2000 №4

Если же специально высушить каплю на предметном стекле микроскопа, получается вот такая ромашка. Исследователи изучили процесс высыхания капли конторского клея и даже вывели сложные уравнения, описывающие его. Ромашка возникает при образовании напряжений в полужидкой массе, а затем и трещин в процессе высушивания капли. По мере того, как капля высыхает от периферии к центру, в ней возникают радиальные трещины, а затем края «лепестков» отслаиваются от стекла и встают дыбом.

Может быть, кто-то из читателей сумеет получить такой «цветок» в домашних условиях?

БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

НАЙТИ ОДНУ СРЕДИ МИЛЛИАРДА

Весьма полезной для ряда областей науки, техники и медицины окажется новая разработка Центра естественно-научных исследований Института общей физики Российской академии наук (ЦЕНИ ИОФАН). В отделе диодной лазерной спектроскопии Центра создана лазерная система, с высокой точностью определяющая присутствие малых примесей в газовых смесях.

Используемый для этого метод называется спектральным анализом и основан на различии спектров поглощения оптического излучения разными молекулами. Применяется он достаточно давно, но главным образом в лабораторных условиях, поскольку большинство молекул хорошо поглощает излучение в диапазоне 2,5–5 микрон (так называемая средняя инфракрасная область), а перекрывающие эту область лазеры работают только при очень низких температурах и требуют специальных систем охлаждения. Куда дешевле обходятся те лазеры, которые функционируют при комнатной температуре, но они перекрывают лишь диапазон 0,8–2,5 микрона (ближняя инфракрасная область). А в нем молекулы поглощают излучение в сотни и даже тысячи раз слабее, чем в средней ИК-области. Соответственно во столько же раз оказывается слабее и чувствительность лазера.

Остроумный способ повысить эту чувствительность нашли специалисты ИОФАНа. Получаемое с обеих противоположных граней лазерного кристалла излучение направляют одновременно в два оптических канала — эталонный и аналитический. Оба заполнены однотипной газовой смесью, но в первом количество исследуемых молекул строго известно, а во втором — должно быть определено. Чтобы максимально увеличить поглощение молекулами излучения, его путь — чисто оптическими методами — многократно (иногда даже тысячекратно) удлиняется. Выход из обоих оптических каналов фокусируется на фотоприемниках и сравнивается.

При помощи такого лазера можно определить количество в воздухе углекислого газа даже при концентрации 1:10⁸.

При создании конкретных приборов возникла, однако, еще одна трудность — финансовая. Дело в том, что большинство изготовляемых сегодня дешевых лазеров на самом деле не совсем лазеры, поскольку генерируют не одну длину волны, а сразу несколько. Специалисты ЦЕНИ ИОФАН научились работать с такими лазерами, почти не проигрывая в чувствительности.

В результате были созданы приборы, способные улавливать среди миллиарда молекул воздуха десяток исследуемых — например, углекислого газа или метана.

И та и другая модификация работают уже сегодня. Первая из них проходит клинические испытания в реанимационном отделении Боткинской больницы, где помогает анестезиологам определить, поступает ли хоть какое-то количество углекислого газа при искусственном дыхании из легких пациента (то есть по сути дела: дышит ли он). Вторая опробована во время совместных с Томским институтом оптики исследований парникового эффекта, при определении разного рода утечек метана на газопроводах и в городе (с газозаправочных станций, на полях аэрации, из выхлопных труб автомобилей). Сейчас разрабатывается способ установки системы на вертолете — для обеспечения постоянного мониторинга газопроводов. Такому мониторингу мешает, однако, вертолетный винт, отгоняющий воздух вниз от корпуса, а следовательно, и от аналитической системы, и не исключено, что эту систему придется подвешивать на тросах.

А специалисты ЦЕНИ работают сегодня над новым вариантом лазерного анализатора, который должен определять наличие в салоне автомобиля молекул этанола (то есть паров алкоголя) и притом на значительном расстоянии. Уж очень заинтересованы в этом службы безопасности дорожного движения. Правда, не у нас, а в США: у наших на это пока нет средств.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА

Технологию рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв разработали специалисты фирмы «Экойл» и научно-производственного объединения «Приборсервис» (г. Томск). Технология основана на использовании выделенных из местной микрофлоры углеводородоокисляющих микробов, которых специальным образом размножают, а затем вносят в почву при помощи так называемой экологической машины — «ЭМ-2М».