Авторизация
 
  • 11:31 – Авария в ХМАО: видео автобуса с детьми с места ДТП разыскиваются в Интернете 
  • 11:31 – Тайны следствия 16: смотреть онлайн 1,2,3 и 4 серию 16 сезон от 5 декабря на «Россия 1» 
  • 11:31 – Страсти по Ревизору-4: смотреть 16 выпуск онлайн (эфир от 05.12.2016) 
  • 11:31 – Сериал «Теория лжи»: смотреть 25-26 серию онлайн (эфир от 05.12.2016) 

Маленький генератор великої енергії

162.158.78.178

Маленький генератор великої енергії

Найгучнішим відкриттям року в галузі фізики стала розробка компактного термоядерного реактора

Відкриття у сфері фізики, хімії та пов’язаних із ними дисциплінах сьогодні спрямовані, насамперед, на виробництво енергії та на її заощадження. Традиційно важливими залишаються пошуки нових матеріалів із різними унікальними властивостями та розробки у сфері нанотехнологій. Саме відкриття такого роду опинилися у фокусі світової наукової уваги в 2014 році.

Розроблено створення компактного термоядерного реактора

Американська компанія Lockheed Martin повідомила про те, що її співробітники в результаті попередніх досліджень прийшли до висновку про можливість створення компактних, завбільшки з вантажівку, термоядерних реакторів, що працюють на злитті легких ядер. Дослідний зразок компанія готова запустити вже через рік.

Найбільше у світі підприємство військово-промислового комплексу, що спеціалізується на авіабудуванні та аерокосмічній техніці, займалося ядерними технологіями вже кілька десятків років, проте компанія вела ці роботи в режимі секретності. Зараз цей режим знято, оскільки Lockheed Martin потребує інвестицій і партнерів для продовження роботи в цій області. Потужність термоядерного реактора, про який йде мова, становить близько 100 мегават. Її вистачить на те, щоб забезпечувати енергією два міста по 200 тис. осіб (для порівняння — десять таких «вантажівок» дорівнюють за потужністю одному з шести реакторів другої за величиною в світі Запорізької АЕС).

Отримання термоядерної енергії — проблема, якою людство стурбоване давно. Наприкінці ХХ століття вчені сфокусувалися на питаннях холодного ядерного синтезу — тобто процесу, який відбувається без значного нагрівання робочої речовини і, відповідно, не вимагає громіздкої промислової інфраструктури. Спочатку до цього ставилися скептично, а повідомлення про успішні досліди вважали казками. Але сьогодні йдеться вже про дослідні моделі, які проходять промислову обкатку.

«Отримання компактного термоядерного реактора може зробити революцію не тільки в атомній енергетиці, а й у багатьох галузях промисловості, що вимагають значних витрат електроенергії», — говорить старший науковий співробітник Інституту фізичної хімії РАН Семен Заїкін. У фінансово-економічній сфері це відкриття здатне привести до того, що інвестори, які тримали акції у нафтових компаніях, можуть почати їх скидати, порахувавши, що термоядерні реактори зроблять нафту неактуальною. Але насправді кожного разу, коли людство отримує новий ресурс для широкого вжитку енергії, відкриваються нові можливості для старих ресурсів. Семен Заїкін наводить приклад Англії, де в XVIII столітті стали промисловим чином добувати вугілля, і тоді всі вирішили, що дрова вже не потрібні, і лісопереробна промисловість прийде в занепад. Проте вже незабаром англійці стали будувати більше, причому більш просторих, будинків, і попит на деревину відновився. Те ж саме відбудеться і з нафтою — все, що виробляється з цієї сировини в промисловості, споживатиметься та залишиться в ціні. До того ж нафта, на відміну від джерел термоядерної енергії — скінченна копалина.

Створено перший у світі нанопроцесор
Вчені Гарвардського університету спільно з інженерами компанії MITRE Corporation створили перший у світі нанопроцесор. Новий пристрій, названий nanoFSM, менше нервової клітини, споживає дуже мало енергії і складається з сотень нанопроводів-транзисторів, кожен із яких у 10 тис. разів тонше людської волосини і зібраний на кількох «плитках». У 2011 році ця ж команда продемонструвала одну таку плитку, здатну виконувати прості логічні операції. Тепер їй вдалося об’єднати кілька плиток в один пристрій, тобто, фактично, створити програмований нанокомп’ютер. Це стало можливим завдяки прогресу в технологіях високоточної збірки щільних масивів з елементів нанорозмірної величини. Зараз така збірка проводиться за принципом «знизу-вгору», тобто за допомогою груповання окремих атомів або молекул у готовий виріб. Саме таку технологію використовує природа для побудови живих клітин.

Розробники вважають, що технологія nanoFSM надійде в масове виробництво через 5–10 років, якраз до часу, коли звичайна електроніка досягне межі свого вдосконалення. Перехід на наноелектроніку дозволить істотно знизити енергоспоживання, підвищити обчислювальну потужність електронних пристроїв і сприяти розвитку таких перспективних напрямів, як створення мікророботів, сенсорів, що імплантуються, нейроінтерфейсів тощо.

Новий винахід дозволить продовжити дію так званого «закону Мура», згідно з яким обчислювальна потужність комп’ютерів подвоюється кожні два роки. Раніше вважалося, що через обмежені можливості звичайних методів виготовлення транзисторів, цей закон через кілька років перестане працювати, і сучасні комп’ютери досягнуть межі своєї продуктивності.

Синтезовано матеріал германен

Германен, матеріал, що складається з одного шару атомів германію, отриманий двома науковими групами — європейською (фізики з Іспанії, Франції та Німеччини) і китайською, які працювали незалежно одна від одної. Для його отримання германій осаджують в умовах вакууму і високої температури на інертну підкладку-основу. Китайські вчені використовували як підкладку платину, європейські — більш дешеве, ніж платина, золото.

Германен, як і створені раніше графен і силіцій, має двовимірну структуру товщиною один атом. Його властивості можуть бути використані в напівпровідниковій промисловості, наукових дослідженнях, квантових комп’ютерах, космічній і військовій промисловості, наприклад, в системі наведення високоточних ракет.

Створено Vantablack — найчорніший матеріал в світі

Речовину Vantablack, винайдену вченими Національної фізичної лабораторії Великобританії за допомогою нанотехнологій, преса вже назвала штучно створеною чорною дірою, оскільки вона поглинає 99,965% світла, що падає на неї. Одне з очевидних її застосувань — сонячні батареї, які, будучи покритими новим матеріалом, зможуть вловлювати більше сонячного світла та працювати з більшим ККД. Поширення таких батарей дає підстави прогнозувати, що впровадження винаходу в широке виробництво здатне принести мільярди доларів прибутку вже в найближчі десять років.

Крім того, Vantablack можна застосовувати там, де використовуються лазерні технології. Потужні лазери дають дуже багато світла, і при їх обладнанні потрібні захисні коробки, щоб люди, які працюють з лазерами, не осліпли. Тому там необхідний високий ступінь чорноти, щоб поглинати відображені відблиски лазера.

Читать больше на kirovograd.comments.ua


КОММЕНТАРИИ:

  • Читаемое
  • Сегодня
  • Комментируют
Мы в соцсетях
  • Twitter