Техника - молодёжи 2008-10, страница 8

12010 N^OS ТМ

На пути к лазерному телевидению

Как известно, любой цвет можно получить, смешивая в разных пропорциях красный, синий и зелёный. А лучшие источники цветного излучения - лазеры, они дают свет удивительной чистоты и яркости. Телевидение на их основе пока не создано, но инженеры многих стран активно над ним работают. Уже есть проекционные лазерные аппараты, позволяющие получать цветное изображение на белом экране. Их ключевой элемент - надёжный и компактный лазерный источник излучения.

Создать небольшой лазер с нужными характеристиками далеко не просто. Дело в том, что цвет излучения, т.е. длина его волны, - это «врождённая» характеристика структуры, составляющей рабочую область лазера. Получить работоспособный, удобный в эксплуатации и приемлемый по сложности и стоимости изготовления квантовый генератор необходимой частоты удаётся далеко не всегда.

Один из методов получения нужного цвета состоит в преобразовании исходного излучения с помощью особых кристаллов, называемых нелинейными. Маленький, определённым образом «настроенный» кристаллик, ус

тановленный на пути лазерного луча, меняет его цвет. Так, для получения зелёного цвета уже давно применяются нелинейно-оптические кристаллы в паре с широко распространёнными инфракрасными лазерами. Получая «на входе» невидимое излучение ИК-лазера, кристалл генерирует его вторую гармонику (удвоенную частоту) -а это и есть зелёный свет.

Екатеринбургские физики из Уральского государственного университета им. Горького пошли дальше. Специалисты из лаборатории ферромагнетиков под руководством профессора В.Я. Шура научились направленным образом модифицировать легированный оксидом магния кристалл ниобата лития. Они умеют получать недорогие кристаллы со слоистой доменной структурой периодичности, которая выдержана с точностью 20 нм. Эта перпендикулярная падающему лазерному лучу структура и делает кристалл эффективным -с КПД 60% - преобразователем одной длины волны в другую, то есть одного цвета в другой.

Новая технология запатентована под названием «Способ формирования доменной структуры в монокристалл ичсской пластине пелинейно-оп-

Демвис трационный образец преобразователя на форуме «Роснанотех-2009»

Эти могучие нанотрубки

Когда в состав бетона, пластмассы, краски входят наноразмерпые элементы, мы называем это - напоматериа-лы. А если из таких элементов состоит центральное звено механизма, реализующее принцип его действия?

Именно таким звеном в самых разнообразных по назначению и исполнению механизмах может стать искусственная мышца из углеродных наиотру-бок (УНТ). Эту идею уже несколько лет разрабатывает Рэй Богман, директор Института нанотехнологий при Техасском университете Далласа.

Сначала он изготовил беспорядоч

ный пучок УНТ. Упорно работая над повышением регулярности строения пучка, учёный сумел получить мыш-цеподобную структуру в виде пряжи из плотно упакованных вертикально ориентированных УНТ длиной около 100 нм, скрученных в тонкие длинные «макронити».

В целом похоже на настоящую мышцу; сходство дополняется тем, что «УГГГ-мускул» управляется электрическим током - при его прохождении УНТ, в зависимости от их типа, отталкиваются или притягиваются друг к другу.

Нити оказались в 150 раз более прочными, чем наиобумага, но главное не это. «Нанотрубочпая мышца» чрезвычайно сильна - в удельном измерении, конечно. Она может растягиваться в 10 раз больше, чем естественная, и в 1000

тического сегнетоэлектрика». Она позволяет получать из излучения ближнего ИК-диапазона свет пяти дискретных длин волн в диапазоне от 460 до 671 нм, то есть от синего до красного.

В начале года в Швейцарии эта технология была удостоена золотой медали 37-го Женевского Международного салона изобретений и новаций. Для продвижения своих идей учёные создали предприятие «Лабфер». Их нелинейные преобразователи оказались нужны для самых разных целей. Они не только расширяют возможности имеющихся лазеров, но и позволяют создать малогабаритные лазерные источники, к примеру, для медицины. А там, глядишь, и для телевизионных приёмников...

Александр СУМБАТОВ

раз быстрее. При сжатии она развивает усилие, в 30 раз превосходящее усилие естественного мускула того же поперечного сечения. Наши мышцы сжимаются на 10-20% в секунду, а «мышца» из УНТ-на 30 000-40 000%.

Если добавить сюда «нечеловеческий» диапазон рабочих температур -от сжижения азота до плавления железа, - то можно понять, что опасный конкурент появился не только у бурлаков и докеров, но и у промышленных роботов с их электро- и гидроприводами.

Поэтому среди множества применений, предлагаемых для разработки Богмана - а среди них встречаются совершенно неожиданные, - использование «УНТ-мускулов» в качестве приводов для напомеханизмов - далеко не самое интересное и актуальное.

Б