Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2008 № 12

В России, по словам ученого, освоена также технология создания нанопроводов на основе ДНК и бактериофагов. Причем нашими специалистами совместно с французскими коллегами сделано фундаменальное открытие — выявлена сверхпроводимость ДНК-проводов при сверхнизких температурах.

Создав же на основе ДНК нанокомпьютеры, далее можно будет подумать и о создании киборгов — кибернетических организмов, которые будут наделены заранее определенным набором свойств и возможностей. Если не завтра, то послезавтра генным инженерам по силам станет создание, например, дракона — чудища, похожего на динозавра с крыльями, да еще и умеющего изрыгать огонь…

Для чего это нужно? Ну, дракон, быть может, пригодится разве что в качестве персонажа очередного фильма. А вот если мы сумеем создать некий организм, способный переносить температуры до 500 °C, давление около 400 атмосфер, обходиться без кислорода и воды, то его можно отправить для изучения, а потом и колонизации Венеры.

Пока это дело отдаленного будущего. Нужно еще решить множество предварительных задач. Как напомнил профессор С. Киселев, со времен получения в США первой полусинтетической ДНК, в которой были заменены два из четырех азотистых оснований, прошло уже около 20 лет, и работа японцев — всего лишь второй шаг, который удалось сделать в области конструирования ДНК. Стало быть, потребуется еще несколько десятилетий, чтобы освоить технологии столь тонкого манипулирования фрагментами молекул.

Отвечая на вопрос, не несут ли в себе подобные эксперименты потенциальной опасности для человека, профессор С. Киселев сказал: «Если это единичные, очень тонкие и высокотехнологичные работы, то опасности они, скорее всего, таить в себе не будут».

Более того, самопроизвольное слияние синтетических и натуральных ДНК, в результате которого могли бы появиться некие чудовища, весьма маловероятно. А вот польза от использования ДНК-технологии, скажем, в той же наноэлектронике ожидается огромная.

И. ЗВЕРЕВ, В. ЧЕРНОВ

Что может быть интереснее радиоуправляемой игрушки? Только радиоуправляемая игрушка, собранная своими руками. Игрушки компании Gakken помогают в наглядной и увлекательной форме познакомиться с кинетической энергией и действиями коленчатых рычагов, валов, кривошипов, шарниров и других устройств.

В модельном ряду Gakken — удивительные механические создания. Вряд ли кто-нибудь останется равнодушным к гусенице-землемерке или металлической многоножке с 32 ногами, которая способна волнообразно ползти в любом направлении. А механический краб передвигается, прижимаясь к полу, и приподнимает ноги, чтобы переступить через препятствие. Для сборки моделей понадобятся лишь отвертка и гаечный ключ — все остальное входит в комплект. А благодаря понятной схеме и подробной инструкции построить собственное механическое чудо сможет даже десятилетний инженер.

«Семь Пядей» — первая в России сеть магазинов и интернет-магазин умных развлечений. Здесь вы найдете интеллектуальные наборы, конструкторы, наборы для исследований, сборные модели, наборы для творчества, настольные игры, развивающие игрушки и многое другое.

Сеть магазинов «Семь Пядей» — официальный дистрибьютор компаний Qiddycome, Gakken, Gigo, Maxitronix, Capsela, Sky-Watcher, Optitech, Lyonaeec и Bornimago.

Москва: (495)363-01-90, Санкт-Петербург: (812) 333-17-17, Нижний Новгород: (831) 218-54-63.

http://www.7pd.ru

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Чем накормить пароход?

«Если кит и вдруг на слона налезет? Кто кого сборет?» Вопрос, волнующий героя повести Льва Кассиля «Кондуит и Швамбрания», конечно, наивный. Только ребенок станет сравнивать этих совершенно непохожих друг на друга животных. Но вот с пароходом кита сравнить вполне уместно, причем сравнение будет не в пользу последнего.

И в самом деле, некоторые виды китов ухитряются нагуливать массу до 150 т, проплывать сотни и тысячи километров, развивая скорость до 40 километров в час и обгоняя многие корабли, и при этом им не нужно горючее, а достаточно мельчайших микроорганизмов — планктона: кит раскрывает свою огромную пасть, и туда сразу попадает около тонны воды вместе с содержащимся в ней планктоном. Затем он закрывает рот и сцеживает воду через свой знаменитый китовый ус — решетку из роговых пластинок (их число колеблется от 130 до 400 штук), расположенных плотно у края рта на верхней челюсти.

Оставшиеся во рту водоросли, мельчайшие рачки и прочая органика отправляются затем по пищеводу в желудок. А он у китов сложный — состоит от 3 до 11 отделов. Словом, это настоящая фабрика по переработке органического сырья в энергию и строительный материал для клеток китового организма. Сумей люди оснастить океанские лайнеры хвостами, как у китов, а вместо двигателей использовать механизм получения энергии из планктона, корабли могли бы бороздить волны океана, не заботясь о топливе.

Специалисты уже много лет работают над созданием движителей, подобных тем, которыми обладают обитатели морей. И хотя эти работы пока далеки от завершения, уже сейчас ясно, что даже с обычными дизельными моторами корабли могли бы, как киты, питаться планктоном.

По большому счету, переваривая планктон, кит извлекает из него энергию Солнца, которую микроскопические рачки и водоросли аккумулируют в процессе жизни. Повторить механизм пищеварения кита человек пока не может — уж очень сложны происходящие при этом химические реакции. Но извлечь эту энергию все же можно, если призвать на помощь бактерии.

Собственно, этой энергией, не задумываясь, ежедневно пользуются на земном шаре миллионы и миллионы людей, поворачивая кран газовой плиты. Ведь газ — это продукт переработки органических веществ микроскопическими бактериями. А использовать его можно не только для приготовления пищи, но и для нагрева воды для паровых двигателей или даже напрямую сжигать его в цилиндрах моторов, специально для этого приспособленных. Свидетельством тому тысячи и тысячи автомобилей с газовыми баллонами на дорогах страны.

Не так давно исследователи Вирджинского университета (США) сумели изготовить ловушки для планктона, копирующие устройство китового уса, и убедились в их эффективности. Но кит, как сказано, достигает массы 150 тонн, а водоизмещение океанского лайнера может составлять десятки и сотни тысяч тонн. Прямой связи между весом и потреблением энергии нет, но все же ясно, что кораблю планктона нужно больше, чем киту. А где его взять?

Еще в 80-е годы прошлого столетия эту проблему решили наши специалисты из гидрофизической лаборатории МГУ в рамках проекта «Биосоляр». Суть его состояла в следующем. В бассейне под ярким светом ламп, имитирующих солнечный свет, они разводили микроводоросли. По мере накопления биомассу перекачивали гидронасосами в специальные реакторы — метантенки. Заложенные в них бактерии брожения перерабатывали микроводоросли в метан. Ну, а этот газ, как уже сказано, годится для промышленных паровых котлов.

Взяв за основу такую технологию, американские исследователи доработали ее с учетом природных условий. И теперь она выглядит следующим образом. В морскую воду караванных путей, которым традиционно следуют морские суда, нужно периодически добавлять питательные вещества — подкормку для интенсивного размножения микроводорослей и планктона.

В «ЮТ» № 3 за 2005 г. мы уже рассказывали вам, как международная группа ученых, работавшая в Атлантике на корабле «Полярная Звезда» под руководством профессора Виктор Сметачека, установила, что наиболее лакомой едой для фитопланктона является сульфат железа и некоторые другие вещества.

Быстро растущую биомассу каждое судно по мере надобности и будет закачивать во время плавания в свои метантенки, где она станет превращаться в горючий газ. Ну а полученный газ можно использовать как топливо и для паровых котлов, и для двигателей внутреннего сгорания, и даже для газовых турбин.

Идея уже обсуждена на нескольких научных симпозиумах и признана перспективной. И теперь исследователи планируют строительство опытного судна, на котором можно было бы проверить эту технологию практически. Кроме того, предстоит вывести методами генной биоинженерии особо эффективные сорта микроводорослей и бактерий. А то ведь сейчас, по самым оптимистичным подсчетам, КПД биоустановки, получается, не превышает 1 процент — меньше, чем у паровоза…

Впрочем, это не единственный способ получения топлива из органики. Немецкие исследователи из университета Карлсруэ в сотрудничестве со своими коллегами из университета Квинсленда (Австралия) намерены по-своему наладить получение экологического горючего будущего — водорода.