Расчеты показывают, что скорость вращения зависит от перепада температур и может достигать тысячи оборотов в секунду. А если ротор раскрутить внешними силами, он будет работать как тепловой насос - холодильник, перекачивая тепло от холодного газа к горячему.
Ученые проанализировали различные формы роторов толщиной 410 и диаметром 512 нанометров. При выборе формы ротора стоит дилемма между снижением вязкого трения о газ и достижением максимально возможной асимметрии ротора - так, чтобы он лучше использовал удары молекул. Оптимизация показала, что эта роторная конструкция вполне удачна и может успешно конкурировать с другими наноустройствами. Кроме того, фиксированная в мембране ось и непрерывность работы выгодно отличает этот мотор от различных трещоток, качалок, дрожалок и других в большинстве своем пока гипотетических конструкций броуновских моторов. ГА
Кривой луч называли лучом Эйри в честь британского астронома восемнадцатого века, в трудах которого впервые появилось дифференциальное уравнение и специальная функция, теперь носящие его имя. Именно в виде центрального пятна и серии концентрических окружностей, описываемых функцией Эйри, наблюдают астрономы далекие звезды из-за дифракции их света на апертуре телескопа.
Около трех десятилетий тому назад теоретиками было показано, что если волновой пакет описывается функцией Эйри, то он будет распространяться в свободном пространстве по кривой, причем сохраняя свою форму. Но об этом экзотическом решении вскоре благополучно забыли. И лишь недавно ученые обнаружили, что луч Эйри можно получить из обычного лазерного луча, распределение интенсивности которого обычно описывается хорошо известной функцией Гаусса. Для этого сантиметровый лазерный луч направили на оптический пространственный модулятор - похожее на жидкокристаллический экран устройство размером с часы, которое позволяет управлять фазой света, отраженного от каждого пиксела. Запрограммировав необходимый сдвиг фаз, ученые получили луч, который, пролетев 35 сантиметров, отклонился в сторону на миллиметр, практически не изменив формы. Этот луч асимметричен. Он имеет центральное пятно и хвост из затухающих максимумов с одной из сторон, причем отклоняется в противоположную от хвоста сторону. Затем ученые получили луч Эйри с двумя хвостами, направленными влево и вниз (на рисунке справа).
Разумеется, чудес не бывает, и свет в луче Эйри, как ему и положено, распространяется по прямой. Наблюдаемая "кривая" картина возникает в результате хитрой интерференции волн, отраженных от полумиллиона тщательно сфазированных пикселов модулятора. И этот тонкий эффект ученые надеются использовать для манипулирования частицами в оптических ловушках.
Но самые интересные приложения могут возникнуть, если подобные импульсы Эйри удастся реализовать в оптических волокнах. Есть надежда, что они будут распространяться без дисперсии, то есть почти не меняя своей формы, а это значит, что дальность передачи информации по волокну значительно возрастет. ГА
Огайо, предложили конструкцию охлаждающей системы, основанную на принципе двигателя Стирлинга. Этот двигатель с высоким КПД был изобретен преподобным Робертом Стирлингом в Шотландии еще в 1816 году, но известность получил в середине прошлого века, когда его стали использовать в экологически чистых холодильниках и экономичных машинах, работающих практически на любом топливе.
В устройстве Лэндиса и Мелло газ, расширяясь, отбирает тепло из капсулы с электроникой и, сжимаясь поршнем, отдает его радиатору. Система должна обеспечить электронике комфортабельные двести градусов Цельсия, которые выдерживают и коммерческие микросхемы. Радиатор, чтобы отдать тепло во внешнюю среду, раскаляется до пятисот с лишним градусов. Питание приводу поршня обеспечит плутониевая батарея мощностью 240 ватт.
Джефри Лэндис, поэт и писатель-фантаст, по совместительству активный участник исследовательской группы марсианских роверов и профессор астронавтики, видимо, устал от марсианских холодов. Он полагает, что венерианский ровер встанет на повестку дня лет через десять - вполне приличный срок по установившимся темпам подготовки исследовательских миссий. ИП
Прибор использует лазерный импульс (благодаря чему и удается провести удаленный анализ), который воздействует на ту область пространства, где предполагается наличие взрывчатого вещества. Под действием импульса атомы переходят в возбужденные состояния. Прекращение действия излучения позволяет атомам вернуться в прежнее состояние, излучив поглощенную энергию. По характеру излученной энергии можно судить как о типе атомов, так и об их доле в подозрительной области. Большинство взрывчатых материалов являются азотсодержащими органическими веществами известного строения и состава. Поэтому на основании данных об относительном количестве элементов в молекуле исследуемого образца (в частности, кислорода, азота и углерода) можно сделать вывод о том, является ли вещество взрывчаткой, и какой именно.
К сожалению (точнее, к счастью для нас), в воздухе всегда содержатся как азот, так и кислород, сильно влияющие на результат анализа. Поэтому ученым из Мэриленда пришлось использовать второй лазерный луч, который дает информацию о содержании азота и кислорода воздуха в данных локальных условиях. Группа Готфрид разработала подходящий алгоритм обсчета результатов анализа с учетом не только атмосферных поправок, но и влияния содержащейся в воздухе пыли. По утверждению Готфрид, сегодня нет эффективных систем для дистанционного обнаружения взрывчатых веществ в реальных условиях, и их анализатор, возможно, ожидает коммерческий успех.