Сегодня термоэлектрические преобразователи, известные как элементы Пельтье, используются весьма ограниченно, несмотря на их замечательную способность непосредственно конвертировать температурный перепад в электрический ток и наоборот. К сожалению, они дороги и неэффективны. Хороших термоэлектриков мало. Чаще всего используют теллурид висмута (Bi2Te3), разработаны новые соединения и наноструктуры на основе других экзотических соединений, но все они плохо приспособлены к широкомасштабному производству.
Дело в том, что к термоэлектрическим материалам предъявляются весьма противоречивые требования. С одной стороны, они должны хорошо проводить электрический ток, чтобы в элементе выделялось поменьше джоулева тепла, а с другой стороны, обладать низкой теплопроводностью, чтобы можно было получить достаточный перепад температур. Но чем выше электропроводность материала, тем больше его электронная теплопроводность, которая ей прямо пропорциональна. Хуже того, кроме электронов в перенос тепла в материале вносят заметный вклад и так называемые фононы - кванты звуковых колебаний кристаллической решетки. Именно из-за высокой фононной теплопроводности кремния на нем как на термоэлектрике сразу же был поставлен крест еще шестьдесят лет тому назад, когда была создана теория термоэлектрических генераторов. Эффективность элементов из кремния получается примерно на два порядка хуже, чем из обычных термоэлектриков, несмотря на приличную величину его термоэлектрического коэффициента Зеебека.
Теперь эти выводы придется пересмотреть. Группа из Беркли изготовила из кремния круглые нановолокна с грубой поверхностью диаметром 20-300 нанометров и обнаружила, что их теплопроводность резко уменьшилась на два порядка величины. Этот пока не очень понятный эффект, по-видимому, связанный с сильным рассеянием фононов на шершавой поверхности нановолокон, делает кремний вполне конкурентоспособным по сравнению с другими термоэлектриками. Ученые из Калтеха исследовали гладкие нановолокна прямоугольного сечения размером 10х20 и 20х20 нанометров и тоже зафиксировали увеличение эффективности, которое достигало сотни при пониженной температуре. Но тут это увеличение уже нельзя объяснить только одним снижением теплопроводности.
Учитывая, что кремний сравнительно дешев, для него накоплен богатый опыт и имеется мощная промышленность с развитой инфраструктурой, перспективы открываются самые радужные. Дешевые элементы Пельтье смогут выгодно использовать небольшие температурные перепады, возникающие повсеместно. Достаточно сказать, что 60-70% тепла от сжигаемых в тепловых электростанциях ископаемых топлив сегодня бесполезно греют воздух. А так в мире получают 90% всей электроэнергии. Все - от горячих выхлопных газов автомобилей до стены нагретого солнцем дома - может пойти в дело.
Но сегодня ученые только в самом начале пути. Теорию обнаруженного эффекта еще предстоит создать. И можно надеяться на дальнейшее значительное увеличение эффективности термоэлектрических преобразователей. А что можно получить, если нановолокна попробовать сделать из других материалов? На этот и на множество других возникающих здесь вопросов исследователям еще только предстоит найти ответы. ГА
Маки в воздухе
Если фанаты Apple глотают валидол, а блоги и форумы гудят как улей, значит Стив Джобс готовится выступить с официальной речью… От спича на минувшем Macworld ждали многого. С момента появления тизера "There’s something in the air" догадкам не было конца. Больше всего надежд возлагали на появление нового ноутбука, который, судя по всему, обещал стать образцом легкости и изящества. Так, к пущей радости маководов, и получилось. Но обо всем по порядку.
Сперва Джобс подвел итоги минувшего года, который прошел под знаком iPhone. За двести дней яблочная трубка обрела мультиплатиновый статус, разойдясь по миру в четырех миллионах экземпляров и походя оккупировав пятую часть рынка смартфонов в Штатах. В качестве гостинца для пользователей была подготовлена прошивка, включающая новый софт. Например, обновленную утилиту Maps, получившую поддержку сервиса Location, который помогает определить примерные координаты терминала, опираясь на данные базовых станций сотового оператора. Также Джобс напомнил, что в феврале будет выпущен официальный SDK, а значит, не за горами наплыв стороннего ПО для iPhone. Пользователи iPod Touch тоже не забыты - им предложен комплект приложений, включающий Maps, Mail, Stocks, Notes и Weather (аналогичные iPhone версиям), правда, не бесплатно - это удовольствие обойдется в 20 долларов. Все новые плееры будут оснащаться полезными в хозяйстве программами по умолчанию.
Не обойден стороной и Leopard. Выпущенная три месяца назад "кошка" расплодилась в количестве пяти миллионов особей. Примерно 20% юзеров уже обновились до последней версии Mac OS X. Однако Time Machine, одна из изюминок системы, нередко остается незадействованной, особенно у владельцев ноутбуков, ленящихся постоянно подключать внешний диск. Специально для лодырей Apple выкатила продукт Time Capsule, объединяющий точку доступа Airport Extreme с NAS начального уровня. Благодаря высокоскоростному стандарту 802.11n можно надеяться, что процесс бэкапа не будет занимать долгие часы. Time Capsule c 500-гигабайтным диском будет стоить триста долларов, а с терабайтным - полтысячи.
Эволюционный виток ждет iTunes Store. Раздел iTunes Movie Rentals позволит брать напрокат фильмы большинства именитых киностудий. Время жизни каждой ленты ограничено месяцем со дня покупки и сутками после начала просмотра. Архивные тайтлы из фильмотеки, насчитывающей уже более тысячи позиций, обойдутся в три доллара, совсем свежие - на бакс дороже. Отдельной строкой идут HD-релизы - видеогурманам придется платить по пять долларов за каждую ленту. Для удобного доступа к новому контенту выпущен апдейт ПО приставки AppleTV, позволяющий оформить заказ, не вставая с дивана. Причем входной билет в мир комфортного просмотра на ТВ стал доступнее: младшая модель Apple TV подешевела до 230 долларов. В США iTunes Movie Rentals распахнул двери сразу после анонса на Macworld (одновременно с обновлением необходимого медиасофта), интернациональный запуск состоится чуть позже.
И наконец, когда уже казалось, что вздох разочарования неминуем, Джобс представил гвоздь презентации, которым на сей раз стал MacBook Air. Новинка потрясает рекордно малой толщиной в 19,3 мм (по краям сужается до 4 мм) при весе 1,4 кг. Ноутбук оснащен 13-дюймовым широкоформатным дисплеем со светодиодной подсветкой. Большой трекпад поддерживает технологию multi-touch, которая позволяет распознавать количество одновременных прикосновений и траекторию движения пальцев, обеспечивая возможность перемещения, вращения и масштабирования объектов. Одетый в алюминиевые "доспехи" компьютер, по сути, является вещью в себе, плохо поддающейся расширению. Так, оперативная память (коей здесь 2 Гбайт) намертво впаяна в материнскую плату. Дисковая подсистема представлена HDD на 80 Гбайт или (опционально) твердотельным накопителем объемом 64 Гбайт (что ощутимо взвинчивает цену и без того недешевого гаджета). Набор интерфейсов небогат: сиротливый USB-порт, аудиовыход да разъем Micro-DVI, служащий для подачи сигнала на внешний дисплей или проектор. Связь с миром предложено держать "по воздуху", используя модули WiFi 802.11n и Bluetooth 2.1 с поддержкой EDR. Естественно, в столь тонком корпусе не нашлось места приводу оптических дисков, но разработчики не растерялись, дав возможность паразитировать на оказавшемся поблизости ПК, задействуя его дисковод. Достаточно установить идущую в комплекте утилиту (в качестве жертвы подойдут и Мac, и PC), как содержимое компакт-диска станет доступно на MacBook Air по беспроводной сети. Цена лэптопа стартует с 1800 долларов - тонкий компьютер не для тонкого кошелька. АЗ
Новости подготовили
Галактион Андреев
Александр Бумагин
Егор Васильев
Владимир Головин,
Евгений Гордеев
Артем Захаров
Евгений Золотов
Сергей Кириенко
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Павел Протасов
Иван Прохоров
Дмитрий Шабанов
Автор: Киви Берд
К явлениям всепланетного масштаба, таким как смена времен года, океанские приливы-отливы или - если взять иную область - глобализация мировой экономики, неприменимы оценки "хорошо" или "плохо". Подобные процессы просто-напросто существуют, и с этим нужно считаться. С другой стороны, в каждом регионе мира, интервале времени или области культуры люди по-разному реагируют на явления природы и цивилизации. И порой реакция бывает чрезвычайно поучительной.
В последние дни минувшего года из Египта пришло известие о том, что местные власти решили по-современному извлечь финансовую пользу из великой истории своей страны. Для чего в ближайшее время планируется защитить копирайтом все знаменитые памятники древнеегипетской культуры, от пирамид и сфинкса до храмов Луксора и любых мало-мальски известных музейных экспонатов. Ну а после этого потребовать свои законные лицензионные отчисления от тематических парков аттракционов, вроде Диснейленда, отелей, музеев и прочих заведений, где так или иначе используется или копируется творческое наследие Древнего Египта.
