Компьютерра, 2008 № 14 (730) - страница 9
Кто из нас не злился, когда срочно понадобившийся скотч, вместо того чтобы разматываться ровной лентой, вдруг отрывался коротким треугольником. Так "неправильно" почему-то ведет себя не только скотч, но и старые обои, пленка, в которую упакованы компакт-диски, кожура помидоров и многие другие покрытия. И вот, наконец, международной команде ученых из Чили, США и Франции, координируемой из Университета Сантьяго, удалось разобраться, в чем тут дело. Полученное учеными простое соотношение хорошо описывает это распространенное явление и поможет избежать проблем во многих практических приложениях, от упаковки товаров до производства электроники.
Как выяснилось, образование треугольной прорехи обусловлено тремя свойствами липкой пленки - упругостью, энергией приклеивания и энергией разрыва. Ученым удалось вывести формулу, которая связывает эти свойства и угол треугольника, в виде которого отрывается пленка. Стало понятно, почему иногда возникает такой треугольный отрыв. Когда пленку тянут, отклеивая от поверхности, упругая энергия запасается в ее изгибе. Эта энергия может израсходоваться двумя способами - либо на отрыв пленки от поверхности, либо на разрыв самой пленки, что и случается при наличии в ней дефектов, провоцирующих начало разрыва. При отсутствии клея (например, в упаковке компакт-дисков) физика разрыва и форма получающихся фигур гораздо сложнее, но все равно более-менее укладывается в общую концепцию.
Многочисленные эксперименты прекрасно подтверждают теорию. Кроме очевидных практических приложений с ее помощью, измерив угол в получившемся треугольнике, теперь можно вычислить любое из трех свойств пленки, если два других известны. Этот способ очень пригодится разработчикам современной гибкой электроники, поскольку определять свойства применяемых в ней тонких пленок сегодня крайне затруднительно.
На первый взгляд кажется странным, что серьезные ученые из известных университетов занялись такой вроде бы пустячной проблемой. Однако история науки свидетельствует, что, казалось бы, самые простые и обыденные явления зачастую очень трудно объяснить. Любопытно, что такие обрывки давно вдохновляют французского художника Жака Виллажа (Jacques Villeglе), который ищет и отрывает материал для своих шедевров от афиш и рекламы на улицах Парижа и других французских городов. ГА
Принципиально новый высокотемпературный сверхпроводник на основе железа открыли химики из Токийского технологического института. Новый материал не бьет никаких рекордов, становясь сверхпроводящим при 26 градусах выше абсолютного нуля, но обещает помочь ученым разобраться с самим механизмом сверхпроводимости.
Открытые более двадцати лет назад высокотемпературные сверхпроводники, для охлаждения которых использовался сравнительно дешевый жидкий азот, обещали произвести быструю революцию в энергетике, электротехнике и электронике. Они должны были свести к нулю огромные потери энергии на бесполезный нагрев проводов. Но прошло двадцать лет, а коммерческие приложения высокотемпературной сверхпроводимости еще надо поискать.
Дело в том, что несмотря на титанические усилия исследователей механизм высокотемпературной сверхпроводимости до сих пор не очень понятен. Теорий предостаточно (даже, пожалуй, чересчур), но это почти равносильно их отсутствию. Развитая в шестидесятые годы теория сверхпроводимости БКШ (по инициалам ее создателей - Бардин-Купер-Шриффер) сносно объяснила этот эффект в металлах и сплавах при низких температурах. Но она плохо работает в сложной слоистой структуре высокотемпературных сверхпроводников. Поэтому физикам приходится продираться в потемках, часто по наитию, тупо меняя атом за атомом в различных соединениях. И многие из них оказываются непрочными, нестабильными или даже ядовитыми, что препятствует коммерческому применению сверхпроводимости.
Во всех высокотемпературных сверхпроводниках, несмотря на их разнообразие, есть слои из атомов кислорода и меди. Предполагают, что именно по ним постоянный ток течет без сопротивления. И тем примечательнее новое соединение из лантана, кислорода, железа и мышьяка с небольшой примесью фтора La[O1-xFx]FeAs (x = 0,05-0,12), в котором вместо меди работает железо. У железа совсем другие электронные и магнитные свойства, и исследование нового класса высокотемпературных сверхпроводников (а похожие соединения наверняка не заставят себя ждать) даст теоретикам массу новой пищи для размышлений. Нам же остается надеяться, что содержащие железо сверхпроводники помогут решить эту проблему физики твердого тела. Впрочем, нельзя исключать, что все только еще сильнее запутается. ГА
