Юный техник, 2007 № 08 - [6]
Пользуясь этим и меняя форму каналов, можно изготовить различные логические вентили. Более того, маленькие пузырьки могут управлять движением больших, «усиливая сигнал» подобно транзистору. С помощью каналов можно также изготовить ячейку памяти, пузырьковые аналоги триггера, счетчика и ряд других устройств. Разработаны уже и устройства для преобразования сигнала из электрической формы в пузырьковую и обратно.
Схема пузырькового компьютера.
Создатели «буль-буль» компьютера Ману Пракаш и Нейл Гершенфельд.
Логические схемы пузырькового компьютера.
Макет логической ячейки пузырькового компьютера.
Причем все это — вовсе не забава университетских чудаков, которым больше делать нечего. Оказывается, микроструйные химические лаборатории применяются в тех случаях, когда исследователям приходится работать с микроскопическими количествами очень дорогих или опасных веществ.
Ахиллесова пята подобных устройств — помпы и электромагнитные заслонки, управляемые обычным компьютером: они не очень надежны. Но теперь, возможно, ситуация изменится, полагают исследователи. По крайней мере, часть логических операций в «химическом чипе» пузырькового компьютера можно будет выполнить с помощью мигрирующих по каналам пузырьков, что сократит количество помп и заслонок, а то и позволит вовсе отказаться от них.
К сказанному остается добавить, что подобные аналоговые компьютеры, с помощью которых проводились эксперименты на ранних стадиях развития вычислительной техники, были довольно популярны в некоторых областях исследований лет тридцать тому назад.
Будем надеяться, что и «буль-буль» компьютеры, первые чипы с пузырьковой логикой для которых появятся на рынке через пару лет, тоже найдут свое применение. Например, при моделировании процессов аэрогидродинамики. Правда, скорость работы наших компьютеров не очень велика.
Рассмотреть подробности строения «буль-буль» компьютера можно только под микроскопом.
Прототип чипа пузырькового компьютера.
Н. ЯКОВЛЕВ
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Укрощение урагана
Снова лето, и опять метеосводки напоминают донесения с поля боя. На юге — заморозки, на севере — тропическая жара, и повсюду — нашествие ураганов, смерчей и торнадо. Что происходит? Научится ли человек справляться со стихией?
Торнадо — так называют в Америке смерч — это атмосферный вихрь, возникающий в грозовой туче и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли, в виде темного облачного рукава, или хобота, диаметром в десятки и сотни метров. Скорость движения воздуха в таком вихре может превышать 1000 км/час! Как показывают расчеты, мощность даже небольшого торнадо диаметром 50 м и высотой 1 км составляет порядка 100 млн. кВт. А это, между прочим, мощность всех электростанций бывшего СССР.
Перемещаясь вместе с облаком, торнадо может причинить огромные разрушения, снося порою целые городские кварталы.
Еще мощнее ураганы. Последствия их воздействия некоторые исследователи сравнивают с атомной бомбардировкой. Быть может, поэтому академик О.Н. Крохин, работавший в 1956–1959 годах в ядерном центре на Урале, предлагает воздействовать на торнадо, ураганы и прочие подобные явления силой атомного взрыва.
Торнадо возникают как результат восходящего потока воздуха, нагретого у поверхности воды, рассуждает академик. Если допустить, что энергия собирается из цилиндрического объема диаметром 100 км и высотой 10 км, а начальная скорость ветра 15 м/сек (54 км/час), то энергия составит в тротиловом эквиваленте около 1 мегатонны.
Однако при этом сам ученый специально оговаривается, что для применения такого способа нужны особые международные договоренности — ведь испытания, а тем более применение ядерного оружия в трех средах — в воде, воздухе и на земле — запрещены. Кроме того, и это, пожалуй, главное, — пока никто не может сказать, насколько будет эффективен такой взрыв — ведь его нужно производить точно в эпицентре урагана в строго определенное время. А для этого, по меньшей мере, нужно заранее знать, где и когда ураган возникнет.
Сейчас исследователи знают лишь, что для возникновения вихря необходимо, во-первых, чтобы океанская вода была разогрета, по крайней мере, до +26 °C. Во-вторых, необходимо безветрие. И тогда образуется тепловой насос, работающий за счет перепада температур между поверхностью океана и верхними слоями атмосферы.
Вращение Земли закручивает смерч в спираль, внутри которой образуется «глаз» — область относительного спокойствия. Внутри такого «глаза» более холодный воздух опускается на поверхность океана, где втягивает в себя тепло и влагу, подпитывая сам себя. И как показывают наблюдения и расчеты, в течение одного дня стихия может накопить, а затем высвободить столько энергии, будто в ней заключено 400 ядерных бомб в 20 мегатонн каждая!
Конечно, бороться с таким явлением очень непросто. Однако и у урагана есть своя ахиллесова пята. Дело в том, что свою гигантскую энергию он накапливает постепенно, забирая ее, как сказано, с поверхности океана. Стало быть, ослабить силу урагана вполне можно, если во время его зарождения понизить температуру воды. Охладить океан нелегко, но можно теоретически, если, например, добавить в теплую воду холодной. Где ее взять?
