Кораблі з піни
Громадський діяч і вчений Бенжамін Франклін говорив, що час — це матеріал, з якого складається наше життя. Він мав рацію, але все-таки життя складається з матеріалів, до яких, на відміну від митей, цілком можна доторкнутись. І для кожного з них настає свій час.
Наприклад, час багатообіцяльного матеріалу графену, на думку вчених із корпорації IBM, поки не настав. Він має високу електропровідність та інші унікальні властивості, завдяки яким міг би стати спадкоємцем класичних напівпровідникових матеріалів. Принаймні в лабораторіях IBM уже створені зразки графенових транзисторів, здатних працювати на частотах до 100 ГГц. Але останні досліди й дослідження графену показали, що поки він не може стати повноцінною заміною кремнію, на основі якого виготовляються всі кристали сучасних мікропроцесорів. Нові транзистори мають відмінності від кремнієвих і ніколи не входять у режим насичення, що робить неприйнятним їхнє використання в мікропроцесорах, уважає представник корпорації Ю-Мінг-Лін. У той же час це не заважає графену бути доповненням до кремнієвих напівпровідникових схем.
Але це не означає, що вуглець не може стати матеріалом майбутнього — хімічний елемент під номером 6 весь час підносить ученим нові сюрпризи. Адже він не просто є універсальним елементом і основним будівельним блоком у живих організмах — компоненти комп’ютерів майбутнього, усупереч думці вчених з IBM, усе-таки можуть бути виготовлені із плоских шарів графіту товщиною в один атом, і не обов’язково це буде графен. Річ у тім, що крім напруги всі електрони мають прикладене магнітне поле — спін. Учені центру нанодосліджень інституту Нільса Бора (Копенгаген) і їхні японські колеги показали, як електрони на тонких трубках графіту демонструють унікальну взаємодію між їхнім рухом і прикладеним магнітним полем.
«Наші дослідження показали: якщо шар графіту закручений у трубку діаметром лише кілька нанометрів, спін окремих електронів раптово піддається впливу руху електронів. Коли електрони в нанотрубці формують прості кола навколо неї, усі спіни в підсумку повертаються в тому ж напрямку, що й сама трубка», — пояснюють автори відкриття Томас Санд Джесперсен і Каспер Гроув-Расмуссен. Силою цього ефекту можна управляти за власним бажанням й навіть зовсім його відключити, вибравши коректну кількість електронів. Це дозволяє багато що змінити в наноелектроніці, яка ґрунтується на спіні, створивши нові компоненти.
Утім, на самих лише високих технологіях далеко не запливеш, тому дослідники з лабораторії інституту Фраунгофера в Німеччині запропонували свій варіант вирішення проблеми зменшення ваги вантажних суден і транспортних засобів на 30—50% за допомогою легкого, але міцного матеріалу на основі алюмінієвої піни.
Учені рівномірно розподілили між двома тонкими металевими пластинами порошок, який складається із суміші гідратів алюмінію й титану, піддали його нагріванню до 650оС, і він перетворився на метал, який піднімається, як тісто на дріжджах. Піна заповнила весь обсяг між металевими листами й об’єдналася з ними дифузійним способом, перетворивши цей «бутерброд» на єдине ціле. На вантажопідйомності судна це ніяк не позначається, а кількість палива, яка витрачається, значно знижується. Є в дослідників і проект надлегкого вантажного судна, яке приводиться в дію скрапленим природним газом, — Bioship 1. Можливо, до першого такого судна незабаром цілком можна буде доторкнутися, якщо Європейський Союз дасть дозвіл на його будівництво.
