Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 10
Особенность таких струй — их неустойчивость, из-за которой струя либо быстро разбивается на мелкие капельки, либо начинает извиваться, словно змея. Эти неустойчивости давно используют в различных технологических процессах. Например, режим «извивающейся змеи» используется, чтобы свивать волокна при плетении нитей. А режим мелких капель — для нанесения на поверхность ровного слоя краски.
Однако математически предсказать поведение струи долго не могли. Принстонские исследователи обратили внимание на то, что, когда струя начинает извиваться, ток, идущий по самой струе, заметно меньше полного тока в цепи. В природе, как известно, ничто не исчезает. Оставалось предположить, что воздух вокруг струи ионизируется, и часть тока течет по окружающей струю плазме, заставляя струю извиваться.
Эта гипотеза позволила развить теорию электродинамических струй и найти параметры, при которых струи устойчивы, сообщает журнал Physical Review Letters.
Причем теория блестяще подтвердилась на практике. В ходе эксперимента удалось получить струи толщиной в 100 нанометров и длиной до 8 миллиметров. Интересно, что получается такая струйка из сопла диаметром в полмиллиметра (то есть сопло в 5000 раз толще струйки!). Это, в свою очередь, позволяет избежать засорения сопловых отверстий и довести скорость печати линий до нескольких метров в минуту. Раньше линии такой толщины можно было получать только травлением или электронным лучом и не быстрее, чем примерно микрон в минуту.
Высокоскоростная струйная печать позволит создавать большие электронные схемы на гибкой основе, широкоформатные дисплеи, трехмерные решетки для фотонных кристаллов и многое другое, уверяют разработчики, уже запатентовавшие свою технологию.
И это еще не все об исследованиях, связанных с водяными каплями. Вероятно, в ближайшем будущем мы узнаем еще немало сенсационного об этой, казалось бы, заурядной жидкости — воде.
Публикацию подготовил С. СЛАВИН
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ЛЕД В ПУСТЫНЕ?
Голландец Ап Ферегген предложил идею производства льда в пустыне в специально установленных скульптурах, по внешнему виду напоминающих гигантские листья. По всей поверхности скульптур будут установлены солнечные батареи. Полученная энергия будет запускать механизм конденсации паров воды, содержащихся в воздухе, а затем конденсат будет заморожен.
Когда проект Фереггена будет воплощен в жизнь, пока неизвестно. Однако голландец заявил, что ему и его коллегам, работающим в нидерландской лаборатории Zoetermeer, где воссозданы условия пустыни, уже удалось произвести кусок льда толщиной 10 см. Сами же скульптуры, образующие лед, могут послужить, например, своеобразными кондиционерами в залах ожидания аэропортов или в зонах отдыха тропических стран.
КНИЖНЫЕ ГЕРОИ. Книголюбам свойственно подсознательно перенимать черты характера, и особенности поведения героев художественных произведений, с которыми они себя отождествляют. Такое заключение сделали исследователи из Университета штата Огайо на основании анализа экспериментов, проведенных при участии 500 добровольцев.
«Если во время чтения произведения вы как бы растворяетесь в мире вымышленного героя, то можете и в действительности изменить свое поведение, рассматривая происходящее в реальной жизни под тем же углом зрения, что и главный герой произведения, — подчеркивают авторы работы Джефф Кауфман и Лиза Либби. — Причем, в зависимости от характера героя, подобное восприятие может оказать на читающего как отрицательное, так и положительное воздействие».
КАКАЯ ПОЛЬЗА ОТ АСТЕРОИДОВ? Один из первых космических туристов Эрик Андерсон и предприниматель Питер Диамандис представили необычный проект по добыче полезных ископаемых на астероидах. Новая программа уже привлекла внимание инвесторов, среди которых известный американский кинорежиссер Джеймс Кэмерон и члены совета директоров компании «Гугл» — Ларри Пейдж и Эрик Шмидт.
На начальном этапе программа будет сосредоточена на строительстве недорогих спутников, предназначенных для разведки природных ресурсов, которые могут находиться на астероидах. Основатели проекта не исключают, что первый демонстрационный старт может состояться в ближайшие два года. В случае удачного развития программы в последующие пять лет компания перейдет непосредственно к добыче полезных ископаемых — прежде всего драгоценных металлов, например платины.
БРАСЛЕТЫ ДЛЯ ЗАБЫВЧИВЫХ. Французская новинка предназначена для людей, имеющих привычку на ходу что-то записывать прямо на руке. Теперь это можно сделать на бумажном браслетике разработки парижской студии РА Design. В течение дня на браслете можно сделать пометки, а вечером снять браслет и перенести необходимые сведения в ежедневник или в память компьютера.
ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ
Комета в колбе
Множество сложных органических веществ — 26 видов аминокислот — обнаружила в искусственном кометном льду группа специалистов, работающих по программе европейской космической миссии «Розетта», сообщает научное издание ChemPlusChem.
Вселенские «инкубаторы»
В наши дни все больше сторонников приобретает так называемая гипотеза панспермии, согласно которой жизнь не зародилась на нашей планете, а была привнесена на нее в виде сложных органических аминокислот, которые и являются «кирпичиками» всего живого на Земле. «Почтальонами» послужили кометы и метеоры, которые в большом количестве блуждают по просторам Солнечной системы и даже за ее пределами. На них в самом деле уже несколько раз обнаруживали органические вещества.
Но откуда они там берутся? В поисках ответа на этот вопрос международная группа исследователей выдвинула смелую гипотезу, суть которой заключается в следующем. Сами кометы по существу являются крошечными филиалами огромного галактического комбината, производящего сложную органику в межзвездной среде.
То, что космическое пространство может содержать достаточно сложные органические соединения, подтвердил недавно анализ микрочастиц, собранных специальным зондом в облаке газа и пыли кометы 81Р/Вильда и доставленных на Землю по программе космической миссии NASA Stardust.
А теперь получены свидетельства, что разнообразие аминокислот, содержащихся в кометах, может быть весьма велико. Кометный лед, как показал эксперимент, может содержать даже диамин-карбоксильные кислоты — строительные блоки пептидонуклеиновых кислот (ПНК). Существует предположение, что более простые и стойкие к действию высоких температур ПHK могли предшествовать РНК и ДНК в кодировании генетической информации у самых ранних организмов, живших на нашей планете рядом с многочисленными глубоководными вулканами. Другими словами, диаминкарбоксильные кислоты в составе кометного льда — серьезный козырь в пользу того, что сложную органику, необходимую для возникновения живой материи, Земля получила из космоса с ядрами комет.
Установка по имитации синтеза пометного вещества.
Космос на Земле
Получить кометное вещество, не летая в космос, ученые смогли, сымитировав межзвездную среду в специальной установке. Она была спроектирована и изготовлена в Институте космической астрофизики при Университете Париж — Юг (Франция) под руководством профессора Луи ле Сержан д’Эндекура.
Установка представляет собой вакуумную камеру, внутри которой помещается мишень из фторида магния, охлажденная до температуры 80К, ультрафиолетовый излучатель и пушка, обстреливающая мишень смесью из молекул воды (Н2О), аммиака (NH3) и метанола (СН3ОН) в пропорции 2:1:1.
Попавшие в камеру летучие вещества облучались жестким ультрафиолетом, имитировавшим космическое излучение. В итоге на поверхности мишени оседали кристаллы. Так были воссозданы условия, в которых в газопылевом облаке молекулы воды, аммиака, углекислоты и других веществ конденсируются на микрочастицах межзвездной пыли. Затем эти частицы под действием электростатических сил и гравитации образуют более крупные сгустки материи.
В природе эти процессы занимают десятки, а то и сотни тысяч лет. У исследователей же всего за 10 суток работы установки на мишени накопилось несколько микрограмм квазикометного вещества, состоящего из органики и льда. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы загрузить работой новейший многоканальный газовый хроматограф, установленный в Химическом институте Ниццы.
С его помощью астробиологи Уве Мейерхенрик и Корнелия Мейнерт и обнаружили 26 аминокислот, остававшихся не замеченными ранее. Кроме аминокислот, входящих в состав белков — глицина, аланина, серина, пролина и других, — в образце было обнаружено и шесть диаминовых кислот, структурно очень схожих с РНК и ДНК. Эти структуры, возможно, предшествовали миру РНК и ДНК на нашей планете, полагают исследователи.
