Журнал Наука и жизнь, 2000 № 01

Небольшой приборчик — трансплантируемый под кожу стимулятор сердечной деятельности — спас жизнь многим, но раз в несколько лет операцию приходится повторять, чтобы сменить подсевшую батарейку.

В университете Осаки (Япония) ведутся эксперименты со стимулятором, подзаряжаемым светом. Под кожу внедряют солнечную батарейку — тонкую пластинку размерами два на два сантиметра. Освещая ее лучом лазера в течение двух часов, можно подзарядить стимулятор на 22 часа работы. Лазер взят инфракрасный, с длиной волны 860 нанометров: этот невидимый свет хорошо проникает через кожу. Мощность лазера — 30 процентов от допустимой санитарными нормами для облучения человека.

В Японии около 200 тысяч человек носят сердечные стимуляторы. Болезни сердца молодеют, все большему числу японцев среднего возраста приходится подключать стимулятор, а это значит, что на протяжении жизни придется либо многократно делать операции со сменой батарейки, либо найти способ ее подзарядки.

Голова из папье-маше, наполненная соленой водой с добавкой этиленгликоля, проведет ближайшие два года с прижатым к уху включенным сотовым телефоном. Датчики покажут, какая доля излучаемой телефоном энергии поглощается внутри головы жидкой смесью, по своим электромагнитным свойствам имитирующей мозг человека. По уже имеющимся данным, после 15-минутного разговора по сотовому телефону поверхность головного мозга нагревается на одну десятую градуса. Эксперимент, проводимый в Бристольском университете (Англия), должен дать основу для общеевропейского стандарта безопасности мобильных телефонов.

Большие надежды возлагались на один из спутников Юпитера — Европу. Снимки с американского космического аппарата «Галилео» показали, что планета покрыта океаном. На его поверхности — ледяная кора с пересекающимися трещинами. Возникло предположение, что в глубинах океана могла бы существовать какая-то примитивная жизнь (см. «Наука и жизнь» № 12, 1999 г.). А некоторые энтузиасты даже видели в рисунке трещин проложенные разумными существами дороги или трубопроводы.

Однако сейчас эти надежды, по-видимому, рухнули. Тем же «Галилео» получены инфракрасные спектры, которые говорят о наличии на Европе довольно концентрированной серной кислоты. Подбирая в лаборатории различные водные растворы, дающие инфракрасный спектр, наиболее приближенный к полученному с «Галилео», американские ученые обнаружили, что такую картину дает раствор серной кислоты. Откуда она берется? По одной гипотезе, ее выбрасывают из недр Европы подводные вулканы, по другой — ионы серы попадают из космоса, с соседнего спутника Юпитера — Ио. На нем действуют огромные вулканы, выбрасывающие сернистые газы. Ионы серы из верхних слоев атмосферы Ио могут подхватываться магнитным полем Юпитера и заноситься на Европу.

Как указывают авторы открытия, если на Европу, как планировалось, будет послан исследовательский зонд, его придется покрыть слоем золота — иначе серная кислота разъест.

Американская фирма «Майкромо Электронике» в сотрудничестве с немецкими конструкторами разработала и серийно выпускает вот такие моторчики диаметром 1,9 миллиметра (на снимке моторчик с редуктором для сравнения положен на головку обычной булавки). Этот микроэлектродвигатель дает вращающий момент от 50 до 300 микроньютонов, а частоту вращения — до 20 000 оборотов в минуту. Ненадолго он может развивать и 50 000 оборотов в минуту. К моторчику прилагаются сменные редукторы, снижающие частоту вращения в 4,12 и 47 раз. Редукторы имеют такой же диаметр, как сам моторчик, а длина их — от 2,14 до 3,7 миллиметра.

При изготовлении микроэлектродвигателей используются методы микролитографии, как при создании компьютерных схем. Применяются такие карлики в фотокамерах для автоматической наводки объектива на резкость, для перемещения магнитных головок в жестких дисках компьютеров и в других точных приборах.

В рубрике использованы сообщения журналов и газет «New Scientist» (Англия), «Bild der Wissenschaft» и «Frankfurter Allgemeine Zeitung» (Германия), «Machine Design», «Popular Mechanics» и «Popular Science» (США), а также сообщения агентства LPS (Англия).

Человеческая цивилизация не может ни существовать, ни тем более развиваться без энергии. Сегодня основными ее источниками служат нефть, газ и уголь. По оценкам специалистов, запасы этих ископаемых на исходе, и уже наши внуки могут столкнуться с очень серьезной проблемой нехватки энергии. Поэтому исследователи всех развитых стран связывают надежды на преодоление грядущего энергетического кризиса с управляемой термоядерной реакцией. Такая реакция — синтез гелия из дейтерия и трития — миллионы лет протекает на Солнце, а в земных условиях ее вот уже пятьдесят лет пытаются осуществить в гигантских и очень дорогих лазерных установках, токамаках и стеллараторах. Однако есть и другие пути решения этой непростой задачи, и вместо огромных токамаков для осуществления термоядерного синтеза можно будет, вероятно, использовать довольно компактный и недорогой коллайдер — ускоритель на встречных пучках.

Кандидат технических наук Л. ЖИЛЯКОВ, Институт высоких температур РАН.

Проблема управляемого термоядерного синтеза — одна из важнейших задач, стоящих перед человечеством. По данным Мирового энергетического совета, разведанных запасов углеводородного топлива на Земле осталось на 50–80 лет. Единственный долгосрочный источник энергии — это ядерная энергия, которая выделяется в процессе деления или синтеза. Между тем эксплуатация атомных электростанций, работающих за счет деления ядер урана, приводит к серьезным экологическим проблемам. Процесс термоядерного синтеза в значительной степени свободен от недостатков, присущих процессу деления. В реакции синтеза не образуется долгоживущих радиоактивных изотопов, топливом для нее служат тяжелые изотопы водорода — дейтерий и тритий. В литре обычной воды содержится примерно 0,03 г дейтерия, но в процессе его реакции выделяется столько же энергии, сколько при сгорании 300 литров бензина! Запасов дейтерия на Земле хватит, чтобы обеспечивать человечество энергией около миллиарда лет. Немаловажно, что производство термоядерного топлива уже сегодня очень недорого: в нынешних условиях цена составила бы 1–2 копейки за киловатт электроэнергии и будет снижаться в дальнейшем.

Кольцевой зал ускорителя У-70 (Протвино). Справа примыкает канал ввода ионов (в данном случае — протонов, ионов водорода Н) первичного источника (синхротрона) в ускоритель. Ускоритель-коллайдер для термоядерного синтеза может иметь гораздо меньшие размеры.