Пятнадцать лет назад вышел в свет первый номер ежеквартального журнала «Scientific Israel - Technological Advantages» (SITA-Journal) www.sita-journal.com. За это время подписчики и читатели получили 32 номера, посвященные актуальным проблемам науки техники.
SITA-Journal – англоязычное периодическое издание, рассчитанное на широкий круг ученых и инженеров. Издателем журнала является Израильская компания «Polimate Ltd.-International Nanoptechnology Research Center». Сотни статей и писем ведущих специалистов с мировым именем и молодых исследователей были опубликованы на страницах журнала.
Тематика публикаций отражает современное состояние науки и техники в области материаловедения, механики, строительства и защиты окружающей среды. Особое место в ней занимают работы, связанные с экологически безопасными материалами и нанотехнологией, в частности, наноструктурированными композиционными материалами. Рубрика «Письма в редакцию» служит трибуной свободного обсуждения актуальных проблем фундаментальных и прикладных научных исследований.
Необходимым условием развития журнала и привлечения к нему более широких масс читателей является расширение его тематики, подтверждением чего служит последний номер журнала, посвященный новым концепциям науки.
В целях укрепления связей с читательской аудиторией увидели свет несколько номеров SITA-Journal, изданных совместно с Вестником Воронежского Государственного Архитектурно-Строительного Университета.
Аннотации всех опубликованных статей, условия подписки и приобретения отдельных номеров журнала можно найти на сайте www.sita-journal.com.
Профессор Олег Фиговский,
Главный редактор.
Президент России Владимир Путин предложил руководству РАН и ФАНО ввести мораторий на год на распоряжение имуществом академии и решение кадровых вопросов. «Думаю, было бы правильным, если бы вновь образованное агентство и президиум Академии наук совместно исходили бы из какого-то моратория на использование имущества и при решении кадровых вопросов с тем, чтобы в течение года агентство само могло со всем разобраться и с помощью президиума», — приводит «Интерфакс» слова главы государства.
«Академики Людвиг Фаддеев и Валерий Рубаков выразили свой протест против необходимости представить список публикаций до 2016 года. Это требование пришло в институты Академии наук из ФАНО накануне», - сообщает Полит.ру.
В России абсурд – как энергия во вселенной: переходит из одних форм в другие, изменяясь, но сохраняясь. Создается агентство по управлению имуществом и кадрами академии с 18 управлениями (!!!!!) на деятельность которого сразу после создания создавший его Президент Российской Федерации накладывает годовой мораторий с тем, «чтобы в течение года агентство само могло со всем разобраться». Спрашивается: если сразу после создания на деятельность накладывается мораторий, зачем создавать было? За что Эффективные Менеджеры, управляющие учеными и наукой, получать будут зарплаты (очень, надо думать, немаленькие – не меньше чем в Сколково или в РОСНАНО), пока разбираются, как с кадрами Академии Наук и имуществом разобраться? Да вот за то получать и будут, чтобы издавать абсурдные постановления. Цель которых – показать свою значимость, а ученым – их место в хлеву. А также у ног хозяев. Первый же строгий приказ, который будет каждодневно неукоснительно проверяться. Абсурд, до которого ни коммунисты, ни Оруэлл, ни Салтыков-Щедрин, ни даже председатель Комитета Госбезопасности СССР Андропов не додумались.
Разобраться... Какая лексика! - в лучших традициях Сталинско-Брежневской Номенклатуры! Которая полностью отвечает истинным целям того, для чего Федеральное агентство научных организаций создано. Чтобы поставить на место ученых вместе с уже поставленными на колени другими категориями интеллигенции (врачи, учителя и преподаватели университетов в Путинской Федерации объявлены главными ворами, инженеры – разгласителями государственных тайн...).
Почему это делается? И почему сейчас? Почему не раньше и не позже? Потому что непокорность академии опаснее для хрупкого путинского государства, чем непокорность Академии Наук СССР в бытность нерушимого монолита Страны Советов http://www.rusnor.org/pubs/articles/9774.htm.
В Путинской Федерации возникло противостояние не на жизнь, а на смерть. С одной стороны – эффективные менеджеры с одной пядью во лбу, троечники, чекисты и костоломы. С другой - родившийся средний класс, получившие западное образование молодые люди, трудяги-специалисты в любой области человеческой деятельности вместе с интеллигенций (студентами, профессорами, деятелями искусств), во главе которой в России традиционно стоят ученые и инженеры, как мощная организованная многомиллионная категория населения. Которым эффективные менеджеры (костоломы и верноподданические дубари) поперек горла. Россия нравственности и созидания, с одной стороны, и Россия опричнины и лжи, с другой, не могут существовать одновременно. Так было не один век. Причем Россия застенка Россию нравственности и созидания всегда побеждала.
Эффективные менеджеры в России, начиная с Малюты Скуратова, всегда занимали место по правую руку от Повелителя. Эффективные Менеджеры Дзержинский, Ежов, Берия и Андропов, известны всем. Однако никогда еще эффективные менеджеры не плодились так одиозно. Эффективный менеджер Министр Обороны с образованием в торговле. Эффективный менеджер министр Здравоохранения, не имевшая никакого медицинского образования, в тот самый момент, когда Счетная Палата предъявляет к руководимому ею ведомству финансовые претензии, назначается руководителем той самой организации, которая расследует ее деятельность. Министр промышленности Мантуров – социолог. Руководитель новообразованного Федерального агентства научных организаций не имеет никакого научного образования и ни дня не проработал в науке. Неудивительно, что Российская наука, промышленность, технологии при Путине упали до уровня Африки. Удивляться надо бы было, если бы под властью эффективных менеджеров происходило обратное.
Новоявленные Эффективные Менеджеры Наукой, стриженные под копирку «а ля Андроповская Лубянка», будь их воля, потребовали бы от Эйнштейна, Ландау и Колмогорова списка научных работ, которые те напишут на три года вперед, с названиями и местом опубликования. От Пушкина и Ахматовой – список стихов, которые те планово создадут. От Шостаковича и Чайковского – список музыкальных произведений, с указанием в перечне, сколько опер, сколько симфоний...
Путин называет себя учеником Андропова. Таковым, судя по действиям, не являясь. Юрий Владимирович, являвшийся негласным хозяином СССР и председателем КГБ в течение 15 лет, осуществлял управление наукой рационально. Кураторы от Органов, которые над каждым институтом, разумеется, были, ученым не мешали работать. Выполняя завет Сталина, который, согласно легенде, определил развитие Советской Науки на полвека вперед, когда сказал Берии, сообщившему об антисоветских разговорах среди создающих Бомбу ученых и спросившему, что с ними делать: «ОСТАВЬ ИХ В ПОКОЕ, ЛАВРЕНТИЙ». А Путин вот решил ученых в покое не оставлять. Чтоб над каждым стоял Эффективный Менеджер, обладающий двумя главными в Федерации качествами: верностью и некомпетентностью. Если целью реформы науки по-путински являются распил имущества и выталкивание за границу ученых и инженеров, то меры, бесспорно, правильные и эффективные.
Проф. Юрий Магаршак (Нью Йорк) и Академик Олег Фиговский (Сан Франциско)
Ученые из Университета штата Аризона считают, что складные бумажные литий-ионные аккумуляторы могут решить многие проблемы современной мобильной электроники. Новый тип аккумуляторов действительно необычен. Это литий-ионный аккумулятор, но похожий на лист черной бумаги, который можно складывать, скручивать в трубку, комкать и т.д. Более того, ученые доказали, что «бумажный» аккумулятор имеет в 14 раз большую плотность энергии, чем обычный литий-ионный. Но и это не все: новый аккумулятор дешев в производстве и благодаря своей гибкости его можно монтировать различными способами: оборачивать, как упаковочной бумагой, складывать оригами, наклеивать на стенки и т.п. Складные «бумажные» батареи будут полезны для питания устройств, в которые трудно уместить обычные аккумуляторы в прочном пластиковом или металлическом корпусе. Также, складная батарея может стать основой для нового типа электроники, например смартфона, который можно несколько раз сложить, как бумажный лист, и положить в карман. Для изготовления новой батареи используются углеродные нанотрубки, литиевые порошки и тонкая пористая бумажная подложка Kimwipes. Для улучшения адгезии углеродных нанотрубок ученые также добавили поливинилиденфторид. Получившийся аккумулятор демонстрирует хорошую проводимость и относительно стабильную мощность. Новый тип батареи открывает широкие возможности по созданию мобильных устройств. Теперь конструкторы могут более свободно выбрать компоновку электроники, а также изготовить гибкие приборы, благо сегодня уже существуют прототипы гибких экранов.
Совместная группа исследователей из США и Китая предложила новый аналог графена, получивший название фосфата ванадила (VOPO4). Двумерные листы этого материала могут быть объединены с графеном, что позволяет получить новый электрохимический электрод, пригодный для использования в высокопроизводительных, но в то же время гибких ультратонких твердотельных пленочных псевдоконденсаторах. Прототип конденсатора, изготовленного учеными на основе гибридного электрода, имеет удельную емкость, достигающую 8,4 мкФ на квадратный сантиметр, что позволяет добиться плотности сохраненной энергии свыше 5,2 мВт на квадратный сантиметр устройства. Это самое высокое значение из когда-либо достигнутых для подобного типа устройств. Двумерные материалы могут идеально подходить для создания гибких ультратонких пленок-суперконденсаторов. В частности, ванадил фосфата, разработанный совместной группой ученых из University of Texas (США) и University of Science and Technology (Китай) имеет толщину всего в 6 атомов. При этом ширина так называемого электрохимического «рабочего окна» этого материала в водном растворе – порядка 1 В. На основе сформированного таким образом нанолиста, соединенного с листом графена, исполнявшего роль электрода, ученые смогли создать ультратонкий псевдоконденсатор (специальный тип электрохимического конденсатора, основанный на быстром обратимом окислительно-восстановительном процессе на поверхности электроактивных материалов) с очень большой удельной емкостью – до 8,4 мкФ на квадратный сантиметр. Помимо большого объема энергии, который может быть сохранен в подобном конденсаторе, разработка отличается сравнительно большим жизненным циклом. По оценкам исследователей, устройство может выдерживать до 2000 циклов перезарядки. Одновременно с этим электрод оказался достаточно гибким: он может выдерживать сотни циклов сгибания – разгибания без снижения производительности. Как считают сами разработчики, предложенная ими конструкция уже в ближайшем будущем могло бы найти применение в компактных и эффективных накопителях энергии для портативных электронных устройств. Кроме того, разработанные псевдоконденсаторы могут работать в паре с традиционными источниками питания, особенно там, где необходимы гибкие и растягивающиеся элементы.
Учёные из Института атомной и молекулярной физики (Нидерланды) и Пенсильванского университета (США) представили материал, придающий видимому свету почти бесконечную длину волны. Новинка может заметно поправить положение в оптоэлектронике. Учёные во главе с Альбертом Полманом (Albert Polman) испробовали тот же подход для создания метаматериала, состоящего из множества таких наноустройств. Его повторяющиеся элементы много меньше, чем длина волны излучения, с которым материал работает. Когда свет путешествует через среду, его распространение определяется диэлектрической проницаемостью последней – сопротивлением материала электрическим полям световых волн. Диэлектрическая проницаемость серебра отрицательна, а у нитрида кремния она положительная. Комбинация этих веществ даёт необычный результат: диэлектрическая проницаемость, по сути, равна нулю. В итоге со стороны кажется, что свет не испытывает никакого сопротивления в материале, пики и впадины световой волны практически не двигаются – и фазовая скорость волн становится бесконечной. Помимо собственно создания метаматериала, непростой задачей оказалось точное измерение распространения света в нём. Для этого разрабатывался специальный интерферометр. Что даёт материал с бесконечной фазовой скоростью распространения электромагнитных волн? На выходе из него световые волны полностью синхронизированы, а формой фазового фронта такого света можно управлять в очень широких пределах. Метаматериал способен стать основой для антенны, с помощью которой можно без задержек (относительно скорости света) передавать информацию от одной оптической микросхемы другой.
Группа физиков из технологического университета Суинберн (Мельбурн, Австралия) предложила использовать оксид графена для оптической записи информации. Ученые показали, что облучение этого материала лазером способно поменять его коэффициент преломления и за счет этого создать неоднородности, которые могут хранить считываемые другим лазером данные. Используя лазер и оптическую систему, позволяющую фокусировать его луч на отдельном слое прозрачного пластика с графеновыми чешуйками, ученые создали в опытном образце две расположенные друг над другом голограммы. Это не было записью информации в стандартной для компакт-дисков цифровой форме, но два изображения (австралийские физики выбрали кенгуру и коалу) были сформированы из отдельных точек. Каждую такую точку теоретически можно использовать как место хранения одного бита данных. Расстояние между голограммами составило 20 микрометров, размер пикселя достиг 1,5 микрометров. Простые расчеты показали, что подобная запись позволяет разместить в одном кубическом сантиметре около 200 гигабит. Это меньше плотности хранения данных в современных серийных твердотельных накопителях или даже флеш-картах (карта в форм-факторе microSD на 64 гигабайта, то есть более 500 гигабит, занимает много меньше кубического сантиметра), однако ученые указывают на то, что методику можно усовершенствовать путем более точной фокусировки лазера. Кроме того, замена объектива, который позволит считывать информацию со слоев с меньшими промежутками между друг другом, также способна увеличить достигнутый в экспериментах показатель в разы или даже на порядок.
Графен (и материалы на его основе) активно исследуются из-за своих уникальных свойств. Теоретически, графеновые полосы должны иметь очень высокую прочность на разрыв, а высокая подвижность носителей заряда в графене делает его привлекательным для микроэлектроники. Сегодня графен пока используется в ограниченных количествах для производства композитных материалов, а также в качестве подкладки под образцы при исследованиях с помощью электронного микроскопа.
Инженеры американского университета Вандербильта в Теннеси разработали новую технологию поиска взрывчатых веществ малой и большой мощности. В ней используются ультразвуковые волны, благодаря которым обнаружить взрывчатое вещество можно на расстоянии. Разработкой новой методики поиска бомб занимается инженер Дуглас Адамс совместно с коллегами из Университета Пердью в Индиане и Колорадской школой горного дела имени Лейкса. В предлагаемом Университетом Вандербильта методе используется фазированный акустический излучатель, позволяющий направить на исследуемый объект ультразвуковой луч. Одновременно на этот же объект наводится лазерный луч, позволяющий измерить частоту колебаний его оболочки, вызванных воздействием ультразвука. По силе и частоте этих колебаний, полагает Адамс, и можно с большой вероятностью определить взрывчатое вещество. В первых опытах с новой технологией исследователи использовали вещества, по своим свойствам схожие со взрывчатыми веществами малой и большой мощности. В качестве имитатора использовались смеси полибутадиена с концевыми гидрокисльными группами с 50- и 75-процентными добавками кристаллов хлорида аммония соответственно. Они помещались в пластиковые канистры, которые затем и подвергались ультразвуковому воздействию. Полученные измерения показали, что вибрационный ответ обеих канистр существенно различался. Кроме того, был проведен опыт, результаты которого показали, что технология позволяет различать пустую канистру и канистры заполненные водой и глиноподобной субстанцией. В настоящее время исследователи пытаются определить ультразвуковые частоты, которые позволят определять взрывчатку не только в пластиковом контейнере, но и, например, в тканевой оболочке.
Ученый-химик из Рочестерского университета Митчелл Ансэмэттэн научился выращивать пенополимерные покрытия на поверхностях практически любой формы – благодаря тому, что пенополимеры создаются непосредственно из газа. «Новый процесс позволит наращивать полимерные покрытия с варьирующей плотностью и поровой структурой. Я надеюсь, что наши исследования пригодятся в медицине, промышленности и технологических исследованиях», – заявил Митчелл Ансэмэттен (Mitchell Anthamatten). Ансэмэттен, работая вместе с аспирантом Ранем Тао (Ran Tao), придумал систему, где смесь газов закачивается в реактор с низким уровнем давлением, где содержится холодная поверхность (для стимулирования конденсации). Одна из конденсированных жидкостей создает собственно вещество полимера (представьте себе твердую часть губки), а другая превращается в поры (опять же, представьте себе губку). Проблема в том, что жидкости плохо смешиваются – как вода и масло, например. Поэтому нужно, чтобы полимерная плёнка быстро затвердела, пока две жидкости только-только отделяются друг от друга. Меняя скорость застывания, ученые контролируют размер и распределение отверстий: чем быстрее покрытие затвердевает, тем меньше поры. Ансэмэттен и Тао регулируют скорость подачи газа в систему, меняют температуру холодной поверхности в реакторе, а также применили специальный реагент, помогающий покрытию застыть. Меняя все эти переменные, инженеры смогли получить полимерные покрытия разной плотности, толщины, размера и с отверстиями разной величины. «Наш процесс легко настроить под разные задачи, в том числе по ходу работы. Можно менять поровую структуру и плотность прямо во время наращивания. И поэтому полимеры можно с легкостью поместить в труднодоступных местах, и даже на кривых поверхностях», – заявил Ансэмэттен.
Ученые из Райса создали «белый графен» используя тонкие пластины гексагонального нитрида бора (h-BN). Это атомные листы, которые похожи на проволочную сетку. И она поможет защитить почти любой металл от коррозии. Сетка прошла испытания на температурах до 2012 градусов по Фаренгейту. Она тонкая, легкая и невидимая. Ее можно использовать везде, от хрупкой электроники до самолетостроения, и она защитит даже солнечные батареи от влаги, тепла и воды. Листы «белого графена» созданы с помощью процесса под названием химическое осаждение паров. Впервые ученые вырастили материал на никелевой фольге и испытали его в богатой кислородом раскаленной среде. Потом вырастили нитрид бора на слое графена и смогли перевести эту невероятную пару на медь и сталь с прекрасным результатом. Нитрид бора уже зарекомендовал себя как отличный материал, способный впитывать загрязнители, например, разливы нефти. Он может поглощать до 33 раз больше собственного веса в масляном эквиваленте.
|