Юный техник, 2000 № 01
Шрифт:
Схема накопления электроном энергии и испускания ее в виде света:
1 — электрическое поле; 2 — область полупроводника, в котором образовалась «дырка»; 3 — «дырка»; 4 — образование «дырки» под воздействием света; 5 — освободившийся электрон переходит в другую энергетическую зону; 6 — освободившийся электрон
Схема оптической линии задержки:
1 — падающие лучи света; 2 — электроды управления; 3 — выходящие лучи света; 4 — положение электронов; 5 — подложка.
И это только начало. Время задержки может быть еще большим, если использовать «сэндвич» больших размеров.
Комментируя этот опыт, Рокке подчеркнул, что теперь его команда способна на большее, чем простое удержание энергии фотона. Они могут отдавать команды, когда и в каком месте эта энергия должна высвободиться.
Технически это означает, что исследователи просто-напросто сводят на нет пики и впадины электрического поля. Причем могут добиться этого двояким способом. Либо путем размещения тонкого металлического электрода в верхней точке кристалла, либо путем направления одной звуковой волны навстречу другой с помощью поля противоположной фазы.
Когда электроны и положительные частицы воссоединяются, они производят вспышку фотонов примерно такой же энергии, какая имелась первоначально.
Словом, получается, что Рокке и его коллеги словно бы заключили свет в ловушку примерно так же, как сказочного джинна, помещают в лампу или бутылку.
Правда, имеет смысл указать на особенности опыта. Все описанные эксперименты начинали проводить при температуре жидкого гелия — 4 градуса выше абсолютного нуля, что, разумеется, не так уж удобно для ежедневного применения. Сегодня команда Рокке тот же самый эффект получает при температуре жидкого азота. Следующим этапом, как полагают, будет попытка создания оптической линии задержки, работающей при комнатной температуре.
Экспериментаторы считают, что гибкость в работе созданного устройства позволяет не только удерживать на какое-то время свет, но и выполнять такие операции, как соединение ряда входящих оптических сигналов в один либо разделение их в обратном порядке. Виксфорт открыл, что может даже изменять длину волны воспроизведенного света путем простого сжатия полупроводника. Исследователи смогут использовать эту особенность, когда потребуется закодировать какую-то дополнительную информацию.
Другое практическое использование устройств может состоять в оптическом распознании по образцам, в фильтровании, накоплении, восстановлении изображения. Причем можно будет использовать не только свет. Виксфорт предвкушает загрузку и чтение каждой из ячеек памяти благодаря использованию пар «электроны — дырки», которые переносятся поверхностными акустическими волнами. Заложенная про запас информация может в этом случае передаваться даже от одной ячейки в следующую для использования.
В перспективе, используя лазерный свет вместо проводов и параллелизм обработки данных, исследователи намерены сконструировать оптический компьютер, каких еще не было. «Это будет настоящий пожиратель цифровых
В. ДУБИНСКИЙ
Художник Ю. САРАФАНОВ
Коттедж из бумаги
Строительство — одна из самых консервативных отраслей человеческой деятельности. Бетон, камень, кирпич, дерево — все эти строительные материалы известны человеку еще с глубокой древности. Ну а что нового готовы предложить современные специалисты на пороге нового тысячелетия?
Этим вопросом задался наш специальный корреспондент Виктор ЧЕТВЕРГОВ, посетив Международную специализированную выставку «Строительные материалы и технологии-99».
Помните, в сказке Заяц построил себе избушку лубяную, а Лиса ледяную?
И нельзя сказать, что Патрикеевна поступила совсем уж безграмотно. Из льда тоже можно строить долговременные и прочные сооружения, надо только умело ограждать их от прямых солнечных лучей. А вот Заяц и впрямь новатор. Луб — почти что бумага. А строить бумажные дома додумались только сегодня. И подтолкнула к этому архитекторов и строителей экологическая необходимость.
Судите сами.
В мире сегодня выпускается огромное количество газет, журналов и прочей полиграфической продукции. Большая часть изданий после прочтения заканчивает свое существование на мусорной свалке. Разве это по-хозяйски?
Правда, неоднократно предпринимались попытки повторного использования макулатуры. Однако бумага из нее получается низкосортная, годится разве что для обертки и производства упаковочного картона.
И того и другого требуется не так уж много, поэтому до последнего времени значительная часть макулатуры поступала в мусоросжигательные печи, заполняя округу копотью и дымом. Иной выход предложил швейцарский дизайнер и архитектор, а заодно и изобретатель Фреди Изеле. В 1996 году он основал в ФРГ фирму, которая занимается конструированием и производством из бумаги… домов.
Технология крайне проста и базируется на идее всем известного детского «конструктора».
— Для сборки домов на заводе производятся универсальные элементы, снабженные креплениями, — рассказывает Изеле. — Из таких элементов можно даже вручную, без применения какой-либо техники, используя лишь шурупы и клей, собрать полноценный дом всего за 4 рабочих дня. После отделки такой коттедж по внешнему виду ничем не будет отличаться от своих собратьев, построенных из традиционных материалов.
А быстрота возведения стен стала возможной благодаря легкости элементов, из которых дом строится. Ведь панели, по существу, представляют собой сотовые конструкции.
Чтобы понять, что это такое, обратимся к простейшему опыту.
Отрежем от листа писчей бумаги полоску шириной в 2–3 см и перегнем ее несколько раз, так чтобы получилась своего рода гармошка. Если теперь поставить такую гофрированную полоску бумаги на ребро, то можно убедиться в ее немалой жесткости — она выдержит, например, вес стакана с водой. Этот принцип и положен в основу производства строительных элементов из бумаги.
Сначала бумажный рулон режется на листы, которые затем гофрируются и склеиваются. Полученный пакет опять-таки складывается в несколько слоев, а сверху облицовывается оргалитом или ДСП, образуя панели, по форме вполне стандартные. Однако они легче, скажем, бетонных в десятки раз.