удастся добиться этого.
А что дальше?
Ведь ученые, по всей вероятности, не сказали последнего слова, еще не достигли предела, если он вообще существует, миниатюризации электронных элементов. Во всем мире инженеры продолжают работать над этим вопросом. Интегральные схемы находят всё более широкое применение в разных электронных устройствах.
Кто знает, может быть, в будущем у каждого из нас будет в распоряжении компьютер, вмонтированный в ручные часы.
Ребята, давайте условимся, лет через двадцать, хоть вы и будете уже взрослыми, вы купите наш журнал* мы. очевидно вернёмся к теме, начатой сегодня.
Итак, продолжение следует!
Химия
Мы с вами, ребята, пишем на бумаге. А как и на чём писали в древности? Когда появилась бумага?
Известно, что сначала люди вырезали рисунки на камнях, позднее писали на папирусе, ещё позже на пергаменте — особым образом обработанной коже животных.
Лишь позднее появилась бумага. В Европу бумага проникла в конце средневековья из Китая, где она была известна уже 2–3 тысячи лет назад.
В Китае бумагу изготовляли из волокон шелковицы, льна и хлопчатника. Неудивительно. что в Европе для производства бумаги использовали такое же сырьё. С целью снижения стоимости бумажного производства стали применять льняные и хлопчатобумажные тряпки. Но выделка бумаги по-прежнему оставалась очень дорогой.
Необходимо подчеркнуть, что древесную бумагу, многочисленными сортами которой мы широко пользуемся в настоящее время, начали вырабатывать в Европе сравнительно недавно. А знаете ли вы, кто открыл возможность использования древесины для производства бумаги?
Это открытие приписывают евангелическому пастору Якубу Шофферу, жившему в Баварии в конце XVIII века, а его история очень интересна.
Пастор неоднократно слышал жалобы бумагоделателей и уже давно раздумывал над тем, как бы удешевить бумажное производство. И вот однажды прогуливаясь по саду, пастор заинтересовался осой, строящей гнездо. Пастор с любопытством наблюдал за её работой, а когда увидел стенки гнезда, удивительно похожие на промокательную бумагу, подумал: «А что если попробовать вырабатывать бумагу так, как осы строят себе гнезда?»
Якуб Шоффер, замечательный знаток жизни насекомых и птиц, начал внимательно изучать работу ос. Ему удалось проследить, откуда насекомые берут материал для постройки гнёзд. Оказалось, что осы находят гниющие под действием воздух… и воды опавшие ветви, обнаженные от коры стволы деревьев, старые заборы и оконные косяки, т. е. разного вида древесину с мелкими пушистыми волокнами на поверхности. Осы отгрызают эти волокна, пережевывают вместе со слюной, и из этой измельчённой массы строят шаровидные гнёзда.
— Вероятно, то, что умеют делать эти маленькие насекомые, под силу и человеку, — решил кастор и немедленно принялся за работу.
Он собрал несколько готовых осиных гнёзд и попробовал использовать их вместо тряпок для выработки бумаги. Проба дала положительные результаты и пастор начал перерабатывать различные древесниц. волокна и опилки. Он толок их в ступке, просеивал через сито, позднее разводил водой, и полученную тестообразную массу прижимал прессом и сушил. В зависимости от того, какую древесину использовал Якуб Шоффеp, выходил тот или иной сорт древесной бумаги.
Как видите, ребята, начать вырабатывать древесную бумагу человеку помогли осы!
Автомобиль вчера, сегодня и завтра
В нескольких статьях нашего цикла мы хотим затронуть вопросы, связанные с вождением автомобилей. Но мы, конечно, вовсе не собираемся таким образом учить вас управлять автомобилем или мотоциклом. Наша цель другая, не менее интересная. Ребята, давайте попробуем уяснить для себя ряд явлений, происходящих при движении автомобиля, давайте рассмотрим их с физической точки зрения. Мы постараемся также познакомить вас с «тайнами» умелого вождения автомобиля и мотоцикла, с теми секретами, которые хорошо известны опытным водителям.
Но прежде давайте поговорим немного о топливе и смазках, без которых ни одна машина не тронется с места.
Начнём с бензина. Вы знаете, что на бензозаправочных станциях можно купить топливо разных сортов. В Польше, например, продаётся «голубой» и «жёлтый» бензин. Эти два сорта бензина действительно несколько отличаются по цвету, но главное здесь не в цвете, а в качестве, определяемом октановым числом. «Голубой» бензин — это топливо с октановым числом 78, а «жёлтый» бензин — с октановым числом 94.
Чтобы лучше понять, что такое октановое число, какое топливо лучше — высокооктановое чли низкооктановое — нужно вспомнить принцип действия двигателя внутреннего сгорания. Известно, что в цилиндре двигателя поршень сжимает горючую смесь.
Величина давления сжатия или компрессии зависит от конструкции двигателя. Чем больше давление и температура рабочей смеси в конце такта сжатия, тем с большей скоростью сгорает смесь и тем больше будут мощность и экономичность двигателя. Однако увеличение давления сжатия в бензиновых двигателях допустимо лишь до известных пределов. Основной причиной, ограничивающей величину степени сжатия, является опасность возникновения детонации — неправильного, чрезмерно быстрого сгорания топлива в цилиндре, переходящего во взрыв.
Детонация — крайне вредное и опасное явление, так как она вызывает уменьшение мощности двигателя и увеличение расхода топлива, а также разрушение и износ деталей двигателя.
И вот как раз октановое число, показатель качества бензина, характеризует способность топлива противостоять возникновению детонации: чем выше октановое число, тем лучше топливо противостоит детонации. Следовательно, «жёлтый» бензин более высокого качества. Одни автомобили могут работать на низкооктановом бензине, другие — рассчитаны на бензин с более высоким октановым числом, а третьи, у которых давление сжатия в цилиндрах двигателя достигает значительной величины, нуждаются в высокооктановом бензине (например, «Волга-24», «Жигули»).
Все автомобильные фирмы указывают необходимый сорт бензина для каждой выпускаемой модели. Он определяется в ходе специальных испытаний. Если водитель заправит автомобиль бензином с меньшим октановым числом, чем рекомендует завод-изготовитель, двигатель немедленно «напомнит» об этом — начнёт работать с детонацией. При каждом увеличении подачи газа, особенно при движении, с малой скоростью на низкой передаче, будут слышны стуки в цилиндрах двигателя.
Услышав такую «жалобу» двигателя, нужно обязательно налить в топливный бак бензин лучшего качества, т. е. с более высоким октановым числом.
В некоторых странах бывают в продаже три и даже четыре сорта бензина, отличающиеся между собой октановым числом. Во избежание ошибок при заправке их маркируют разными цветами.
Теперь несколько слов о смазочных материалах. Для смазки автомобилей применяются различные сорта масел. Их можно разделить на две основные группы: моторные и трансмиссионные масла. Само название их указывает на то, что первые служат для смазки двигателя, (они сравнительно жидкие, смазки механизмов силовой передачи коробки передач, а вторые, более густые — для заднего моста и рулевого управления.
Во всех странах вырабатывайся несколько марок моторных и трансмиссионный масел.
Мы, конечно, не будем перечислять характерные свойств отдельных смазок. Мы лишь упомянем, что зимние сорта отличаются меньшей вязкостью по сравнению с маслами, применяемыми в летнее время. Почему? Пожалуй, нетрудно догадаться. Ведь зимой масла густеют, а при высокой температуре окружающего воздуха — становятся маловязкими.
Ребята, в этой короткой статье мы привели лишь основные, элементарные сведения о существующих маслах для смазки автомобилей. Настоящие автолюбители должны совершенствовать и углублять свои знания. А чтобы больше узнать ой автомобильных маслах и смазках, вам придётся заглянуть в соответствующие популярные издания.
По белу свету
ЛЕДНИКОВАЯ ВОДА
Около 80 % чистой питьевой воды содержат ледники. Уже давно учёные мира решают вопрос, каким образом можно использовать эти огромные запасы питьевой воды.
Одна датская фирма начала привозить лёд из Гренландии. Полученная ледниковая вода по праву названа чистой водой в мире.
ПЕРВЫЙ ТРАНСАТЛАНТИЧЕСКИЙ ПЕРЕЛЁТ СВЕРХЗВУКОВОГО ПАССАЖИРСКОГО ЛАЙНЕРА
Франко-британский сверхзвуковой пассажирский самолёт «Конкорд» недавно совершил первый перелёт через Атлантический океан. Трассу Дакар (Западная Африка) — Кайенна (Гвиана в Южной Америке) длиной в 8000 км он преодолел за 4 часа 40 минут.
«Конкорд» способен развивать скорость, вдвое превышающую скорость звука.
МОСТ НАД БОСФОРОМ
Уже в 1973 году откроется автомобильное движение по подвесному мосту, перекинутому через пролив Босфор. Проект моста разрабатывается по поручению правительства Турции. Общая длина моста (вместе с подъездами) составит 1583 м, в то время как ширина пролива в этом место равна 1097 м.
Мост будет шириной в 33,4 м.
Несущие канаты предполагают собрать из 82 звеньев, а каждое из них будет скручено из 125 стальных проволок диаметром 5 мм. Мост намечено подвесить на высоте 64 м над водой, поэтому под ним смогут свободно проплывать самые крупные океанские суда.
РЕГУЛИРОВАНИЕ УЛИЧНОГО ДВИЖЕНИЯ
Исследования, проведенные в Калифорнии, где наблюдается самое высокое в мире загрязнение атмосферы выхлопными газами, показали, что больше всего вредных для здоровья газов образуется во время резких торможений и разгонов автомобилей — почти в 10 раз больше, чем при равномерном движении.
Таким образом, от соответсвующего регулирования уличного движения, устраняющего частые разгоны и торможения, во многом зависит степень загрязнения воздуха в наших городах
И ЗОЛОТО БЫВАЕТ ВКУСНЫМ!
Советские учёные открыли бактерии, способные поглощать золото. Сейчас их используют для извлечения ценного металла из низкопроцентных золотоносных руд.
Измельченную руду погружают в водный раствор, содержащий бактерии — «золотоеды». Через некоторое время они поглотят всё золото, а «отобрать» его у них — совсем не трудно.
САМОЕ БОЛЬШОЕ СУДНО
Поделиться книгой: