Страница 6 из 17
В настоящее время известно много видов квазикристаллов, имеющих точечную симметрию икосаэдра, а также десяти-, восьми- и двенадцатиугольника.
Со временем выяснилось, что с квазикристаллами физики сталкивались задолго до их официального открытия. «В частности, такие структуры были выявлены при изучении в 40-е годы XX века дифракции Дебая — Шерера на зернах интерметаллидов в алюминиевых сплавах, — сказано в научном отчете. — Однако в то время икосаэдрические квазикристаллы были ошибочно идентифицированы как кубические кристаллы с большой постоянной кристаллической решетки». То есть, говоря попросту, квазикристаллы были восприняты не как новый класс веществ, а как некие искажения в старых структурах.
Сейчас же официально признано, что квазикристаллы представляют собой особый вид сплавов, и свойства их уникальны. У них низкая теплопроводность, их электрическое сопротивление с ростом температуры падает, в то время как у обычных металлов растет. Со временем квазикристаллы нашли в разных материалах — металлах, жидкостях, полимерах.
Впрочем, долгое время считалось, что квазикристаллы можно создать только искусственным путем. Лишь в 2009 году естественные квазикристаллы, состоящие из атомов железа, меди и алюминия, были обнаружены в России во фрагментах пород, собранных на берегах реки Катырки в Якутии. Международная команда ученых, сделавших это открытие, назвала минерал с квазикристаллической решеткой икосаэдритом.
В наши дни икосаэдрит используют как добавку в высококачественную легированную сталь. Материалы со структурой квазикристаллов уже используются в авиационной и автомобильной промышленности. Есть предположения, что они найдут себе применение при создании космолетов, в нанотехнологии и микроэлектронной промышленности. Новые синтетические материалы с квазикристаллической конфигурацией будут, как полагают, иметь потрясающую твердость и прочность.
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
БРИТАНИЯ ВОЗНИКЛА ИЗ… АСТЕРОИДА?! Следы крупного астероида, упавшего на Землю 214 млн. лет назад, обнаружили в районе Бристоля британские ученые. Звездный странник диаметром около 5 км врезался в Землю на скорости около 16 км/с. Эпицентр места падения находился далеко, за несколько тысяч километров — где-то в Северо-Восточной Канаде. Однако пыль и обломки, поднятые в атмосферу гигантским взрывом, достигли территории, которая впоследствии стала Британскими островами. Они выпали слоем спекшихся при высокой температуре стекловидных частиц и пыли толщиной около 2 сантиметров.
В момент падения астероида на Земле существовал единый гигантский континент — Пангея. Ученые не исключают, что именно этот катаклизм положил начало тектоническим процессам, в результате которых начался раскол Пангеи, дрейф континентов, образование островов, в том числе Британских.
САМЫЕ ТОЧНЫЕ ЧАСЫ. Самые точные часы в мире находятся в Лондоне. И это вовсе не знаменитый Биг-Бен, а атомные часы, находящиеся в Национальной физической лаборатории. Титул наиточнейших часов присвоен им журналом знаменитого Международного бюро мер и весов — «Метрология». Проверка показала, что эти атомные часы способны отстать или уйти вперед на одну секунду лишь за 138 млн. лет. Ни одни существующие на сегодняшний день часы в мире не обладают подобной точностью.
РАСТЕНИЯ-ДЕТЕКТОРЫ. Еще М.В. Ломоносов обратил внимание, что «травки, над рудными жилами растущие», меняют цвет своей листвы. А стало быть, растения можно использовать в качестве детекторов для выявления определенных руд или иных химических соединений.
Уже в наши дни подобные свойства некоторых растений стали использовать для выявления, например, мин, зарытых на каком-то поле. По весне данное поле засевают с воздуха семенами определенной травы и ждут, когда она прорастет. Те растения, которые оказываются поблизости от мин, меняют свой цвет, намного облегчая работу саперам.
Наконец, исследователи из Колорадского университета намерены использовать растения в роли детективов, выслеживающих террористов. Они отобрали целый ряд растений, листва которых меняет свой цвет (например, белеет), как только в воздухе обнаруживаются молекулы некоторых соединений.
Ученые, модифицируя ДНК, сделали так, что эти растение (названия не сообщаются) стали считать угрозой для себя взрывчатые вещества. Они обнаруживают взрывчатку по едва уловимым примесям в воздухе, ведь запах опасных химических соединений так или иначе всегда просачивается в атмосферу. И растение тут же сигнализируют об опасности.
Предполагается, что растения-детекторы в горшках будут располагать в залах ожидания на вокзалах, в аэропортах, супермаркетах, музеях, словом, там, где есть опасность теракта.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Возрождение парашюта
На МАКС-2011 среди множества прочих экспонатов были продемонстрированы и новые изделия НИИ парашютостроения. А на состоявшей там же, в Жуковском, пресс-конференции много интересного рассказали сотрудники института во главе с генеральным директором ФГУП НИИ парашютостроения Виктором Лялиным.
Парашют для первого космонавта Земли, купол для самой большой в мире водородной бомбы, спасательные системы для всех советских и российских пилотируемых космических кораблей и спускаемых аппаратов дальнего космоса серий «Венера», «Марс», «Луна» и «Вега» — вот лишь некоторые разработки сотрудников НИИ парашютостроения.
Институт был образован сразу после Второй мировой войны. Основными его заказчиками стали летчики военной авиации, воздушно-десантные войска, аэрокосмическая промышленность. Для них и было создано почти пять тысяч парашютных изделий различных модификаций. Их надежность подтверждена временем. Например, для десантных парашютов показатель надежности — пять предпосылок на отказ на миллион применений.
«Продукция наших специалистов работает безотказно даже в непредвиденных случаях. Вспомните, как в Ле-Бурже была аварийная ситуация с нашим самолетом, и летчик катапультировался на высоте где-то около 50 метров. Он приземлился благополучно, остался жив», — подчеркнул Виктор Лялин.
Известна продукция НИИ и за рубежом. Несколько лет назад российскими специалистами по заказу Европейского космического агентства создали уникальный парашют для спасения разгонного блока ракеты-носителя «Ариан-5», который весит 40 тонн. Площадь парашюта составила почти 2000 кв. м!
Спуск с орбиты космических аппаратов осуществляется на парашюте.
Парашют «Школьник» используется при выполнении учебно-тренировочных прыжков.
Вообще у «предотвращающих падение» — именно так переводится слово «парашют» с французского — длинная и славная история. Первый проект спасительного купола предложил еще Леонардо да Винчи в эпоху Возрождения. Освоение же парашютов на практике началось при полетах на воздушных шарах. В декабре 1783 года француз Ленорман выполнил первый прыжок из корзины аэростата. Именно он назвал свое изобретение «парашют».
Специальный ранцевый парашют для летчиков создал русский изобретатель Глеб Евгеньевич Котельников. Сто лет тому назад, в 1911 году, он зарегистрировал свое изобретение. Купол его парашюта имел круглую форму, укладывался в металлический ранец, который вешался за спину, подобно рюкзаку. На дне ранца под куполом располагались пружины, которые выбрасывали парашют наружу, после того как прыгающий дергал за вытяжное кольцо. Впоследствии жесткий ранец был заменен мягким, а на его дне появились соты для укладки в них строп. Такая конструкция спасательного парашюта применяется до сих пор.