Журнал "Компьютерра" №762

Сверхпроводящие нановолокна из  обычных металлов и сплавов получали и раньше, но сложные и капризные купраты никак не давались. Теперь ученые научились  выращивать целые массивы из сотен параллельных нановолокон толщиной от десяти нанометров и длиной до двухсот микрон. Их  концы соединяются с двумя широкими металлическими контактами, облегчая измерение электрических  свойств.
Эксперименты показали, что чем тоньше нановолокно, тем шире температурный диапазон перехода материала в  сверхпроводящее состояние. Например, у волокна толщиной 10 нм переход занимает 20 градусов Кельвина, а у чуть более  толстого 15-нанометрового волокна переход сокращается до 10 градусов. В этом диапазоне волокно проявляет одновременно  сверхпроводящие и обычные резистивные свойства, что можно с успехом использовать в датчиках магнитного поля,  фотоприемниках и других устройствах. Ученые тщательно измерили различные параметры нановолокон и решили в первую очередь  сосредоточиться на попытках увеличения критического тока, при котором материал теряет сверхпроводящие свойства. ГА
Смертельный подзатыльник
Спецэффекты в крутых боевиках, имеющие весьма отдаленное отношение к  реальности, уже порядком приелись. Но, оказывается, жизнь может быть удивительнее самых безудержных фантазий  пиротехников. К таким выводам пришли специалисты из Исследовательской лаборатории военно-морского флота США и корпорации  Allen-Vanguard, специализирующейся на создании бронежилетов, касок и других средств индивидуальной защиты, продукцию  которой используют и в американской армии.
Ученые решили подробно рассчитать, что происходит при взрыве заряда из  C4 весом от 0,75 до 5 кг в трех метрах от человека и сравнить результаты с измерениями давления при реальных взрывах  рядом с напичканным датчиками манекеном. Слишком уж много тяжелых контузий и ранений получают даже хорошо экипированные  американские солдаты в горячих точках от закладываемых на дорогах самодельных взрывных устройств.
Исследования  проводились в два этапа. Сначала была подробно рассчитана сила ударной волны от подрыва С4 на поверхности земли, а затем  эти данные заложили в граничные условия трехмерной модели человека в защитном снаряжении.
 
Уже первые расчеты действия взрывной волны на человека в стандартной легкой каске морского  пехотинца привели к парадоксальным результатам. Оказалось, что максимальное давление (даже большее, чем на незащищенных  участках тела) развивается на затылке. Волна частично проникает под каску, проходит над головой и на затылке смешивается  с взрывной волной, обогнувшей шею. Развивающееся при этом давление приводит к тяжелой травме головного  мозга.
Сначала ученые не поверили расчетам. В них, как обычно, был заложен целый ряд упрощений - например, что  голова абсолютно твердая, а каска жестко на ней закреплена. Однако эксперименты с манекеном показали, что результаты,  полученные на компьютерной модели, справедливы и для реальной жизни. Более того, расчеты позволяют разглядеть такие  детали, которые очень трудно измерить в экспериментах.
Ясно, что пехотинцам нужна новая каска, предотвращающая  проникновение под нее ударных волн. Ученые намерены усовершенствовать свою модель - ведь кто знает, какие еще  сюрпризы можно ждать от военного снаряжения, казалось бы, давно проверенного временем. ГА
Сила  света
Физикам из Йельского университета впервые удалось продемонстрировать, что сила света способна  приводить в движение наномеханизмы в кремниевом чипе. Объединяя две быстро развивающиеся области - нанофотонику и  наномеханику, - эта работа может привести к появлению принципиально новых оптомеханических вычислительных и  телекоммуникационных устройств.
Оптические "пинцеты", позволяющие манипулировать различными  микрообъектами от отдельных атомов до живых клеток, известны с семидесятых годов прошлого века. Однако и сегодня  управлять чрезвычайно слабой силой давления света очень непросто. Чаще всего ученые работают с различными оптическими  полостями и используют давление отраженного от зеркал света, однако такие устройства крайне сложно встроить в обычные  чипы.
В новых экспериментах использовали кремниевую струну длиной 10 мкм, шириной 500 и толщиной 110 нм,  "натянутую"с помощью CMOS-совместимой технологии на высоте 300–600 нм над слоем диоксида кремния. Струна, с  собственной частотой около 10 МГц, одновременно играла роль световода, к концам которого по обычным кремниевым  световодам чуть большего диаметра подводили свет лазерного диода с длиной волны около 1,5 мкм. Геометрия струны и  расстояние до подложки были подобраны таким образом, чтобы так называемое нераспространяющееся электромагнитное поле  света, существующее вокруг любого диэлектрика, взаимодействовало с подложкой и вызывало поперечную силу. Пропуская по  струне лазерный луч мощностью несколько десятков милливатт, модулированный с частотой механического резонанса струны,  ученым удалось раскачать ее до амплитуды 2,5 нм.
Сила света в таком устройстве достигала восьми пиконьютон на  микрон световода на каждый милливатт вложенной мощности. И этого уже достаточно, чтобы управлять многими наномашинами.  Поперечная сила света может быть значительно увеличена - например, путем уменьшения расстояния между волокном и  подложкой. Лазер может приводить в действие сразу несколько наноустройств в одном чипе, а по скорости работы с оптикой  трудно конкурировать любым другим электростатическим или магнитным методам. Тем не менее повышение частоты требует  заметного увеличения мощности лазера, и ученых ждет еще масса работы, прежде чем подобные оптомеханические устройства  будут доведены до коммерческих приложений. ГА
С миру по твиту
В опубликованном недавно  докладе американской разведки анализировалась возможность использования террористами онлайн-сервисов, в том числе  популярного инструмента ведения микроблогов Twitter (см. "КТ" #757). Первая же серьезная террористическая  атака, случившаяся после этого, показала, скорее, обратную картину. Спустя считанные минуты после начала действий  боевиков в индийском Мумбаи эта социальная сеть была буквально наводнена сообщениями (твитами) от участников событий и  сочувствующих со всего мира. На сайте призывали сдавать кровь для пострадавших, публиковали телефоны горячих линий;  пользователи помогали переводить в электронный вид списки раненных и погибших, поступавшие из больниц. Собственно, сама  информация о терактах появилась на Твиттере раньше, чем в сводках новостей, а одно из сообщений даже поступило из  захваченного отеля. На Flickr тем временем публиковали фото и видео с мест событий, попадавшие затем на ленты крупнейших  информационных агентств.