Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №760
Возможно, вскоре девушкам придется задуматься о выборе новых объектов для своих грез. Их извечные "лучшие друзья" - бриллианты - могут совсем обесцениться. Физики из Вашингтонского института Карнеги разработали дешевую технологию выращивания алмазов великолепного качества и практически неограниченных размеров.
Сегодня известно несколько способов получения искусственных алмазов, однако все они требуют использования в технологическом процессе высоких температур и давлений. Это накладывает серьезные ограничения на размеры и чистоту получаемых алмазов. Тем не менее на 20 тонн природных алмазов, добываемых ежегодно, ныне приходится 600 тонн искусственных, применяемых в промышленности.
В одном из методов алмазы выращиваются атом за атомом путем химического осаждения паров углерода из углеводородной плазмы на подложку. Однако вместе с атомами углерода туда попадают и атомы примесей, для удаления которых приходится использовать отжиг при высокой температуре и давлении. Самый большой желтый алмаз, полученный таким способом, весил 34 карата и был около сантиметра в поперечнике.
В новой технологии отжиг идет в водородной плазме при давлении меньше половины атмосферы в микроволновой печи при температуре 2200 градусов Цельсия. Время отжига составляет от долей минуты до нескольких часов. Алмазы при этом получаются с беспрецедентно малым количеством примесей и великолепными оптическими свойствами. Поскольку высокие давления уже не нужны, размеры выращиваемых алмазов ограничены лишь размерами камеры микроволновой печи, а их качество выше, чем у лучших природных алмазов.
Вероятно, новые алмазы найдут применение в мощных лазерах и другой научной аппаратуре. Поскольку наладить дешевое массовое производство таких алмазов не составит труда, им найдется и множество других дел. А вот ювелирам самое время схватиться за голову - отличить природные алмазы от искусственных будет теперь гораздо труднее. ГА
Левая жизньФизикам из Аргоннской национальной лаборатории США впервые удалось показать, что вторичные электроны с поляризованным спином, выбитые рентгеновскими лучами из намагниченного материала, по-разному влияют на скорость химических реакций левых и правых молекул. Этот важный результат может пролить свет на одну из тайн возникновения жизни.
Как известно, многие сложные молекулы обладают свойством хиральности и несовместимы со своим зеркальным отражением. Левые и правые молекулы по-разному вступают в некоторые химические реакции, но при синтезе хиральных молекул каждой разновидности получается поровну. Это сильно затрудняет получение лекарств и других соединений, поскольку все хиральные молекулы в живых организмах левые, а употребление вместо них правых может вызвать сильнейшее отравление.
Известно, что преобладание в выходе химической реакции левых молекул можно получить, облучая реагенты светом с круговой поляризацией. Такой свет редок на Земле, хотя и может возникнуть в межзвездном пространстве, что является доводом сторонников гипотез о внеземном происхождении жизни. Другой возможный механизм преобладания левых молекул состоит во влиянии на реакцию электронов с определенной поляризацией спина. Такие электроны могут возникнуть и на Земле при попадании космических лучей в намагниченное железо или другой магнитный материал. Шансы такого развития событий гораздо выше. И теперь принципиальная возможность этого механизма впервые доказана экспериментально.
Ученые взяли образец пермаллоя (магнитного сплава железа и никеля) со сверхчистой поверхностью и в глубоком вакууме покрыли его тремя молекулярными слоями правого 2-бутанола. Образец облучали рентгеном, выбивая из него электроны, преобладающее направление спина которых определялось направлением намагниченности образца. Меняя намагниченность пермаллоя, ученые надежно установили, что скорость диссоциации бутанола или его вылета с поверхности изменяется на 10% в зависимости от поляризации электронов. Поменяв правый бутанол на левый, экспериментаторы вновь убедились в аналогичной десятипроцентной разнице.
Разумеется, то, что жизнь получилась левой именно так, пока остается гипотезой. В ближайшее время ученые намерены выяснить, будет ли этот эффект наблюдаться и в экспериментах с простейшей аминокислотой - аланином. Еще нужно как следует промерить степень поляризации выбиваемых электронов. И если все получится, можно будет подумать, как этот эффект использовать при синтезе лекарств и других соединений. ГА
Нано уже домаК неприятным выводам пришли физики из Национального института стандартов и технологий США, измерившие количество и размер наночастиц, источниками которых являются обычные кухонные приборы вроде газовых плит, моторов кофемолок, нагревателей утюгов и тостеров.
Разработанная аппаратура, способная обнаруживать наночастицы размером 2–64 нм, и специально созданный тестовый стенд позволили провести серию из полутора сотен экспериментов с различной кухонной утварью. То, что в процессе приготовления пищи возникают наночастицы, было известно и раньше, но все измерения производились для частиц размером больше 10 нм. А оказалось, что мелких (2–10 нм) наночастиц образуется на порядок больше, чем крупных. Среди них преобладают частицы размером примерно 5 нм. Их источником являются в основном газовые и электрические плиты.
Дополнительные тесты показали, что большая доля наночастиц производится именно на кухне, и лишь около 5% проникает извне. Это тем более неприятно, что люди, занятые готовкой, порой проводят у плиты продолжительное время. А ведь мелкие наночастицы могут быть опасны для здоровья, вызывая болезни дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Впрочем, связь наночастиц и различных заболеваний еще недостаточно исследована. Во всяком случае, пока ученые разбираются с наночастицами, лучше поменьше греметь кастрюлями и побольше гулять на свежем воздухе. ГА
И "концы" в Землю?Что ни день, поступают тревожные новости о глобальном потеплении. Споры о том, действительно ли оно вызвано деяниями человечества, то стихают, то разгораются с новой силой. Вроде бы существенная часть ответственности на нас все-таки лежит. Впрочем, связей внутри биосферы, влияющих на состав атмосферы и температурный баланс, мы так до конца и не понимаем. Периодически всплывают предупреждения об опасностях: например, потепление может вызвать выброс метана, находящегося на дне океанов и в сибирских болотах. Метан - гораздо более сильный парниковый газ, чем углекислота, и как будет выкручиваться человечество, если в атмосферу поступит его значительное количество, никто не знает.
PNAS (журнал Национальной академии наук США) опубликовал статью, авторы которой утверждают, что углекислый газ из атмосферы можно связывать в залежах перидотитов - горных пород, характерных для верхней мантии. Перидотиты - смесь нескольких минералов (оливина и пироксенов), имеющая темно-зеленый или серо-зеленый цвет. Огромные их запасы залегают довольно глубоко под земной корой, но кое-где они выходят на поверхность. К примеру, мощные выходы находятся на территории Омана. Исследователи показывают, что перидотиты способны связывать значительное количество углекислоты, образуя при этом карбонаты. Такие горные породы связывают углекислый газ и без участия человека, но процесс захоронения парникового газа может быть ускорен в сотню тысяч раз, для чего в слои перидотитов надо закачать горячую воду, обогащенную CO2, дав толчок самоподдерживающейся реакции. Расчеты показывают, что только на территории Омана таким образом можно связать значительную часть (до 15%) углекислоты, выброшенной в атмосферу человечеством.
Помогут ли открывающиеся возможности планетарной инженерии в борьбе с глобальным потеплением? О полном решении проблемы, конечно, речь не идет. Кроме того, не ясно, в какую сумму обойдется сама процедура и как ее исполнитель должен быть связан с теми, кто отравляет атмосферу углекислотой. И все же тщательнее рассмотреть предлагаемый американскими учеными вариант, безусловно, стоит. ДШ
Новости подготовилиГалактион Андреев
Александр Бумагин
Татьяна Василькова
Владимир Головинов
Евгений Золотов
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Павел Протасов
Дмитрий Шабанов
МИКРОФИШКИ: Микрофишки
Редкий юзер утруждает себя чтением лицензионного соглашения на софт. Иное дело корпоративные пользователи, которым условия работы с программным обеспечением нужно знать назубок. Хорошо, если в штате предприятия есть "толмач", способный разъяснить все тонкости, но такая роскошь доступна только крупному бизнесу. Впрочем, разработчики и сами заинтересованы проводить ликбез в этой области. К примеру, Microsoft, потихоньку приучающая россиян покупать легальное ПО, недавно запустила программу "Шаг навстречу", которая поможет предпринимателям и въедливым пользователям разобраться в животрепещущем вопросе софт-лицензий. Для изучения азов создан сайт www.microsoft4you.ru, а если размещенной там информации покажется недостаточно, то прямая дорога на тренинги, где специалисты расскажут обо всем в деталях. Словом, сделано все, чтобы юзер забыл дорогу на любимый торрент-трекер и вошел в будущее с чистой совестью и лицензионным ПО.АЗ
