Российские ученые на пороге технической революции. В Дубне сделаны открытия, не имеющие мировых аналогов. Солнечные батареи с 90% КПД и квантовый компьютер практически созданы.
Добавить в моё избранное
8 мин, 12 сек 8216
Оказывается, что группы наночастиц могут обладать новыми качествами из-за их взаимодействия друг с другом. Последнее имеет место в гетероэлектрике. Если размер частицы в гетероэлектрике много меньше длины волны ЭМП (т. е. несколько десятков нм для видимого света!), то наночастица, с точки зрения взаимодействия с ЭМП, — обычный маятник. Приложенное ЭМП возбуждает колебания таких наночастиц-маятников, взаимодействуя с их электронами. При этом каждая наночастица излучает собственное, слабое, ЭМП и, таким образом, взаимодействует с соседями, заставляя их электроны колебаться синхронно со своими. При этом резко возрастает энергия системы из N наночастиц, она оказывается «N2. Это и обуславливает особые свойства гетероэлектриков в ЭМП.»
Тип материала наночастиц и их концентрация сильно влияют на теплофизические и магнитные свойства. Так, при малых концентрациях значительно возрастают магнитные и парамагнитные свойства, и наночастицы вещества проявляют уникальное свойство — «самосборку кристаллической структуры»
Нанотехнологии используются уже в военной и гражданской областях. Появились новые нанопродукты. Сообщают, например, об устойчивых к царапинам очках, наполненных гелем кедах, созданных в США. Обогащенными образцами пластмасс надеются заменить металлические корпуса баллистических ракет и ракет, предназначенных для запуска спутников. Есть ли у Центра в этой области достойный ответ? Что Вы можете или планируете предложить потребителю?
О. З.: Прежде всего, могу сказать, что кеды, наполненные гелем, уже вчерашний день! Я не удивлюсь, если используя предлагаемые нами технологии, завтра возникнет идея сделать на базе ГЭ кеды или кроссовки, аккумулирующие энергию передвижения и отдающие ее при соприкосновении с твердой поверхностью, что будет выражаться в облегчении движения, условно — «ходьба, как по Луне» Вот это задача для ГЭ применительно к любой обуви, и я знаю, что она может быть выполнена в кратчайшие сроки.
Теперь о новых материалах. Огромные усилия были направлены на создание технологии производства сверхчистых (степень очистки 10-7 и более!) редкоземельных материалов (РЗМ!), которые в таком виде уже обладают неизученными новыми свойствами. До этого времени достичь подобной чистоты было невозможно, поскольку попадавшие в металл примеси, естественно, снижали точность и чистоту эксперимента. При внесении сверхчистых РЗМ в ГЭ могут, при определенных условиях, возникать сверхжаропрочные и сверхлегкие металлы, не требующие тепловой защиты, использовать которые можно, например, для корпуса ракет и самолетов. Вот такие перспективы открывает гетероэлектрик.
Какие из упомянутых исследований Центра могут применяться на практике и в каких областях?
В. С.: Исследования авторов серии патентов показали, что применение ГЭ с новыми свойствами, в основе которых лежит механизм суперкогерентности, является универсальным методом решения самых разнообразных прикладных задач по управлению электромагнитным полем.
Сегодня коллектив авторов патентов описал 24 класса типов применения ГЭ. По нашим экспериментам, качественный скачок по большинству направлений составляет от 100 до 1000 раз. И это реальность.
Например, оптические и инфракрасные фильтры, линзы и зеркала, оптические материалы с высоким показателем преломления могут использоваться для очков, биноклей, в стеклах обычных окон для полной защиты от ультрафиолета и без ограничений доступа видимого света. Высокочастотные емкости, индуктивности применимы в электронике — миниатюризация в 10-100 раз любых электронных приборов.
Разработанная в нашей лаборатории технология получения фотонных кристаллов обещает уникальные сферы применения в оптической электронике, лазерной технике и телевидении, открывает новые возможности в голографии.
С помощью ГЭ можно создать сверхминиатюрные генераторы когерентного ЭМП — нанолазеры; нелинейные и бистабильные оптические элементы и др. Повышение действенности преобразования энергии ЭМП в электрическую энергию решает задачу создания высокоэффективных фотокатодов, фотоэлементов и солнечных батарей.
Конструирование принципиально новых устройств обработки информации — квантовых логических ячеек, оптических логических блоков — позволяет создать на основе технологии ГЭ квантовые компьютеры, использующие вместо электрического сигнала световой импульс. Быстродействие компьютеров при данных технологиях практически не будет иметь ограничений и может возрасти в несколько тысяч раз.
Это всего лишь небольшая часть принципиальных открытий в этой области и спектра возможного их применения. Следует отметить, что гетероэлектрики могут обладать целым рядом новых свойств и применений, которые еще неизвестны, как в случае с лазером, находящем самое разнообразное применение на протяжении всего периода его развития.
Существуют ли в Ваших планах исследования по компьютерным технологиям и другим отраслям промышленности, кроме уже упоминавшихся?
Тип материала наночастиц и их концентрация сильно влияют на теплофизические и магнитные свойства. Так, при малых концентрациях значительно возрастают магнитные и парамагнитные свойства, и наночастицы вещества проявляют уникальное свойство — «самосборку кристаллической структуры»
Нанотехнологии используются уже в военной и гражданской областях. Появились новые нанопродукты. Сообщают, например, об устойчивых к царапинам очках, наполненных гелем кедах, созданных в США. Обогащенными образцами пластмасс надеются заменить металлические корпуса баллистических ракет и ракет, предназначенных для запуска спутников. Есть ли у Центра в этой области достойный ответ? Что Вы можете или планируете предложить потребителю?
О. З.: Прежде всего, могу сказать, что кеды, наполненные гелем, уже вчерашний день! Я не удивлюсь, если используя предлагаемые нами технологии, завтра возникнет идея сделать на базе ГЭ кеды или кроссовки, аккумулирующие энергию передвижения и отдающие ее при соприкосновении с твердой поверхностью, что будет выражаться в облегчении движения, условно — «ходьба, как по Луне» Вот это задача для ГЭ применительно к любой обуви, и я знаю, что она может быть выполнена в кратчайшие сроки.
Теперь о новых материалах. Огромные усилия были направлены на создание технологии производства сверхчистых (степень очистки 10-7 и более!) редкоземельных материалов (РЗМ!), которые в таком виде уже обладают неизученными новыми свойствами. До этого времени достичь подобной чистоты было невозможно, поскольку попадавшие в металл примеси, естественно, снижали точность и чистоту эксперимента. При внесении сверхчистых РЗМ в ГЭ могут, при определенных условиях, возникать сверхжаропрочные и сверхлегкие металлы, не требующие тепловой защиты, использовать которые можно, например, для корпуса ракет и самолетов. Вот такие перспективы открывает гетероэлектрик.
Какие из упомянутых исследований Центра могут применяться на практике и в каких областях?
В. С.: Исследования авторов серии патентов показали, что применение ГЭ с новыми свойствами, в основе которых лежит механизм суперкогерентности, является универсальным методом решения самых разнообразных прикладных задач по управлению электромагнитным полем.
Сегодня коллектив авторов патентов описал 24 класса типов применения ГЭ. По нашим экспериментам, качественный скачок по большинству направлений составляет от 100 до 1000 раз. И это реальность.
Например, оптические и инфракрасные фильтры, линзы и зеркала, оптические материалы с высоким показателем преломления могут использоваться для очков, биноклей, в стеклах обычных окон для полной защиты от ультрафиолета и без ограничений доступа видимого света. Высокочастотные емкости, индуктивности применимы в электронике — миниатюризация в 10-100 раз любых электронных приборов.
Разработанная в нашей лаборатории технология получения фотонных кристаллов обещает уникальные сферы применения в оптической электронике, лазерной технике и телевидении, открывает новые возможности в голографии.
С помощью ГЭ можно создать сверхминиатюрные генераторы когерентного ЭМП — нанолазеры; нелинейные и бистабильные оптические элементы и др. Повышение действенности преобразования энергии ЭМП в электрическую энергию решает задачу создания высокоэффективных фотокатодов, фотоэлементов и солнечных батарей.
Конструирование принципиально новых устройств обработки информации — квантовых логических ячеек, оптических логических блоков — позволяет создать на основе технологии ГЭ квантовые компьютеры, использующие вместо электрического сигнала световой импульс. Быстродействие компьютеров при данных технологиях практически не будет иметь ограничений и может возрасти в несколько тысяч раз.
Это всего лишь небольшая часть принципиальных открытий в этой области и спектра возможного их применения. Следует отметить, что гетероэлектрики могут обладать целым рядом новых свойств и применений, которые еще неизвестны, как в случае с лазером, находящем самое разнообразное применение на протяжении всего периода его развития.
Существуют ли в Ваших планах исследования по компьютерным технологиям и другим отраслям промышленности, кроме уже упоминавшихся?
Страница 2 из 3
