Техника - молодёжи 1988-07, страница 5

К ВЫСОТАМ нтп

Когда же расплавленный образец поместили в аммиачную среду и опять включили лазер, все пошло в обратном порядке. Металл начал восстанавливаться, коэффициент поглощения падать, в результате расплав затвердел.

А что произойдет, если смешать воздух и аммиак в такой пропорции, чтобы окислительная и восстановительная реакции шли с одинаковой скоростью? Тогда ванадий с равной вероятностью может и затвердевать и плавиться! Он окажется в положении буриданова осла, сидящего на равном расстоянии между двух абсолютно одинаковых охапок сена. Согласно формальной логике животное должно умереть с голоду, будучи не в силах решить, какое сено выгоднее съесть первым.

К счастью, в реальных физических системах дело обстоит не так. Поведение нашего «осла» определялось, в частности, мощностью и шириной лазерного пучка. Когда изменялись эти параметры, о (ки) -сел то плавился, то затвердевал. При определенной ширине пучка система совершала регулярные колебания «плавление — кристаллизация».

Был найден и особый режим, при котором хаотически то расплавлялись, то

Фото /. Кристалл пятиокиси ванадия («теремок»), полученный при лазерном нагреве ванадия в окислительно-восстано-ительной среде.

кристаллизовались различные части окисного слоя. Именно в этом режиме вырос теремок (фото 1), а также кристаллы закиси меди и кремния (фото 2 и фото 3). Их появление из теплового хаоса столь же трудно себе представить (исходя из привычных термодинамических соо ношений), как воздух, самопроизвольно собравшийся в одном углу комнаты.

ВЕЗДЕСУЩИЕ ДИССИПАТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ

Мир диссипативных структур (так называют новообразования, возникающие в среде, где происходит интенсивный обмен веществом или энергией) многообразен. В слое кипящего масла самопроизвольно появляются шестиугольники (ячейки Бенара), в небе — перистые облака. Узоры на крыльях бабочек, полосы на шкурах животных зачастую оказываются явлениями того же рода. Особенно «охотно» диссипативные структуры образуются в средах с высоким удельным содержанием энергии. С

Фото?. «Гигантский» кристалл закиси меди, выращенный с помощью СО—лазера на поверхности медной пластинки.

подобными явлениями сталкиваются ученые, изучающие плазму, физику горения и взрыва. Может быть, не так уж не правы фантасты, заселяющие плазменные оболочки звезд удивительными вихреобразными существами?

Уникальный инструмент, с помощью которого можно создать диссипативные структуры практически в любой среде,— это лазер. (Напомним: лазерное излучение -— когерентное и монохроматическое, все кванты строго упорядочены, они как бы движутся «в одной упряжке»),

О «теремке», построенном из пятиокиси ванадия, мы уже говорили, вели же лазерным лучом нагреть тонкий слой пятиокиси ванадия, растекшейся по поверхности металлического ванадия, начнется другой, не менее любопытный процесс. В расплаве возникнут закручивающие спиральные волны (фото 4), нагретые значительно сильнее, чем окружаю щая среда. Возможно, подобные эксперименты помогут пролить свет на происхождение спиральных галактик, имеющих весьма похожую структуру.

Что ж, явления, происходящие в космосе, вполне можно промоделировать в физической лаборатории. Так, недавно советским ученым удалось создать мо-

Ф о т о 3. Столь «полногрудые» формы образуются при лазерном нагреве кремния. Возникший кристалл имеет вид идеальной полусферы.. После того как он «созреет», на его вершине вырастает еще один маленький кристалл.

(начало на стр. 1)

игрушка сделана по принципу давно известного «телевизионного тира». Светочувствительный датчик, вмонтированный в пластмассовый пугач, реагирует на контрольные индикаторы зкраиа, где тем временем разворачиваются захватывающие баталии. Метко прицелишься — из динамика тут же прозвучит взрыв, промажешь — заработаешь штрафные очки. Создатели игры с гордостью подчеркивают: в их программах мишенью ии в коем случае не могут быть люди, только роботы, машины или, на худой конец, малосимпатичные монстры. Увлекательно? Наверное...

4. ЛЕТАТЬ ВСЕГДА, ЛЕТАТЬ ВЕЗДЕ

Через минуту этот беспилотный канад

ский мотопланер взмоет в небеса и сможет

парить там сколь угодно долго. Проблемы с дозаправкой топливом ему неведомы, ведь электрический движок, вращающий винт, получает энергию с земли. Неболь

шая мобильная антенна посылает летающему в зоне прямой видимости аппарату мощный микроволновый импульс.

5. ЯЙЦО ДЛИНОЮ В МЕТР

Хозяйка, нарезающая ломтиками вареные яйца, испытывает массу неудобств, считают французские кулинары. Еще бы! Скользкий овальный комочек так и норовит выпрыгнуть из рук. Вот если бы пластать белок и желток словно колбасу... Сказано — сделано. Потратив 2 года и — страшно сказать! — 5 млн. франков, умельцы сработали уникальную установку по производству «яичных батонов», Длина их в принципе не ограничена — хоть полметра, хоть метр. Но оптимальным размером методом проб и ошибок признана 30-сантиметровая колбаска «емкостью» в 10— 1 2 яиц. Из нее можно получить 50 кружочков толщиной по 4 мм — для бутербродов, салатов, супов, «Через 5 лет мы будем по

лучать по 5 тыс. тонн батонов в год и завалим страну яйцами нового фасона,— ликует директор новоиспеченной фирмы.— Куры будут посрамлены!»

Пролетарии всех страи_г соединяйтесь!

■дехника ⁷

УЛУ^ОЯМНМ _198а

Ежемесячный общественно-политический научно-художественный и производственный журнал ЦК ВЛКСМ

Издается с июля 1933 года

(С) «Техника — молодежи», 1988 г.