| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2004 m. Nr. 1 turinys

· Balsas per internetą
· Žinutės

Internetas
· Kovojant su nieklaiškiais
· Žinutės
· Nauji lustai išgelbės Microsoft nuo košmarų

Sauga
· Protingi gynėjai
· Visuotinis automatizavimas - radijo dažnio atpažinimo sistemos
· Žinutės
· Spąstai hakeriams

Mobilusis ryšys
· Mašina kalbėsis su mašina
· Žinutės
· Toliau tobulinami belaidžio vietinio ryšio standartai
· Savaiminiai belaidžio vietinio ryšio tinklai spartina duomenų perdavimą

Optinis ryšys
· Magiškos akys
· Žinutės

Nanotechnologija
· Nanoraštai
· Žinutės
· Į elektroniką ateina nanotechnologijos

Elektronika
· Pigūs kompiuteriai, gaminami milijardais vienetų
· Organiniai displėjai
· Žinutės
· Naujos kartos skaitmeninė fotografija
· Naujos senos silicio slėnio technologijos
· MiniDisc prisikėlė naujam gyvenimui
· PC procesorių šeimynėlė
· Puslaidininkių rinka grįžta
· Robote, susirink pats
· Intel atskleidė "įtemptojo silicio" paslaptį

Istorija
· Enigma - II pasaulinio karo legenda

Elektronika > Žinutės

| Vandenilis iš alkoholio | Sužadinti elektronai mažina trintį | 300 mm skersmens kristalai | Kriogeninis pjaustymas | Labai kieti sintetiniai deimantai |

Vandenilis iš alkoholio

   Gal netrukus posakis "užsipilti alkoholio" turės visai kitokią prasmę negu šiandien. Jau sukurtas kompaktiškas reaktorius, kuris iš alkoholio gamina vandenilį, todėl elektromobiliams, kurie bus varomi vandenilį naudojančiais kuro elementais, nebereikės vežiotis didelio slėgio kuro bakų. Pakaks įprastinio kuro bako, užpildyto etanolio ir vandens mišiniu.

   Ši technologija taip sudarys sąlygas pat atsisakyti dar vienos daug problemų keliančios vandenilio ekonomikos ypatybių - degalinių, kuriose būtų saugomi milžiniški labai sprogaus vandenilio kiekiai. Tokių degalinių idėjai jau dabar priešinamasi.

Ne didesnė už kavos puodelį kuro celė.

   Minesotos universiteto specialistų sukurtoji sistema gali pakeisti visą kuro elementų panaudojimo elektromobiliuose ateitį. Reaktoriaus prototipas, kuris yra 10 cm ilgio ir 2 cm skersmens, gamins tiek vandenilio, kiek jo prireiks automobiliui. Dabartiniai pramoniniai vandenilį gaminantys reaktoriai yra gerokai didesni.

   Reaktoriuje alkoholis (etanolis) yra verčiamas vandeniliu pasitelkus dviejų etapų procesą. Pradžioje etanolio, vandens ir oro mišinys yra įpurškiamas į reakcijos kamerą ir įkaitinamas iki 140 oC temperatūros, kuris veikiamas išgaruoja visos jį sudarančios medžiagos. Garai praleidžiami pro rodžio ir cerio oksido katalizatorių, kuris suskaldo etanolį, paversdamas jį vandeniliu, anglies viendeginiu ir anglies dvideginiu. Tuo pat metu išsiskiria ir papildoma šiluma, pakelianti temperatūrą iki 700 oC ir paspartinanti reakciją. Ši šiluma taip pat gali būti naudojama papildomai įpurškiamų dujų pašildymui.

Vėliau mišinys patenka į kamerą, kurioje jis atšaldomas iki 400 oC ir praeina platinos ir cerio oksido katalizatorių. Šioje vietoje su karštais vandens garais sureaguoja anglies viendeginis ir susidaro anglies dvideginis ir vandenilis. Iš reaktoriaus išeinančiose dujose vandenilio yra apie 50 proc.

   Naujajam reaktoriui tiks etanolis, pagamintas fermentuojant grūdus ar bulves. Tokiu būdu gaunamo vandenilio kaina prilygtų benzino kainai, tuo tarpu visos procese naudojamos žaliavos būtų atsinaujinančios. Aišku, vandenilio kaina šiuo atveju svyruotų ir priklausytų nuo metų derliaus.

   Nors automobiliai yra pirmasis naujosios technologijos taikinys, nemaža rinka jai būtų ir elektros energijos generavimas tose vietose, kurių nepasiekia elektros perdavimo linijos. Todėl tikimasi, kad plataus įdiegimo ilgai laukti neteks.

Į viršų


Sužadinti elektronai mažina trintį

   Fizikai sugalvojo būdą kaip sukurti "neigiamą trintį" - situaciją, kurioje viena pro kitą judančių molekulių greitis ne sulėtėtų, o padidėtų. Tinkamai pažabojus tokį efektą, būtų galima sukurti mikroskopinius mechanizmus ir išsiaiškinti, kaip ląstelių viduje sąveikauja biologinės molekulės.

   Šis reiškinys remiasi van der Waalso jėgomis, kurios normaliais atvejais sukuria tarp molekulių silpną trauką. Molekulėse esantys elektronai vibruoja, todėl vienose molekulių srityse atsiranda nedideli teigiami elektros krūviai, o kitose - neigiami krūviai. Kai tos sritys yra arti viena kitos, teigiami ir neigiami krūviai traukia vienas kitą. Dėl šios traukos savo formą įgyja didelės molekulės, pavyzdžiui, baltymai.

   Adamas Cohenas iš Kembridžo universiteto (Anglija) ir Shaulas Mukamelis iš Kalifornijos universiteto Irvine suskaičiavo, kas atsitiktų toms jėgoms, jei elektronai būtų sužadinti šviesa arba šiluma ir aptiko gausybę naujų reiškinių. Pavyzdžiui, jei elektronus pavyktų priversti svyruoti stipriau, paprastai labai silpnos van der Waalso jėgos išaugs iki 50 kartų. Taip pat yra įmanoma taip sužadinti elektronus, kad jie suteiktų energijos pro šalį judančioms molekulėms, šitaip jas pagreitinant - efektas, atvirkščias įprastinei trinčiai.

   Cohenas svarsto, ar tokie reiškiniai negalėtų vykti tokiuose procesuose kaip fotosintezė. Rezultatai bus paskelbti žurnale "Physical Review Letters".

Į viršų


300 mm skersmens kristalai

   VLSI Research prezidentas Danas Hutchisonas baiminasi, kad pramonei gali imti trūkti 300 mm skersmens silicio plokštelių. Taip, jo nuomone, gali atsitikti todėl, kad, pereinant nuo 8 (200 mm) prie 12 colių skersmens (300 mm) plokštelių gamintojams tenka atlikti didžiulį šuolį.

300 cm plokštelės yra išpjaunamos iš tokių silicio kristalų. Nuotraukoje parodytas vienas kristalas, užaugintas Czochralskio būdu.

   Tačiau didieji puslaidininkinių prietaisų gamintojai, kurie jau naudoja 300 cm plokšteles pernelyg nesijaudina, nes yra sudarę ilgalaikes sutartis plokštelių tiekimui. Problemų gali susilaukti šio pramonės sektoriaus naujokai.

   Neseniai paskelbti lustų gamybos statistikos rezultatai rodo, kad per pirmuosius devynis 2003 m. mėnesius modernesniųjų lustų, kurių dauguma gaminami naudojant 300 cm plokšteles, gamyba išaugo 30 proc.

   Nuraminti turėtų ir vieno iš pačių svarbiausių pasaulyje 300 cm skersmens plokštelių gamintojo, vokiečių firmos Wacker Silitronic pranešimas apie tai, jog Freiburge jie pastatė naują gamyklą, skirtą vien 300 cm skersmens silicio kristalų auginimui.

Į viršų


Kriogeninis pjaustymas

Inžinieriai neseniai sukūrė naujovišką medžiagų pjaustymo technologiją, kurioje panaudotas viršgarsiniu greičiu lekiantis skystojo azoto srautas. Vadinamasis Nitrojet pjauna beveik viską - plieno armatūrą, betono blokus, audeklo rietimus, skerdieną - ir niekuomet neatšimpa.

   Nitrojet technologiją dešimtojo dešimtmečio pradžioje sukūrė Aidaho Nacionalinės inžinerijos laboratorijos INEL (JAV) mokslininkai, ieškoję būdų supjaustyti statines, kuriose buvo laikomi galintys sprogti teršalai. Ronas Warnecke, kompanijos TRUtech, užsiimančios branduolinių ginklų nukenksminimu ir utilizavimu, prezidentas nugirdo apie tai, kai ieškojo ekologiškai saugaus būdo supjaustyti plutonio apdorojimo įrangą. Vėliau TRUtech įsigijo licenziją naujajai technologijai ir INEL prototipą pavertė komerciniu gaminiu. Vėliau Warnecke įkūrė naują kompaniją NitroCision, kuri šį gaminį diegė.

Didelio slėgio skystojo azoto čiurkšlė eina per kietas medžiagas kaip peilis per sviestą, o po to nematomai išnyksta ore.

   Peršaldyto azoto srautas, purškiantis iš specialios čiurkšlės, pritvirtintos prie rankoje laikomo arba roboto valdomo strypo, puikiai tinka medžiagų skaldymui, nes tankios suskystintos dujos lengvai įsiterpia į kietajame kūne esančius plyšius bei įtrūkimus ir po to greitai plečiasi, skeldamas tą kūną iš vidaus. Proceso efektyvumas priklauso nuo slėgio (nuo 500 iki 5000 atmosferų), temperatūros (nuo - 200 iki 0 oC) ir atstumo iki pjaunamojo objekto. Naudojant mažesnį slėgį srautu dangas nuo pačių jautriausių paviršių galima pašalinti geriau negu bet kuriuo kitu valymo būdu.

   Be to, kriogeninė čiurkšlė nepalieka jokių atliekų ir nieko neteršia, nes labai šalti "ašmenys" sušilę paprasčiausiai išnyksta ore. Valant ar pjaunat atsiradę pavojingi likučiai gali būti susiurbiami pačioje pjovimo vietoje.

   Naudodami Nitrojet sistemą NASA technikai Kenedžio kosmodrome stengiasi nuimti daugkartinio naudojimo erdvėlaivio raketų vidines nuo perkaitimo saugančias dangas. JAV Jūrų laivynas šią sistemą pradėjo naudoti šalinti nuo laivų korpusų, antenų ir kitos įrangos atitarnavusioms antikorozinėms dangoms. Be to, naująją pjaustymo technologiją ėmė naudoti lėktuvų gamintojai Boeing bei Northrop Grumman, puslaidininkinių prietaisų gamintojai Semitool ir Rogers, dažus gaminančios firmos Sherwin-Williams ir Merimac Industries bei sufasuotą mėsą pardavinėjančios Hormel ir ConAgra firmos.

   Dabar žemo slėgio Nitrojet sistema kainuoja nuo 200 iki 300 tūkstančių dolerių, o visiškai sukomplektuota - 450 000 dolerių. Tai gerokai didesnė už tradicinės vandens čiurkšles naudojančios sistemos kainą, bet naujosios technologijos šalininkai sako, kad ji to verta.

Į viršų


Labai kieti sintetiniai deimantai

   Itin kieti dirbtiniai deimantai dabar, galima sakyti, gaminami "iš oro". Deimantus pagaminusios Carnegie instituto Vašingtone grupės vadovas Russelas Hemley sako, kad jų pagamintieji deimantų kristalai yra patys kiečiausi iš kada nors žinotų. Bandymai parodė, kad naujieji kristalai yra apie 50 proc. kietesni už kitus sintetinius ir natūralius deimantus. Be to jų storis yra apie 5 mm, o tai yra daugiau nei kada nors pavyko gauti naudojant vadinamuosius cheminių dujų nusodinimo procesus. Daugelis taip pagamintų deimanto sluoksnių yra plonesni už 1 mm, tuo tarpi Carnegie grupei pavyko sėkmingai supjaustyti ir nupoliruoti savuosius 4,5 mm storio sluoksnius tiek, jog jie dabar tinkami net ir juvelyrams.

   Deimantai yra gaminami dviem etapais. Pradžioje mokslininkai palaipsniui sodino anglies garus ant jau turimo deimanto paviršiaus siekdami suformuoti deimanto sluoksnio gemalą. Anglies atomai likdavo įkrautomis dalelėmis bombarduojant vandenilio ir metano dujų mišinį. Po to šie sluoksniai buvo supjaustomi ir, suslėgus iki 50-70 tūkstančių atmosferų slėgio, kaitinami 2000oC temperatūroje. Mokslininkai sako, kad šie labai kieti kristalai tiks pjovimo įrankiams.

Į viršų


El. p.: info@elektronika.lt