Знание-сила, 2002 №05 (899)

Доктор Шипвей утверждает, что его технология дает возможность производить электрические схемы гораздо быстрее и дешевле, чем любая другая, известная до сих пор. Весь процесс распечатки с компьютерного экрана и получения годной к использованию схемы может быть осуществлен менее чем за 10 минут. Разработанная компьютером схема распечатывается на специальной бумаге, пропитанной катализатором, содержащим палладий. После этого бумага помещается в химический раствор, который наносит медь только на те участки, которые не покрыты краской. Таким образом создается тонкая бумажная полоска с электрической схемой.

Метод может быть использован и для производства многослойных схем или нанесения других металлов, например серебра. Он также может быть приспособлен к печати на пластмассах, керамике и тканях. Процесс, за разработку которого доктор Шипвей недавно получил премию имени Кея, присуждаемую за самые оригинальные и перспективные изобретения, может заинтересовать научно-исследовательские институты, предприятия электронной промышленности, учебные заведения и коммерческий сектор.

SOS-BUS

Лейбористская партия Великобритании предлагает распространить на все Соединенное Королевство опыт города Норвича. В центре Норвича каждую ночь стоит автобус, который раз в час объезжает все питейные заведения. В обязанности водителя и добровольной команды входит доставлять по домам загулявших выпивох, которые уже не в состоянии добраться до дома самостоятельно. Лейбористы предлагают из этих добровольных дружин, уже получивших название SOS- BUS, организовать регулярно действующие службы, которые не допускали бы, чтобы порядочные люди ночевали на улице. Причем эти добрые самаритяне даже не пытаются как-то исправлять своих клиентов или читать им нотации, они просто помогают добраться до дома.

НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ

От умножителей атомов до медицинских нанороботов

Рафаил Нудельман

Последняя Нобелевская премия по физике была присуждена за создание ни много ни мало – нового состояния вещества, получившего название «конденсат Бозе – Эйнштейна». Предсказано оно было еще в двадцатые годы ушедшего века, а открыто – всего лишь несколько лет назад (об этом наш журнал сообщил под рубрикой «Сенсация» в N° 4 за 1997 год). Непривычно короткая дистанция от открытия до столь высокой награды объясняется важным фундаментальным результатом, хотя и титулованные физики с трудом представляют себе даже будущие практические его приложения, считая это делом «послезавтрашнего дня». Однако уже идут эксперименты, в которых новое состояние не только исследуют, но и «пробуют на зубок» в качестве основы суперточных приборов. Особенность проект ируемых устройств заключена еще и в их сверхминиатюрных размерах – ведь разговор идет об атомно-молекулярных масштабах. Таким образом, конденсат призван внести свою лепту в идущее широким фронтом наступление нанотехнологий. Вот об этом сейчас и пойдет речь.

Умножить число – значит увеличить его во сколько-то раз. Соответственно, умножить атомы значит то же самое – увеличить их число во сколько-то раз. В недавнем эксперименте группы американских ученых число атомов в пучке, проходящем через установку, было увеличено примерно в тридцать раз. Нарушение закона сохранения вещества? Ни в коем случае. Все по закону. Вспомним, что поток света тоже можно «умножать», – именно это делается в лазере. А как работает «умножитель атомов»?

Совершенно аналогично. Подобно лазеру, в нем тоже есть «резервуар», поставляющий проходящему пучку – только не квантов, а атомов – дополнительные атомы для его «умножения». В данном случае этим «резервуаром», а также источником исходного атомного пучка, является магнитная ловушка, где находится облако атомов натрия в состоянии так называемого конденсата Бозе – Эйнштейна. Это особое состояние вещества было несколько лет назад впервые получено экспериментальным путем, с помощью сверхглубокого (почти до абсолютного нуля) охлаждения коллектива атомов. В состоянии «конденсата Б-Э» все атомы ведут себя как один «сверхатом», то есть находятся в одном и том же, самом нижнем энергетическом состоянии, и потому имеют одни и те же квантовые характеристики.

Оказалось, что такой конденсат обладает и другими необычными особенностями. Если сквозь него пропустить два лазерных луча со слегка разными энергиями и направлениями, то атомы, первоначально находившиеся в покое, поглощают фотон более высокоэнергетичного луча, а потом излучают фотон, соответствующий менее энергетичному лучу. Разница энергий идет на придание атому определенной скорости по направлению, совпадающему с равнодействующей направлений обоих пучков. Иными словами, под воздействием двух лазерных пучков все атомы конденсата приобретают одну и ту же – небольшую – энергию и начинают медленно двигаться, продолжая оставаться в одном и том же квантовом состоянии, или, как говорят, оставаясь «когерентными» (согласованными).