СИДИТЕ, РАЗЛАГАЕТЕ МОЛЕКУЛЫ НА АТОМЫ .
СИДИТЕ, РАЗЛАГАЕТЕ МОЛЕКУЛЫ НА АТОМЫ...
МИНИАТЮРЫ ИЗ Прошедшего
Новое направление именуют нанотехнологиями. Другими словами инженеры имеют дело со сверхмалыми частичками размером до 1 нм либо одной миллиардной метра. Во столько же раз футбольный мяч меньше земного шара.
Термин «нанотехнологии» появился посреди 1970-х гг. Но 1-ые суровые исследования начали малость позднее, когда физики Герд Бинниг и Генрих Рорер из компании «Ай-Би-Эм» (IBM) сделали сканирующий тоннельный микроскоп, позволяющий разглядеть отдельные атомы. В 1986 году появился более совершенный прибор, с помощью которого можно не только лишь рассматривать, да и «переставлять» частички.
В этом и заключается задачка нанотехнологий: отыскать атом с необходимыми качествами и поставить на правильное место. Так можно строить Ремонт и эксплуатация только из нужных частиц, а ненадобные просто отставлять в сторону. Изделие выходит сверхкомпактным, выполняющим только требуемые задачки. Технологичность на высоте – ничего излишнего!
Нанотехнологии уже используют в самых различных областях: медицине, производстве компов, металлургии. А именно, они позволили приметно сделать лучше характеристики дюралевых сплавов. Некие решения реализованы уже и в серийных автомобилях, а кое-что появится в последнее время.
В МИРЕ ЖИВОТНЫХ
Почти все ученые подсмотрели у природы. Ведь, создавая животный и растительный мир, она, сама того не подозревая, уже млрд лет пользуется нанотехнологиями. Пример – цветок лотоса. Его поверхность отталкивает воду и грязь, всегда оставаясь незапятанной. Корректируя структурную формулу, спецам удалось воссоздать похожее с природным покрытие. Возможно, уже скоро авто будут окрашивать эмалями, вода с которых скатывается, не оставляя запятанных разводов. Пока ноу-хау обкатывают на красках для строй работ и кровельной черепице.
Другой живой пример – хамелеон, меняющий цвет зависимо от среды. Некие авто уже примеряют «разноцветную» одежку, меняющую оттенок от освещения. Но не за горами время, когда кузов будет играть цветами не только лишь на солнышке. Нажимая кнопку в салоне, шофер изменит электронное напряжение. Зависимо от его величины молекулы красящего вещества принимают разные цвета. Машину за несколько секунд можно будет «перекрасить». Правда, навряд ли это понравится милиции.
Грустно, когда на новом сверкающем автомобиле возникают царапинки. Спецы обещают в недалеком будущем освободить хозяев от таких проблем. Эмалям с наноструктурой не необходимы полироли. Молекулы обыкновенной краски состоят из длинноватых и хрупких цепочек углеродов. Спецы по нанотехнологиям перестроили их в более малогабаритные соединения частиц кремния и органических полимеров. Поцарапать такое покрытие фактически нереально. Не считая того, «нанолаки» дают очередное преимущество – разработка расцветки принципно не поменяется.
Электрическая станция НА КРЫШЕ
Нанотехнологи убеждены: эмаль нужна не только лишь для защиты и придания наряженного вида кузову. Краскам поручат перерабатывать солнечную энергию в электронную. Хитрецкая эмаль состоит из 3-х компонент: молекулы красноватого красителя (это не означает, что машина должна быть обязательно красноватой), микрочастицы диоксида кремния, электролит. При попадании солнечного света на красноватые молекулы высвобождаются электроны. Последние вступают в реакцию с микрочастицами диоксида кремния, «запрессованными» в электролит с ионами йода. На электродах возникает ток.
Основное преимущество таких источников энергии – большая рабочая поверхность, по терминологии ученых – нанопористость. Есть и другие плюсы, к примеру, «батарею» не нужно поворачивать за солнцем.
Но «солнечные» краски навряд ли заправят в краскопульты очень скоро. По заявлению компании «Даймлер-Крайслер», 1-ые серийные авто, окрашенные такими эмалями, появятся не ранее чем через 5 лет. А пока предлагают облегченный вариант – наклеивать на кузовные панели пленочные солнечные батареи. На узкую пластиковую базу наносят фотоактивный органический слой с полупроводниковыми наноламелями – микроскопичными металлическими пластинами.
Создавать пленочные батареи дешевле, чем краску. Благодаря гибкой базе они просто воспримут форму хоть какой кузовной Ремонт и эксплуатация. Но, как и практически у всех новорожденных проектов, у этого довольно детских заболеваний. Коэффициент полезного деяния пленочной батареи составляет всего 3%, тогда как у лакокрасочных покрытий – около 10%. Не считая того, пленочные элементы электрохимически нестабильны и приблизительно через полгода значительно теряют эффективность. Вобщем, спецы не отчаиваются.
А пока пробуют модернизировать уже переработанные конструкции солнечных батарей. В узкий слой монокристаллов кремния встраивают частички полупроводника германия. Обклеенный такими батареями кузов производит столько же электроэнергии, сколько полукиловаттный генератор. Современному автомобилю, напичканному электроникой и сервоприводами этого, естественно, мало. Но дополнительные кв высвободят движок от излишней работы и сберегут около пол литра горючего на 100 км.
НЕПРОЗРАЧНЫЙ, КАК... СТЕКЛО
На многие туристские автобусы устанавливают стекла, меж слоями которых вложена узкая пленка из микрочастиц: она отражает инфракрасное излучение и препятствует проникновению тепла в салон.
Держать под контролем ситуацию за автомобилем уже помогают «умные» зеркала, которые затемняются зависимо от освещенности. Чувствительные датчики смотрят за ее конфигурацией и подают электронный сигнал на особое покрытие. «Фольксваген» планирует выпускать машины, в каких будут «темнеть» не только лишь зеркала, да и стекла. При желании шофер сумеет совсем отгородиться от окружающего мира за темными стеклами, нажав на кнопку в салоне.
Антибликовые приборные панели – уже действительность. Особые покрытия на защитных стеклах поглощают солнечные лучи и делают индикаторы читаемыми.
Молекулярные технологии продолжают будоражить разумы конструкторов. Мотористы приспосабливают их к движкам внутреннего сгорания и установкам на топливных элементах. Шинники колдуют над универсальным составом резины, которая изменяет характеристики зависимо от температуры и влажности. Возможно, скоро появятся присадки в горючее, которые позволят отрешиться от нейтрализатора...
Узреть их невооруженным взором нереально, но эти частички все более уверенно вторгаются в наш быт, как будто подтверждая: жизнь состоит из мелочей.
МИНИАТЮРЫ ИЗ Прошедшего
Новое направление именуют нанотехнологиями. Другими словами инженеры имеют дело со сверхмалыми частичками размером до 1 нм либо одной миллиардной метра. Во столько же раз футбольный мяч меньше земного шара.
Термин «нанотехнологии» появился посреди 1970-х гг. Но 1-ые суровые исследования начали малость позднее, когда физики Герд Бинниг и Генрих Рорер из компании «Ай-Би-Эм» (IBM) сделали сканирующий тоннельный микроскоп, позволяющий разглядеть отдельные атомы. В 1986 году появился более совершенный прибор, с помощью которого можно не только лишь рассматривать, да и «переставлять» частички.
В этом и заключается задачка нанотехнологий: отыскать атом с необходимыми качествами и поставить на правильное место. Так можно строить Ремонт и эксплуатация только из нужных частиц, а ненадобные просто отставлять в сторону. Изделие выходит сверхкомпактным, выполняющим только требуемые задачки. Технологичность на высоте – ничего излишнего!
Нанотехнологии уже используют в самых различных областях: медицине, производстве компов, металлургии. А именно, они позволили приметно сделать лучше характеристики дюралевых сплавов. Некие решения реализованы уже и в серийных автомобилях, а кое-что появится в последнее время.
В МИРЕ ЖИВОТНЫХ
Почти все ученые подсмотрели у природы. Ведь, создавая животный и растительный мир, она, сама того не подозревая, уже млрд лет пользуется нанотехнологиями. Пример – цветок лотоса. Его поверхность отталкивает воду и грязь, всегда оставаясь незапятанной. Корректируя структурную формулу, спецам удалось воссоздать похожее с природным покрытие. Возможно, уже скоро авто будут окрашивать эмалями, вода с которых скатывается, не оставляя запятанных разводов. Пока ноу-хау обкатывают на красках для строй работ и кровельной черепице.
Другой живой пример – хамелеон, меняющий цвет зависимо от среды. Некие авто уже примеряют «разноцветную» одежку, меняющую оттенок от освещения. Но не за горами время, когда кузов будет играть цветами не только лишь на солнышке. Нажимая кнопку в салоне, шофер изменит электронное напряжение. Зависимо от его величины молекулы красящего вещества принимают разные цвета. Машину за несколько секунд можно будет «перекрасить». Правда, навряд ли это понравится милиции.
Грустно, когда на новом сверкающем автомобиле возникают царапинки. Спецы обещают в недалеком будущем освободить хозяев от таких проблем. Эмалям с наноструктурой не необходимы полироли. Молекулы обыкновенной краски состоят из длинноватых и хрупких цепочек углеродов. Спецы по нанотехнологиям перестроили их в более малогабаритные соединения частиц кремния и органических полимеров. Поцарапать такое покрытие фактически нереально. Не считая того, «нанолаки» дают очередное преимущество – разработка расцветки принципно не поменяется.
Электрическая станция НА КРЫШЕ
Нанотехнологи убеждены: эмаль нужна не только лишь для защиты и придания наряженного вида кузову. Краскам поручат перерабатывать солнечную энергию в электронную. Хитрецкая эмаль состоит из 3-х компонент: молекулы красноватого красителя (это не означает, что машина должна быть обязательно красноватой), микрочастицы диоксида кремния, электролит. При попадании солнечного света на красноватые молекулы высвобождаются электроны. Последние вступают в реакцию с микрочастицами диоксида кремния, «запрессованными» в электролит с ионами йода. На электродах возникает ток.
Основное преимущество таких источников энергии – большая рабочая поверхность, по терминологии ученых – нанопористость. Есть и другие плюсы, к примеру, «батарею» не нужно поворачивать за солнцем.
Но «солнечные» краски навряд ли заправят в краскопульты очень скоро. По заявлению компании «Даймлер-Крайслер», 1-ые серийные авто, окрашенные такими эмалями, появятся не ранее чем через 5 лет. А пока предлагают облегченный вариант – наклеивать на кузовные панели пленочные солнечные батареи. На узкую пластиковую базу наносят фотоактивный органический слой с полупроводниковыми наноламелями – микроскопичными металлическими пластинами.
Создавать пленочные батареи дешевле, чем краску. Благодаря гибкой базе они просто воспримут форму хоть какой кузовной Ремонт и эксплуатация. Но, как и практически у всех новорожденных проектов, у этого довольно детских заболеваний. Коэффициент полезного деяния пленочной батареи составляет всего 3%, тогда как у лакокрасочных покрытий – около 10%. Не считая того, пленочные элементы электрохимически нестабильны и приблизительно через полгода значительно теряют эффективность. Вобщем, спецы не отчаиваются.
А пока пробуют модернизировать уже переработанные конструкции солнечных батарей. В узкий слой монокристаллов кремния встраивают частички полупроводника германия. Обклеенный такими батареями кузов производит столько же электроэнергии, сколько полукиловаттный генератор. Современному автомобилю, напичканному электроникой и сервоприводами этого, естественно, мало. Но дополнительные кв высвободят движок от излишней работы и сберегут около пол литра горючего на 100 км.
НЕПРОЗРАЧНЫЙ, КАК... СТЕКЛО
На многие туристские автобусы устанавливают стекла, меж слоями которых вложена узкая пленка из микрочастиц: она отражает инфракрасное излучение и препятствует проникновению тепла в салон.
Держать под контролем ситуацию за автомобилем уже помогают «умные» зеркала, которые затемняются зависимо от освещенности. Чувствительные датчики смотрят за ее конфигурацией и подают электронный сигнал на особое покрытие. «Фольксваген» планирует выпускать машины, в каких будут «темнеть» не только лишь зеркала, да и стекла. При желании шофер сумеет совсем отгородиться от окружающего мира за темными стеклами, нажав на кнопку в салоне.
Антибликовые приборные панели – уже действительность. Особые покрытия на защитных стеклах поглощают солнечные лучи и делают индикаторы читаемыми.
Молекулярные технологии продолжают будоражить разумы конструкторов. Мотористы приспосабливают их к движкам внутреннего сгорания и установкам на топливных элементах. Шинники колдуют над универсальным составом резины, которая изменяет характеристики зависимо от температуры и влажности. Возможно, скоро появятся присадки в горючее, которые позволят отрешиться от нейтрализатора...
Узреть их невооруженным взором нереально, но эти частички все более уверенно вторгаются в наш быт, как будто подтверждая: жизнь состоит из мелочей.