Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №724
Контакт между золотым покрытием ворсинок одной нити и ворсинками из оксида цинка другой образуют диод Шоттки,пропускающий ток только в одном направлении. А когда вплетенная в ткань пара нитей трется друг о друга, ворсинки изгибаются, и на них, благодаря пьезоэффекту в оксиде цинка, образуются электрические заряды, которые через диод попадают во внешнюю цепь. Одна ворсинка способна выдать до 45 мВ напряжения, но суммарное напряжение многих миллионов ворсинок может достигнуть нескольких вольт, необходимых для питания мобильных устройств.
Согласно оценкам, один квадратный метр такой ткани сможет вырабатывать мощность до 80 мВт. Но пока эксперименты проводились лишь с парой нитей длиной всего несколько миллиметров, которые суммарно производили несколько пикоампер при напряжении несколько милливольт. И над тем, как обеспечить надежные электрические соединения тысяч таких нитей в ткани,еще предстоит поломать голову. Другая проблема заключается в том, что оксид цинка боится сырости и вряд ли выдержит стирку.Зато реснитчатый генератор можно вырастить почти на любом основании, и он обещает быть очень дешевым и экологически безопасным. Такая ткань может пригодиться туристам, военным и даже больным с кардиостимуляторами. Остается надеяться, что ученые вскоре справятся с нерешенными пока проблемами. ГА
Гравитационное электричествоВозможно, у коллекционеров необычных предметов интерьера вскоре появится возможность приобрести уникальный осветительный прибор - торшер под названием Gravia, для работы которого не нужны ни электрическая сеть, ни аккумуляторные батареи. Светится Gravia за счет действия гравитационных сил,что позволяет лампе работать в любом месте и в любое время.
Конструкцию торшера придумал выпускник Виргинского политехнического института Клэй Моултон (Clay Moulton). Основные элементы Gravia - это генератор и стержень,по которому в вертикальном направлении перемещается довольно массивный груз. Для того чтобы "включить" лампу, нужно просто поднять "гирю" вверх, после чего в дело вступает сила тяжести. Медленно перемещаясь по стержню,груз раскручивает ротор генератора, питающего десяток экономичных светодиодов. В результате конструкция дает желанный свет.
Внешне торшер напоминает колонну высотой около 1,2 метра, боковые стенки которой представляют собой акриловую линзу. Благодаря такой "уловке" удалось добиться свечения практически всей поверхности лампы, а не только той ее части,в которой размещены светодиоды. Кстати, Моултон отмечает, по мере эксплуатации лампы акрил будет стареть и превращаться в своеобразный "фильтр", блокирующий часть спектра, соответствующую синему цвету. В результате свет лампы будет становиться все более естественным.
Gravia способна выдавать световой поток в 600–800 лм в течение четырех часов. То есть интенсивность освещения примерно такая, какую дает обычная лампа накаливания мощностью 40 Вт. Моултон утверждает, что срок службы механизма Gravia составляет, ни много ни мало, двести лет (в случае использования ежедневно в течение часа). Вдобавок никаких проводов и затрат на оплату электроэнергии.
Единственное неудобство - необходимость периодического перемещения груза вверх по стрежню. Однако, считает создатель гравитационной лампы, с этой процедурой вполне можно смириться, принимая ее за такую же необходимость, как, например, разогрев чайника перед приготовлением кофе. Моултон уже подал заявку на патентование своего изобретения, однако как ни хорош этот светильник, его дальнейшая судьба окутана непроглядным мраком. ВГ
Экзопланеты на просветНовую планетную систему, похожую на уменьшенную копию нашего Солнца с Юпитером и Сатурном, удалось обнаружить большой международной команде астрономов с помощью метода гравитационного линзирования. Это открытие заметно повышает наши шансы отыскать похожие на Землю планеты.
Найти планеты у далеких звезд очень трудно. И хотя сегодня обнаружено почти три сотни планет и даже звезда с пятью планетами, надежных сведений о них мало. Кроме того, большинство из открытых экзопланет - гиганты, вращающиеся вблизи своих звезд (просто потому, что большие планеты легче обнаружить). Такие системы мало похожи на нашу Солнечную систему, и по ним трудно судить о шансах найти пригодные для возникновения жизни планеты.
Из всех известных способов обнаружения экзопланет практически все косвенные. Большинство основано на наблюдениях за поведением звезды, на которую влияет гравитация ее планет.
Иногда свечение звезды немного колеблется, потому что планета периодически слегка заслоняет ее. Но самый продуктивный метод, с помощью которого нашли подавляющее большинство экзопланет, - определение радиальной скорости звезд. Вращающаяся вокруг светила большая планета слегка раскачивает его, и из.за этого скорость движения звезды относительно Земли немного меняется. Это можно обнаружить по слабому качанию доплеровского смещения спектральных линий звезды.
Но для обнаружения небольшой планеты размером с Землю чувствительности этого метода недостаточно.
Пока только метод гравитационного линзирования позволяет уверенно находить небольшие планеты. Если между Землей и далекой яркой звездой вдруг окажется звезда с планетами, то, как предсказывает общая теория относительности, гравитационные поля звезды и ее планет, как линзы, заметно усилят свет далекой звезды, причем весьма характерным образом. К сожалению, попадание двух путешествующих во вселенной звезд на одну линию - событие редкое, и повторное наблюдение уже невозможно. Так были найдены лишь несколько планет, и открытие сразу двух планет у одного солнца - большая удача.
Для этого потребовались долгие усилия четырех сетей телескопов профессионалов и любителей из одиннадцати стран. Линзирование наблюдалось еще весной 2006 года, и много времени ушло на сложную обработку полученных данных.
Найденная звезда тусклее, примерно вдвое меньше нашего Солнца и находится на расстоянии около пяти тысяч световых лет от нас. Ее большая планета примерно на 30% легче и вдвое ближе к своей звезде, чем Юпитер. Вторая планета поменьше, она лишь на 10% легче Сатурна и тоже вдвое ближе него к звезде. Согласно оценкам, температура на этих планетах примерно такая же, как на Юпитере и Сатурне, поскольку их близость к светилу компенсируется его тусклостью. То есть найденная планетная система очень похожа на уменьшенную копию нашей собственной. Это позволяет надеяться, что планетные системы, подобные нашей, вполне типичны. И тут ближе к звезде могут быть еще не найденные, похожие на Землю планеты. Но чтобы их обнаружить с помощью гравитационного линзирования, звезды должны встать на одну линию. А это, увы, маловероятно.
Астрономы считают, что поискам похожих на Землю планет очень помог бы небольшой телескоп с зеркалом чуть более метра на околоземной орбите. Если его нацелить на поиски гравитационного линзирования, то благодаря исключению турбулентности атмосферы можно будет наблюдать слабые колебания свечения звезд, и наши шансы значительно возрастут. Такой телескоп можно было бы запустить уже в 2012 году, но пока положительного решения по этому проекту не принято. ГА
Зимний рекордНовый мировой рекорд эффективности преобразования солнечной энергии в электроэнергию силовой сети - 31,25% - установили инженеры компании Stirling Energy Systems при поддержке ученых из Национальной лаборатории Сандия в Альбукерке. Прежний рекорд - 29,4% - был установлен еще в 1984 году на похожей системе и теперь улучшен менее чем на два процента. Но в консервативной большой энергетике каждый процент на вес золота.
Быстрый прогресс полупроводниковых технологий уже позволил на экспериментальных солнечных концентраторах получать электричество с эффективностью более чем 40%. Но когда дело доходит до промышленных масштабов и учета всех сопутствующих расходов энергии - от преобразователей напряжения и насосов водяного охлаждения до питания управляющих компьютеров, то оказывается, что старые добрые тепловые машины все еще вне конкуренции. А как раз такую конечную эффективность солнечной установки измеряли ученые в ясный зимний день в пустыне штата Нью.Мексико. Любопытно, что именно холод способствовал установлению рекорда, поскольку снизил температуру холодильника тепловой машины, что благотворно сказалось на ее эффективности.
Рекордная полупромышленная солнечная электростанция способна днем выдать в электросеть до 150 кВт. Она включает шесть тарелок, набранных из 82 прямоугольных зеркал, которые концентрируют солнечные лучи на теплообменнике машины Стирлинга. В этом устройстве, запатентованном еще в 1816 году священником Шотландской церкви Робертом Стирлингом, в замкнутом цикле работает водород. Он нагревается солнцем, расширяется и толкает поршень, крутящий электрогенератор, а затем охлаждается и сжимается, давая старт новому циклу. Машины с циклом Стирлинга, благодаря бесшумности и возможности работать с внешним нагревателем, давно нашли применение в подводных лодках и в космосе, и их конструкция хорошо отработана. Улучшения, которые помогли установить новый рекорд, касались в основном зеркал, теплообменника и электрогенератора.
