Техника - молодёжи 2003-10, страница 15

те соприкосновения двух веществ (металлов или полупроводников) при прохождении через контакт электрического тока. В замкнутой цепи один из контактов нагревается, другой, наоборот, охлаждается. Количество выделяющейся (или поглощающейся) теплоты Q пропорционально электрическому заряду q, проходящему через контакт: Q = Пд, где П — коэффициент Пельтье, зависящий от природы контактирующих веществ. При изменении направления тока эффект меняет знак, поэтому, если вместо холодного кваса вам требуется горячее молоко, — нет ничего проще.

Температура охлаждаемой жидкости задается произвольно, например от О до 4°С или от 0 до 12 С Система может быть 2-, 4-, или 6-канальной, контроль осуществляется с помощью процессора. Через такую надстроечную башню можно прогонять до 50 литров в час, получая в итоге прохладные напитки, к тому же, проблемы озоновых дыр совершенно исключаются.

ОПАСНЫЕ ПУЗЫРЬКИ. При проведении операций на открытом сердце необходим аппарат искусственного кровообращения, который временно выполняет функции сердечной мышцы Однако случается так, что воздух или другой газ могут попасть в артериаль-

личественную оценку числа и размера микропузырьков газа, попадающих в выходную артериальную магистраль аппарата искусственного кровообращения, и определять наиболее опасные этапы операции. Работа по созданию такой системы проводится в НИИ трансплантологии и искусственных органов Минздрава РФ совместно с научно-производственной фирмой «БИООС» при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

В качестве основы для системы регистрации и оценки размеров и числа микропузырьков выбран доплеров-ский анализатор. Суть его действия в следующем. Создаваемая в анализаторе ультразвуковая волна отражается от движущихся в магистрали газовых пузырьков. По амплитуде выходящего сигнала (который имеет форму допле-ровской разностной волны) можно судить об их размерах.

С целью калибровки этого прибора разработан специальный генератор микропузырьков производящий пузырьки определенного диаметра (10— 120 мкм.) с заданными частотой следования (до 20 микропузырьков в се-

нию аппарата. Первый образец системы для обнаружения микропузырьков газа уже прошел успешные испытания на калибровочном стенде.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАНОТЕХНОЛО-ГИЙ. В последнее время в науке стало активно развиваться новое направление — нанотехнологии, охватывающие практически все области физики, химии и биологии. Наночастицы сравнимы с размерами молекул и атомов, но исследователям всегда хочется их увидеть. И одними из наиболее востребованных приборов оказались сканирующие зондовые микроскопы. Их история началась в 1981 г., когда швейцарские ученые Г.К. Бининг и Г. Рорер впервые сконструировали сканирующий туннельный микроскоп, с помощью которого можно было наблюдать атомы, причем каждый в отдельности, да еще и в заданных точках. Рабочим органом прибора — зондом — служила токопроводящая игла из вольфрама или сплавов платины Позже появились атомно-силовые микроскопы, сканирующее устройство которых напоминает патефон Острую маленькую иголочку, например из разбитого монокристалла сапфира, приклеивают к одному концу плоской упругой пластинки, сделанной из тонкой

ную линию аппарата, а затем и в организм пациента, и вызвать так называемую газовую эмболию сосудов и осложнения после операции. Причин тому достаточно много. Они связаны не только с техническими ошибками врачей -перфузионистов, но и с функциональными особенностями самих аппаратов искусственного кровообращения. По мнению многих исследователей, газовая эмболия в той или иной степени имеет место практически во всех операциях, где применялись эти аппараты Особенно она опасна для грудных детей и пожилых людей.

Для уменьшения вероятности возникновения газовой эмболии необходимы современные аппаратные средства, которые могли бы проводить ко-

кунду) и скоростью циркуляции в потоке жидкости (2—6 литров в минуту). Благодаря оригинальной конструкции звукового вибратора, можно легко и стабильно получать воздушные пузырьки нужного размера. Новизна подхода заключается в том, что с помощью разработанного калибровочного стенда можно моделировать такие же ситуации, какие происходят в магистрали аппарата искусственного кровообращения, но со всеми известными параметрами. Это позволит получить стандартную методику тестирования прибора.

В любое время система (6) сможет вести контроль за попаданием опасных пузырьков газа с диаметром от 10 микрон и больше в артериальную ли-

платиновой фольги — кантилевера; другой ее конец крепится на держателе. В ходе сканирования игла повторяет рельеф изучаемой поверхности, заставляет кантилевер колебаться в вертикальном направлении, а при боковых неровностях еще и поворачиваться вокруг продольной оси. Изменения положения зонда регистрируются.

Измерения с помощью атомно-си-ловых микроскопов проводят двумя способами: контактным и бесконтактным Оба способа имеют существенные недостатки, влияющие на точность получаемой «картинки». В 1993 г. получил признание третий — резонансный, или, как его еще называют, полуконтактный («теппинг») метод исследований. Суть его заключается в

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 15 ' 2 0 0 3

11