Юный техник, 2008 № 02
Шрифт:
Так, например, достаточно очень небольшого количества атомов бора или фосфора, чтобы сделать кремний электропроводным.
Уже при соотношении примеси 8 «чужих» атомов на 100 000 собственных кремний обретает свойства типичного металла. И теория предсказывала, что при более высокой концентрации примесей проводимость кремния может стать сверхпроводимостью. На практике же технологам почти шесть десятков лет не удавалось «втолкнуть» в кремний дополнительное количество атомов примеси. А потому для получения сверхпроводимости в кремнии его приходилось не только охлаждать почти до абсолютного нуля, но еще и подвергать колоссальному давлению — до 100 000 атмосфер!
Распределение
Тем не менее, в конце 2006 года французским исследователям удалось повысить содержание примесей в кремнии в 10 000 раз. Каким же образом? Ученые пошли на некоторые хитрости.
Сначала кремниевую пластину поместили в газовую среду, состоящую из атомов бора. Когда бор осел на поверхности кремния, образовав тончайшую пленку, поверхность стали облучать импульсами ультрафиолетового лазера большой мощности. Кванты ультрафиолета расплавляли поверхность кремния и как бы «утапливали» в расплаве атомы примеси. При этом кремний остывал столь быстро, что не успевал толкнуть атомы примеси обратно на поверхность. Они оставались словно «заморожены» внутри кристалла. И с каждым последующим импульсом количество атомов примеси все возрастало…
Таким образом исследователям удалось довести концентрацию примеси до 4 %. Это и привело к тому, что хотя кремний по-прежнему приходится очень сильно охлаждать, но его сверхпроводимость наступает при нормальном атмосферном давлении.
Конечно, необходимость охлаждения все еще сдерживает широкое применение сверхпроводящего кремния в технике. Однако полученный материал дешевле других. Исследователи вовсе не закончили свою работу и надеются получить высокотемпературную сверхпроводимость. А она, в свою очередь, глядишь, приведет их к получению очередной Нобелевской премии.
И.ЗВЕРЕВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ВСЕ МЫ РОДОМ ИЗ… ЛУЖИ?Такую оригинальную гипотезу выдвинул недавно академик РАН Юрий Наточин. Он полагает, что вряд ли жизнь могла возникнуть в морской воде, как это принято считать. Ведь в ней содержится натрий, а он препятствует синтезу органических веществ. Калий, напротив, способствует синтезу. А этим химическим элементом, как известно, богата глина, которой довольно часто устлано дно небольших луж и пресноводных водоемов. Стало быть, по мнению академика, первые протоклетки появились на Земле примерно 3,5 млрд. лет тому назад именно в пресной воде, а не в морской.
ГЕН ВЫСОКОГО РОСТА.Группа исследователей из Гарварда, Оксфорда и некоторых американских клиник открыла ген, который помогает людям вырастать великанами. «Если ген под названием HMGA2 активен, то у человека больше шансов стать баскетболистом, — утверждает Тим Фреэйлинг, участвующий в исследованиях. — Однако активация лишь одного гена не гарантирует двухметровый рост. Видимо, кроме него, развитие человека обеспечивают еще и другие гены». Но исследователи рады и тому, что
ВЕЛИКАНАМ ГРОЗИТ ВЫМИРАНИЕ?Неожиданное открытие сделали недавно российские ученые. Изучив геномы 110 видов млекопитающих разного размера, они пришли к выводу, что организмы большей массы быстрее накапливают в своем геноме вредные мутации, чем малыши. А потому, получается, что, например, слоны должны со временем или сильно уменьшиться в размерах, или вымереть, как то уже произошло с их ближайшими родственниками — мамонтами.
НА ПРОТЕЗАХ БЕЖАТЬ БЫСТРЕЕ?Двадцатилетний житель ЮАР Оскар Писториус недавно установил несколько мировых рекордов по бегу. В том не было бы ничего удивительного, если бы он не бежал на протезах.
Мальчик в свое время родился с недоразвитыми конечностями, которые пришлось ампутировать, и с младенческого возраста Оскар пользуется протезами. А получив относительно недавно сделанные по спецзаказу многослойные протезы из углеволокна, он побежал. Теперь эксперты гадают: быть может, это протезы с усиленной отдачей помогают ему столь шустро передвигаться?..
ЛЕВШИ ЛУЧШЕ ДЕРУТСЯ?Интересную особенность, связанную с лево- или праворукостью людей, обнаружили белорусские исследователи. Изучая скорость двигательных реакций у 400 добровольцев, среди которых было поровну левшей и правшей, ученые к своему собственному удивлению установили, что вопреки устоявшемуся мнению у левшей «резвее» правая рука, а у правшей — левая. Кроме того, левши быстрее соображают, а потому в драке их шансы выше.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
«Небесный» поезд Поднебесной
С виду это самый обычный поезд: тепловоз ведет за собой 15 вагонов, в которых размещаются около 800 пассажиров. Расстояние в 4064 км от Пекина до Лхасы он одолевает за 48 часов со средней скоростью чуть более 80 км/ч.
Однако нигде больше в мире поезд не забирается выше облаков, достигая в конце пути «Крыши мира» — так местные жители называют Цинхай-Тибетское нагорье, расположенное на высоте около 4000 м над уровнем моря.
Главная, пожалуй, сложность, которую пришлось преодолеть строителям трассы стоимостью 33 млрд. юаней (4 млрд. долларов США), — это вечная мерзлота. Участок Голмуд — Лхаса является не только самой высокогорной в мире железнодорожной трассой, но и имеет самый большой участок протяженностью 550 км, проходящий в зоне вечной мерзлоты.
Вокзал в Лхасе выглядит очень современно.
< image l:href="#" />Высокогорная трасса проходит по живописнейшим местам.
Чтобы железнодорожная колея не вспучивалась при оттаивании грунта летом, на 111-километровом участке она проходит сплошь по насыпи, состоящей из бутовых камней, прикрытых сверху слоем земли и песка. Такая конструкция позволяет отводить тепло от полотна зимой и охлаждать его летом. Кроме того, у насыпи на ряде участков в землю вкопаны железные столбы высотой 2 м и диаметром около 15 см. Они представляют собой тепловые колонки, выводящие тепло из-под земли.