Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2009 № 10
Публикацию подготовил С. СЛАВИН
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
СМОТРЕТЬ «УЖАСТИКИ» ПОЛЕЗНО. К такому неожиданному выводу пришел финский психолог Антти Ревонсуо, сообщает лондонская газета «Сан»: фильмы ужасов стали своеобразной заменой кошмарных снов о падении с высоты, потере зубов, неудачах на уроке, преследовании страшными животными. А эти кошмары, в свою очередь, являются наследием человеческой цивилизации, которая на протяжении тысячелетий была вынуждена противостоять самым различным и опасным вызовам, считает ученый.
В результате же снившихся кошмаров еще на заре цивилизации возник особый психологический механизм, когда во время сна мозг человека исследовал самые опасные ситуации и готовил его к неожиданным поворотам событий.
Следствием этого стал тот факт, что в реальной жизни человек был внутренне готов к самым различным поворотам событий. Ночные кошмары создавали в подсознании необходимые нервные связи, которые позволяли человеку в реальной жизни точно и эффективно, почти автоматически действовать в момент наивысшей опасности.
ПО ВИХРЕВОМУ СЛЕДУ. По следам на снегу легко узнать, кто проходил. Но, оказывается, следы остаются и в воде. Швейцарские зоологи Вольф Ханке и Хорст Блекман заметили, что за проплывавшими рыбами остается след в виде водяных вихрей. Он сохраняется еще минут пять после того, как рыба скрылась.
Возможно, что хищники, например те же акулы, гонятся за добычей, отслеживая водяные вихри особым органом чувств — боковой линией. Может быть, это открытие пригодится подводникам, для которых будут созданы особые сонары для выслеживания субмарин и боевых пловцов противника по оставленному ими вихревому следу.
РАДОСТИ СОДЕЙСТВУЮТ УСПЕХАМ. Именно так: не успехи приносят радости, а как раз наоборот — положительные эмоции, возникающие при взгляде на улыбающееся лицо собеседника, позволяют человеку шире смотреть на вещи, стимулируют абстрактное мышление. К такому заключению пришли Апарна Лабру из университета Чикаго (штат Иллинойс) и Ванесса Патрик из университета штата Джорджия.
Ученые провели эксперименты с участием студентов, во время которых изучали изменения в поведении и мышлении людей, которых просили вспомнить самые счастливые и самые печальные периоды своей жизни. Воспоминания о светлой полосе, как правило, стимулировали в участниках абстрактное мышление. При решении различного рода задач они переставали обращать внимание на досадные мелочи и пытались мыслить перспективно.
«Хорошее настроение позволяет нам мысленно дать себе передышку, посмотреть на ситуацию со стороны и осмыслить ее заново. Плохое настроение, наоборот, заставляет вас думать очень конкретно и в конечном счете принимать недальновидное решение», — подчеркивают авторы исследования.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Бронированная паутина
Говорят, еще Наполеон Бонапарт возлагал большие надежды на паутину. Однажды ему подарили перчатки из необычной ткани — тонкой эластичной и весьма прочной. Узнав, что перчатки сотканы из паутины, император загорелся идеей изготовить из паутинной ткани паруса для своего флота. Но у него ничего не получилось. И вот почему…
Люди все еще не перестают удивляться поразительной изобретательности природы, создавшей массу удивительных существ, веществ и явлений. Взять хотя бы паутинное волокно. Оно выдерживает большую нагрузку на растяжение, чем стальная проволока того же сечения. Паутина эластичнее каучука и не уступает по гигроскопичности шерсти. Паутина не становится хрупкой при понижении температуры ниже нуля. Она не уменьшает своей прочности и не создает сколько-нибудь заметного сопротивления кручению, даже если подвешенный на ней предмет множество раз закручивать то в одну, то в другую сторону…
Понятное дело, наличие столь богатого набора полезных свойств давно привлекает к паутине внимание технологов, конструкторов и материаловедов. Впрочем, не только их. Вспомним хотя бы о том же императоре Наполеоне. Ему пришлось отказаться от своей идеи по весьма простой причине. Даже все пауки планеты не смогли бы соткать достаточное количество паутины. Так что морякам приходилось довольствоваться парусами из парусины — прочной хлопчатобумажной ткани, пока ей на смену не пришли полотнища из нейлона и другой синтетики — легкие, прочные, быстро сохнущие и совершенно не поддающиеся гниению в морской воде.
Ну, а как обстоят дела с паутиной на сегодняшний день?
Недавно исследователи из Института физики микроструктур Общества имени Макса Планка в Галле (Германия) внедрили в структуру паутинного белка атомы металлов. Выяснилось, что при этом увеличивается как текучесть волокна, так и предел его прочности при растяжении.
А началось все, опять-таки, со случая. Увидев во дворе института паука, плетущего свою сеть, аспирант Март Кнез решил включить паутину в перечень тех материалов, на которых он испытывал новую технологию пленочного покрытия толщиной в один атомный слой.
Для неорганических материалов эта технология известна уже давно. Испарение металла в вакууме, приводящее к образованию таких пленок, позволяет защищать материалы от коррозии. Однако лишь в 2006 году Марту Кнезу впервые удалось осадить тончайшую пленку на паутину.
Новая технология предусматривала попеременное воздействие водяного пара и газа, состоящего из ионов металла и остатков органических молекул. Причем ученому пришлось несколько модифицировать и этот метод. В паутине атомы белка связаны между собой в прочную цепь атомами водорода. В той паутине, которая подверглась обработке по методу Кнеза, водородные атомы заменены атомами металла.
Экспериментируя с тремя металлами — титаном, алюминием и цинком, — ученому и его коллегам удалось увеличить прочность волокна на разрыв в 3–4 раза. Кроме того, металлизированное волокно вдвое эластичнее исходного. Это происходит потому, что сама паутина свернута в спираль, похожую на стальную пружину. И новая технология обработки, как оказалось, привела словно бы к увеличению числа витков этой пружины.
В общем, получилось уникальное волокно, использовать которое вовсе не прочь создатели многих изделий — тех же парусов, парашютных куполов, бронежилетов…
Однако остается нерешенной все та же проблема: где взять столько пауков, чтобы обеспечить потребности сразу всех?
Поэтому исследователи продолжают работу над созданием синтетических аналогов паутины. Говорят, многообещающей получается технология, основанная на последних достижениях генной инженерии.
Так, скажем, профессор Дэвид Каплан, заведующий кафедрой биомедицинского инжиниринга университета Тафтса, штат Массачусетс, и его коллеги решили искусственно синтезировать паутинную нить, взяв за основу паутину распространенного в США паука-ткача. Только теперь эту нить будут производить трансгенные бактерии, живущие в биореакторах. Причем в основу нового материала, кроме паутинного белка, входит теперь и пептид, позаимствованный у диатомовых водорослей.
Эти водоросли представляют собой одноклеточные организмы, заключенные в твердую оболочку из кремния — элемента, который, в частности, используется для получения тугоплавкого кварцевого стекла. Таким образом, пептид Р-5 должен был по идее еще улучшить свойства новой «паутинной нити», сообщив ей еще и жаропрочность. В итоге действительно удалось создать композит, в котором белковое волокно упрочнено минеральными компонентами.
И все же даже этого оказалось недостаточно. Для полной замены природной паутины нужно, чтобы искусственный материал имел не только состав, но еще и структуру природного волокна. А вот с этим пока неувязка.
В. ВЕТРОВ
ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКОВ
10 самых красивых экспериментов в истории
Несколько лет тому назад газета «Нью-Йорк тайме» опубликовала статью Джорджа Джонсона, рассказавшего о самых красивых экспериментах науки за всю историю существования цивилизации. Потом статья была расширена до целой книги, русский перевод которой недавно опубликован в нашей стране и которую ныне мы предлагаем вам в качестве приза номера.
Здесь же мы приводим сокращенное изложение сути самых красивых экспериментов всех времен и народов, какими их видит американский популяризатор науки.
…На первое место Джонсон поставил опыты итальянца Галилео Галилея (1564–1642). В то время казалось очевидным, что тяжелые предметы падают на землю быстрее, чем легкие, тем более что к такому выводу пришел в свое время еще древнегреческий ученый Аристотель.
