Компьютерра, 2008 № 18 (734) 13.05.2008 - [9]
Можно предположить, что в конкретном случае EFF вряд ли сможет изменить ситуацию, зато рынок получит дополнительную прививку для выработки иммунитета против столь проблемной защитной технологии. ИК
Новые эксперименты, способные на много порядков повысить точность одной из фундаментальных физических постоянных - постоянной Ридберга, предложили физики из Национального института стандартов США вместе с коллегами из Института ядерной физики в Гейдельберге (Германия). Эти эксперименты помогут по спектрам излучения гораздо точнее определять состав многих смесей, начиная от вредных выбросов в атмосферу и заканчивая плазмой далеких звезд, и обеспечат самую точную проверку современной теории атома.
Постоянная Ридберга, входящая во все формулы спектров излучения атомов и молекул, примерно равна минимальной энергии, которую нужно затратить, чтобы оторвать электрон от атома водорода в основном состоянии. Эта постоянная определяет, какая частота (то есть цвет) будет у фотона, который излучается при перескоке электрона в атоме с одного энергетического уровня на другой. Сегодня постоянную Ридберга определяют, сравнивая предсказания теории с экспериментальными измерениями частот 23 переходов с одного энергетического уровня на другой в атомах водорода и дейтерия. Частоты излучаемых при этом фотонов измеряются с точностью в пятнадцать десятичных знаков. Но точность постоянной Ридберга получается в пятьсот раз хуже, и этого уже не хватает для практических приложений.
Дело в том, что основные ошибки возникают из-за приблизительного знания размеров атомных ядер, которые влияют на энергетические уровни электронов, а следовательно, меняют и частоту испускаемых при переходах фотонов. Другой источник ошибок кроется в постоянном излучении и поглощении электронами так называемых виртуальных или короткоживущих фотонов, которые тоже слегка изменяют уровни энергии.
Чтобы избежать этих проблем, ученые решили использовать не водород и дейтерий, а водородоподобные, или ридберговские, атомы с единственным электроном на высокой орбите вдали от ядра. Там и размеры ядра уже слабо влияют на электрон, и виртуальные фотоны почти не испускаются, поскольку на больших орбитах ускорение у электронов сравнительно невелико. По некоторым оценкам, это позволит вычислить постоянную Ридберга с точностью восемнадцать десятичных знаков. Останется только тщательно измерить частоты испускаемых или поглощаемых фотонов.
Чтобы реализовать эту идею, у атомов сначала оторвут все электроны; оставшиеся ядра охладят и будут удерживать в специальной ловушке. Затем на высокую орбиту будет "впрыснут" один электрон на атом и с помощью специальной техники, известной как "частотная гребенка", будут очень точно измеряться частоты квантов, поглощаемые такими атомами.
Исследователи надеются, что их эксперименты позволят не только уточнить постоянную Ридберга, но и обнаружить ошибки в квантовой электродинамике, если таковые действительно есть. ГА
Необычную бумагу из свитых углеродных нанотрубок изготовили ученые из Техасского университета в Далласе при поддержке бразильских коллег. Вместо того чтобы при растяжении сжиматься в поперечном направлении, как все нормальные материалы, она, наоборот, расширяется.
Такие странные материалы, называемые ауксетиками, встречались ученым и раньше среди горных пород, живых тканей и пластиков, но крайне редко. В их сложной внутренней структуре обычно было что-то похожее на ножницы или раздвижную решетку, что и являлось причиной необычного поведения.
Упругие свойства материалов при растяжении или сжатии описываются коэффициентом Пуассона, который равен отношению относительного поперечного сжатия к относительному продольному удлинению. У хрупких материалов он стремится к нулю, у большинства составляет около одной трети, а у самых упругих, вроде каучука, стремится к одной второй.
Диковинную нанобумагу ученые изготавливали почти так же, как и обычную писчую, - путем осаждения углеродных нанотрубок из водного раствора на подложку и последующего высушивания. В растворе находилась смесь из тонких однослойных нанотрубок с толщиной стенок в один атом и толстых многослойных, которые, как матрешки, состояли из нескольких однослойных.
По мере увеличения доли многослойных нанотрубок бумага плавно меняла свойства от обычной до заметно расширяющейся при растяжении. Причем прочность, жесткость и другие механические свойства бумаги из смеси нанотрубок были в 1,5-2,5 раза выше, чем бумаги из нанотрубок одного сорта.
Ученым удалось создать простую модель внутренней структуры нанобумаги. Модель предполагает, что бумага состоит из соединенных друг с другом слоев нанотрубок, заплетенных в нечто похожее на раздвижные решетки. В определенных условиях эти структуры блокируются, что и приводит к расширению материала при растяжении.
Ученые уверены, что благодаря своим уникальным свойствам новая бумага найдет массу применений. Из нее могут быть изготовлены листы, которые будут плотно оборачиваться вокруг сложных предметов со всевозможными выпуклостями, вогнутостями и седловинами. Из такой бумаги получатся прекрасные прокладки и сальники, искусственные мускулы и сверхчувствительные сенсоры. ГА
