Валерий Родиков - Приключения радиолуча

Исследователи заметили, что в определенных условиях тонкие пленки органических веществ из белков и ферментов могут быть той средой, в которой распространяются солитоны за счет энергии, в ней запасенной. Замечательно, что при движении солитонов не происходит потери энергии. Это очень ценное свойство с точки зрения создателей нового поколения микросхем.

Была предложена такая модель молекулярного переключателя на органической основе. Белковая цепочка присоединена к светочувствительной молекуле — хромофору. Молекула хромофора переходит из активного состояния в пассивное и обратно при движении солитонов вдоль цепочки белка. Если она находится в возбужденном состоянии, то под влиянием падающего света в ней возникает электрическое напряжение. Если в спокойном, то при воздействии света напряжения не возникает. Используя такой переключатель как элементарную ячейку, можно составить более сложные переключающие схемы вплоть до устройств сложения и деления, применяемых в ЭВМ.

Ученых привлекают две заманчивые идеи конструирования органических материалов для будущих биосхем. Первая состоит в том, чтобы создать тонкую органическую пленку с помощью последовательного нанесения мономолекулярных слоев с поверхности жидкости на подложку. После высыхания слои можно скрепить электронным пучком. Вторая идея — более отдаленного будущего: использовать успехи генной инженерии, с тем чтобы «подправить» нужным образом белковые структуры, особенно те, которые обладают необычными свойствами.

Ряд ученых прочат в качестве «памяти» будущих биологических ЭВМ молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), в которых природа зашифровала код нашей жизни. Один из руководителей американской компании «Белл телефон» выразился так: «Первоначально наше внимание было обращено на то, каким образом природа создала исключительно эффективную сигнальную систему. Если рассмотреть все имеющиеся виды хранения и передачи информации, нетрудно увидеть, что один из наиболее удачных способов, существующих в природе, осуществляется при помощи молекул ДНК. Мы еще не вполне готовы подключить телефонные провода к ним. Пока мы просто хотим посмотреть, чему у таких молекул можно научиться».

Специалист невольно отметил еще одну из проблем будущих биоустройств. Как электрически соединять молекулы-переключатели? Ведь молекула слишком мала; ее невозможно подсоединить к обычному электрическому проводнику. Ученые рассчитывают сделать это с помощью «химических проводов» — полимеров. Они имеют цепную структуру и могут проводить электрический ток.

Микротехника, создаваемая сегодня из биологических материалов, делает первые, пока еще робкие, шаги, и, возможно, лет через 10—15 информационные биоустройства станут нам столь же привычны, как и нынешние ЭВМ. А дальше, как говорится, чем черт не шутит, может, удастся создать робота на биоэлементах, похожего на нас с вами?

Те, кому за сорок, еще помнят наш первый отечественный самый массовый телевизор КВН-49. Перед махоньким экраном помещалась выпуклая линза, о которой почему-то с гордостью говорили, что она наполнена дистиллированной водой. Увеличенное линзой изображение подчас напоминало зеркало из комнаты смеха. Тем не менее телезрители той поры, затаив дыхание, следили за перипетиями действа, происходившего на голубом экране.

Трехпрограммный шестнадцатиламповый КВН-49 — простой и дешевый — был нарасхват в магазинах. Пережил он своих собратьев и выпускался аж до 1960 года. Завидное долголетие! Наделали его более одного миллиона трехсот тысяч. Кстати, он был единственным телевизионным приемником по схеме прямого усиления, все остальные телевизоры — супергетеродинного типа. Конечно, от современных красавцев с огромным экраном КВН отличается, как небо от земли, но заслуги его неоспоримы. Благодаря ему телевидение пришло во многие семьи.

Сколько труда было вложено в удивительное открытие — телевидение! Сколько имен связано с ним! Об этом стоит хоть немного вспомнить.

Идея телевидения возникла раньше, чем были открыты радиоволны. Попытки передать изображение по проводам относятся к середине 70-х годов прошлого века. В самой идее передачи изображения нет ничего необычного. Любой наблюдаемый нами предмет «разбивается» на множество элементов, и они передаются не одновременно, а поочередно один за другим. Вернее, передаются не элементы, а сигнал об их яркости. Чем больше число элементов, тем больше четкость изображения, тем менее заметно для глаза разбиение.

Важна и скорость передачи. Надо, чтобы в момент передачи последнего элемента глаз еще «помнил» яркость первого. И этот промежуток времени не должен превышать 0,1 секунды. Так поочередно переданные элементы в силу свойств нашего глаза можно сложить в единую картину.

Последовательную передачу изображения по элементам называют разверткой изображения. Иногда мы слышим такую фразу: «Погорел строчник в телевизоре, нет развертки». Значит, вышел из строя генератор строчной развертки, который заставляет электронный луч в кинескопе обегать построчно весь экран, воссоздавая изображение.

К тому времени, о котором идет речь, то есть к середине 70-х годов прошлого века, было известно свойство селена изменять свое сопротивление в зависимости от количества падающей на него световой энергии, и следовательно, можно было информацию о яркости каждого элемента представить в виде электрического сигнала. А изобретение телефона доказало, что сложные электрические сигналы можно передавать по проводам. Оставалось самое главное: практически осуществить развертку изображения и воссоздать его на приемном конце. Многие бросились придумывать способы «электрического видения». Так было названо будущее телевидение в одном из заголовков газет. (Кстати, возникновение термина «телевидение» относится к 1900 году. Впервые его употребил русский инженер-электрик К. Д. Перский в докладе «Электрическое телевидение» На Международном конгрессе в Париже.)

Какие только идеи не выдвигались, однако при том Уровне техники они так и не воплотились, как говорят, «в железо». Среди них оригинальностью и глубиной проработки отличалось устройство, предложение 20-летним Порфирием Ивановичем Бахметьевым, ставшим впоследствии известным своими трудами в области физики и биологии.

В 1880 году Бахметьев, в ту пору студент Цюрихского университета, изобрел устройство, которое назвал «телефотограф». Изображение в нем развертывалось рядом светочувствительных селеновых элементов, быстро обегающих по спиральной траектории всю плоскость передаваемого оптического изображения. Сейчас такая траектория движения датчика широко применяется, в том числе в радиолокации, чтобы захватить цель на сопровождение, а также в разных оптических системах поиска.