Журнал "Компьютерра" №760 - Компьютерра

Возможно, вскоре девушкам придется задуматься о выборе новых объектов для своих грез. Их извечные "лучшие друзья" - бриллианты - могут совсем обесцениться. Физики из Вашингтонского института Карнеги разработали дешевую технологию выращивания алмазов великолепного качества и практически неограниченных размеров.

Сегодня известно несколько способов получения искусственных алмазов, однако все они требуют использования в технологическом процессе высоких температур и давлений. Это накладывает серьезные ограничения на размеры и чистоту получаемых алмазов. Тем не менее на 20 тонн природных алмазов, добываемых ежегодно, ныне приходится 600 тонн искусственных, применяемых в промышленности.

В одном из методов алмазы выращиваются атом за атомом путем химического осаждения паров углерода из углеводородной плазмы на подложку. Однако вместе с атомами углерода туда попадают и атомы примесей, для удаления которых приходится использовать отжиг при высокой температуре и давлении. Самый большой желтый алмаз, полученный таким способом, весил 34 карата и был около сантиметра в поперечнике.

В новой технологии отжиг идет в водородной плазме при давлении меньше половины атмосферы в микроволновой печи при температуре 2200 градусов Цельсия. Время отжига составляет от долей минуты до нескольких часов. Алмазы при этом получаются с беспрецедентно малым количеством примесей и великолепными оптическими свойствами. Поскольку высокие давления уже не нужны, размеры выращиваемых алмазов ограничены лишь размерами камеры микроволновой печи, а их качество выше, чем у лучших природных алмазов.

Вероятно, новые алмазы найдут применение в мощных лазерах и другой научной аппаратуре. Поскольку наладить дешевое массовое производство таких алмазов не составит труда, им найдется и множество других дел. А вот ювелирам самое время схватиться за голову - отличить природные алмазы от искусственных будет теперь гораздо труднее. ГА

Физикам из Аргоннской национальной лаборатории США впервые удалось показать, что вторичные электроны с поляризованным спином, выбитые рентгеновскими лучами из намагниченного материала, по-разному влияют на скорость химических реакций левых и правых молекул. Этот важный результат может пролить свет на одну из тайн возникновения жизни.

Как известно, многие сложные молекулы обладают свойством хиральности и несовместимы со своим зеркальным отражением. Левые и правые молекулы по-разному вступают в некоторые химические реакции, но при синтезе хиральных молекул каждой разновидности получается поровну. Это сильно затрудняет получение лекарств и других соединений, поскольку все хиральные молекулы в живых организмах левые, а употребление вместо них правых может вызвать сильнейшее отравление.

Известно, что преобладание в выходе химической реакции левых молекул можно получить, облучая реагенты светом с круговой поляризацией. Такой свет редок на Земле, хотя и может возникнуть в межзвездном пространстве, что является доводом сторонников гипотез о внеземном происхождении жизни. Другой возможный механизм преобладания левых молекул состоит во влиянии на реакцию электронов с определенной поляризацией спина. Такие электроны могут возникнуть и на Земле при попадании космических лучей в намагниченное железо или другой магнитный материал. Шансы такого развития событий гораздо выше. И теперь принципиальная возможность этого механизма впервые доказана экспериментально.

Ученые взяли образец пермаллоя (магнитного сплава железа и никеля) со сверхчистой поверхностью и в глубоком вакууме покрыли его тремя молекулярными слоями правого 2-бутанола. Образец облучали рентгеном, выбивая из него электроны, преобладающее направление спина которых определялось направлением намагниченности образца. Меняя намагниченность пермаллоя, ученые надежно установили, что скорость диссоциации бутанола или его вылета с поверхности изменяется на 10% в зависимости от поляризации электронов. Поменяв правый бутанол на левый, экспериментаторы вновь убедились в аналогичной десятипроцентной разнице.

Разумеется, то, что жизнь получилась левой именно так, пока остается гипотезой. В ближайшее время ученые намерены выяснить, будет ли этот эффект наблюдаться и в экспериментах с простейшей аминокислотой - аланином. Еще нужно как следует промерить степень поляризации выбиваемых электронов. И если все получится, можно будет подумать, как этот эффект использовать при синтезе лекарств и других соединений. ГА

К неприятным выводам пришли физики из Национального института стандартов и технологий США, измерившие количество и размер наночастиц, источниками которых являются обычные кухонные приборы вроде газовых плит, моторов кофемолок, нагревателей утюгов и тостеров.

Разработанная аппаратура, способная обнаруживать наночастицы размером 2–64 нм, и специально созданный тестовый стенд позволили провести серию из полутора сотен экспериментов с различной кухонной утварью. То, что в процессе приготовления пищи возникают наночастицы, было известно и раньше, но все измерения производились для частиц размером больше 10 нм. А оказалось, что мелких (2–10 нм) наночастиц образуется на порядок больше, чем крупных. Среди них преобладают частицы размером примерно 5 нм. Их источником являются в основном газовые и электрические плиты.

Дополнительные тесты показали, что большая доля наночастиц производится именно на кухне, и лишь около 5% проникает извне. Это тем более неприятно, что люди, занятые готовкой, порой проводят у плиты продолжительное время. А ведь мелкие наночастицы могут быть опасны для здоровья, вызывая болезни дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Впрочем, связь наночастиц и различных заболеваний еще недостаточно исследована. Во всяком случае, пока ученые разбираются с наночастицами, лучше поменьше гре­меть кастрюлями и побольше гулять на свежем воздухе. ГА

Что ни день, поступают тревожные новости о глобальном потеплении. Споры о том, действительно ли оно вызвано деяниями человечества, то стихают, то разгораются с новой силой. Вроде бы существенная часть ответственности на нас все-таки лежит. Впрочем, связей внутри биосферы, влияющих на состав атмосферы и температурный баланс, мы так до конца и не понимаем. Периодически всплывают предупреждения об опасностях: например, потепление может вызвать выброс метана, находящегося на дне океанов и в сибирских болотах. Метан - гораздо более сильный парниковый газ, чем углекислота, и как будет выкручиваться человечество, если в атмосферу поступит его значительное количество, никто не знает.

PNAS (журнал Национальной академии наук США) опубликовал статью, авторы которой утверждают, что углекислый газ из атмосферы можно связывать в залежах перидотитов - горных пород, характерных для верхней мантии. Перидотиты - смесь нескольких минералов (оливина и пироксенов), имеющая темно-зеленый или серо-зеленый цвет. Огромные их запасы залегают довольно глубоко под земной корой, но кое-где они выходят на поверхность. К примеру, мощные выходы находятся на территории Омана. Исследователи показывают, что перидотиты способны связывать значительное количество углекислоты, образуя при этом карбонаты. Такие горные породы связывают углекислый газ и без участия человека, но процесс захоронения парникового газа может быть ускорен в сотню тысяч раз, для чего в слои перидотитов надо закачать горячую воду, обогащенную CO2, дав толчок самоподдерживающейся реакции. Расчеты показывают, что только на территории Омана таким образом можно связать значительную часть (до 15%) углекислоты, выброшенной в атмосферу человечеством.

Помогут ли открывающиеся возможности планетарной инженерии в борьбе с глобальным потеплением? О полном решении проблемы, конечно, речь не идет. Кроме того, не ясно, в какую сумму обойдется сама процедура и как ее исполнитель должен быть связан с теми, кто отравляет атмосферу углекислотой. И все же тщательнее рассмотреть предлагаемый американскими учеными вариант, безусловно, стоит. ДШ

Галактион Андреев

Александр Бумагин

Татьяна Василькова

Владимир Головинов

Евгений Золотов

Денис Коновальчик

Игорь Куксов

Павел Протасов

Дмитрий Шабанов

МИКРОФИШКИ: Микрофишки

  Редкий юзер утруждает себя чтением лицензионного соглашения на софт. Иное дело корпоративные пользователи, которым условия работы с программным обеспечением нужно знать назубок. Хорошо, если в штате предприятия есть "толмач", способный разъяснить все тонкости, но такая роскошь доступна только крупному бизнесу. Впрочем, разработчики и сами заинтересованы проводить ликбез в этой области. К примеру, Microsoft, потихоньку приучающая россиян покупать легальное ПО, недавно запустила программу "Шаг навстречу", которая поможет предпринимателям и въедливым пользователям разобраться в животрепещущем вопросе софт-лицензий. Для изучения азов создан сайт www.microsoft4you.ru, а если размещенной там информации покажется недостаточно, то прямая дорога на тренинги, где специалисты расскажут обо всем в деталях. Словом, сделано все, чтобы юзер забыл дорогу на любимый торрент-трекер и вошел в будущее с чистой совестью и лицензионным ПО.АЗ