декабря 2010

*

Про королевскую грубость

Забавно, что франкское kar(a)l, вошедшее благодаря Карлу Великому в славянские (русское король, польское król, чешское král и т.д.), балтийские (литовское karalius) и венгерский (kiraly) языки, у самих германцев ничего такого благородного и возвышенного не обозначало.

Скатокапельщик

Совершенно потрясающе, во всяком случае, с точки зрения "русского уха", формируется английское слово eavesdropper, дословно, скатокапельщик. Более точный перевод, ИМХО, невозможен, поскольку английское eave - это не "скат крыши", а "нижняя часть ската, выступающая за линию стены".

Копилефтерское

"Ты думаешь, это - твой зуб?
Это - даже не мой зуб. Это - их зуб!"
("Не бойся, я с тобой")

НаножелезоНичего особо примечательного на этом снимке нет. Просто нано-плаcтинки α-железа (1) на платиновой подложке (3), полученные беcтемплейтным электроосаждением из расплавленной хлоридной эвтектики (2).

Из потока разрозненных мыслей 612201001

Не секрет, что любую историю можно без особого труда испоганить и опошлить. Но в некоторых случаях история была незатейливо пошлой изначально. Потом некий пиит ее облагородил, но уши торчат все равно. Вот слушаешь в сотый раз "Юнону и Авось" - пара очень приятных арий не может оттенить неприглядность сюжета: взрослый полуспившийся бретер на раз совращает пятнадцатилетнюю дурочку, начитавшуюся куртуазных романов, после чего, естессно, поматросив, ее бросает, навсегда исчезнув в бескрайнем океане. Постаревшая, но не поумневшая дурочка верно ждет его до конца дней. Потом все умерли.

Кто из нас неадекватен?

Дочь приносит из школы документ следующего содержания:

проект

Софоморизм

Совершенно случайно наткнулся на аглицкое слово, каковое привело меня в состояние полнейшего восхищения. Слово это - sophomore. Так называют второкурсника в колледже или университете. А также, по аналогии, второгодку в каком угодно другом деле, от биржи до армии (впрочем, последнее редко).

Средь шумного бала, случайно?

В символизме литературы, а в еще большей степени - кинематографа, безмятежное начало романа или фильма почти неизбежно является признаком трагического финала. В одних случаях таким началом оказываются пасторальные картинки с бегающими по лугу смеющимися детьми, в других - картина роскошного бала. Бал, вообще, предстает обычно как предвестник будущей тяжелой судьбы героев.

О полноте жизни

Странное утро. Сплошные странности. Сначала снится сон, в котором ты вдруг обнаруживаешь у себя дома новенькую и невероятно удобную курительную трубку, конструкция которой значительно отличается от существующих курительных принадлежностей, приближаясь то ли к медной лампе, купленной некогда на арабском рынке в Старом городе в Иерусалиме (нет, джин не вылез, хотя терли), то ли к опиумной трубке из какого-то то ли фильма, то ли книжки. И во сне ты куришь эту странно-удобную трубку, и тебе от этого делается просто невероятно хорошо.

Как бы лекции по Material Science

Меня уже давно подмывает начать публиковать  лекции, которые я читаю своим студентам. Как там ни крути, а это - моя работа, которую я люблю и которая занимает весьма ощутимую долю моей жизни. Говорят даже, это у меня неплохо получается, а если что-то получается хорошо, то было бы логично это опубликовать - вполне вероятно, что кому-то это покажется интересным.

Наноматериалы и нанотехнологии

Составлено на основе курса "Наноматериалы и нанотехнологии", который читается студентам старших курсов первой степени и студентам второй-третьей степени по специальности "Химическая инженерия и материаловедение" в Ариэльском Университетском Центре.

История понятий "наноматериалы", "нанотехнология", "наносостояние" и прочей "наны"

Хотя сегодня под "нанотехнологиями", "наноматериалами", "наноструктурами" и т.д. ( в дальнейшем, "наной") подразумевается довольно широкий спектр понятий, исторически концепция "наны" восходит в лекции Ричарда Фейнмана в Американском Физическом Сообществе 29 декабря 1959 года ("There's Plenty of Room at the Bottom"), в которой он обрисовал перспективы перехода физики, химии и инженерии на молекулярный и атомный уровень, где "сделано мало, но принципиально может быть сделано невероятно много".

Что такое "нано"?

Сегодняшнее понимание нанотехнологии довольно далеко отошло как от определения Норио Танигучи ("обработка, разделение, соединение и деформация материалов по одной молекуле или атому"), так и от футурологии Эрика Дрекслера, который понимал под нанотехнологией создание крохотных наномашин, собирающих и разбирающих индивидуальные молекулы сообразно желанию того, кто ими управляет. Очень хорошее определение нанотехнологии дано на сайте Национальной Нанотехнологической Инициативы:

Микромир и макромир

Экспериментально установлено, что поведение микроскопических объектов невозможно объяснить привычными нам законами физики макромира. В начале двадцатого столетия для описания явлений микромира была предложена другая физика - квантовая механика. Законы квантовой механики для нас (жителей макромира) крайне необычны, очень часто знакомство с ними вызывает неприятие, они довольно сложны математически и далеко не всегда поддаются переводу с языка формул и уравнений на язык понятий и удобных для человека образных представлений.

Граница микромира

Поскольку микромир и макромир устроены принципиально различными способами, представляется важным ответ на вопрос о том, где проходит граница между двумя этими разными мирами. Вполне очевидно, что дело в размере объектов. Любой достаточно маленький объект описывается квантовыми законами микромира. Любой достаточно большой объект подпадает под действие законов классической физики макромира.

Туннельный эффект

Одним из металлов, наиболее часто применяемых для изготовления электрических проводов, является алюминий. Между тем, алюминиевые провода не могут служить в качестве проводников электрического тока. Дело в том, что алюминий - довольно активный металл. Его активности вполне достаточно для того, чтобы легко и без нагревания реагировать с кислородом воздуха и водой. Результатом этой реакции оказывается оксид алюминия, который существует в виде нескольких кристаллических модификаций, но все они являются диэлектриками.

Фононы

Фонон (картинка из Википедии) Вам доводилось когда-нибудь ударять железной палкой по железной трубе или рельсу? Или, возможно, бить в колокол? Если да, то вам хорошо знакомо ощущение, когда кусок металла начинает вибрировать (а вместе с ним вибрирует все окружающее пространство, включая вас самих). Обычно эти вибрации имеют частоту, соответствующую звуковому диапазону - именно поэтому мы слышим гул колокола или звон удара молота по наковальне.

Доменная структура

Как известно, железо притягивается магнитом, а, к примеру, нержавеющая сталь, алюминий или медь - нет. Это различие объясняется особенностями структуры железа, магнетита и некоторых других материалов.

Аксиома

Нас со школы приучили, что аксиома - это нечто, не требующее доказательств. Об этом же говорит и большинство вполне серьезных словарей. Можно сказать, что это значение слова аксиома мы принимаем в качестве аксиомы. Между тем, это далеко не верно. Дословно греческое ἀξίωμα значит "титул, власть, достойное, высшее", от ἀξιος "высший, достойный".

Диффузия в твердых телах

Диффузия в жидкостиЕще одним примером явлений, которые связаны с нанодиапазоном, является диффузия. Любой человек видел диффузию в жидкости, например, самопроизвольное (без перемешивания) распространение окрашенного вещества в жидкости. Скажем, сиропа, краски или "марганцовки" в стакане воды. Очень похоже выглядит диффузия в газе, примерами которой могут служит распространение дыма или запаха в воздухе.

Можно ли проигнорировать эффекты наносостояния?

А все-таки, можно ли обойтись без понятия "нано"?

Обойтись без понятия, разумеется, можно. А вот обойти эффекты, связанные с этим понятием - вряд ли. Рассмотрим для иллюстрации лишь один простой пример.

Лам-лам

Одного моего студента "полюбили" на милуиме (сборах резервистов). За последний год его призывали пять раз. То на пару дней, то на пару недель. И все эти пять раз он заставал на базе одну и ту же картину: один и тот же солдат-садирник (солдат строевой службы) моет крышу здания. Кроме мытья крыши никакого другого занятия у солдата не было. В конце концов моего студента разобрало любопытство, и он поинтересовался у мойщика крыши, за какие заслуги или грехи его определили на это занятие.

Немного о полупроводниках

Так сложилось, что очень большое количество разработок в нанотехнологии связано с полупроводниками. Компании, занимающиеся производством полупроводниковой "начинки" для компьютеров и электроники, очень ясно представляют сложность и важность проблем, связанных с миниатюризацией и переходом на наноуровень - именно они сталкиваются с этими проблемами уже сегодня. По этой причине компании Intel, IBM, Sun и другие вкладывают немалые средства в наноразработки. Вероятно, поэтому многие важнейшие понятия в нанотехнологиях связаны с полупроводниками.

Молекулярные орбитали

Молекулярные орбитали

Сказки про нану

В бюджете любого израильского университета очень солидную долю занимают пожертвования. Оплата за обучение, кстати, покрывает порядка 10-20% расходных статей бюджета - вопреки распространенному мнению про то, что "университет существует благодаря тому, что студенты платят за обучение". Остальные проценты распределяются между государственным финансированием и пожертвованиями. В нашем случае госфинансирование (в основном, из-за постоянно скандального статуса города Ариэль и его учебного заведения) примерно в три раза меньше, чем у "нормальных" университетов.

Зонная теория

Представим себе достаточно большую группу атомов. Практически это значит, представим себе любой кусочек любого материала, не состоящего из молекул - металла, керамики, стекла, некоторых неметаллов (графита, кремния). Для сравнения, одна крохотная железная опилка размером 1 х 0.5 х 0.5 миллиметра содержит порядка 2·1016 атомов, то есть очень большую группу. Попробуем понять, что будет происходить с электронными орбиталями атомов в такой большой группе.

Проводники, полупроводники, изоляторы

Зонная теория дает очень четкий и понятный ответ на вопрос о том, чем отличаются друг от друга проводники электричества и изоляторы (диэлектрики), а также о том, что такое полупроводники. Все дело в ширине запрещенной зоны, то есть энергетического промежутка между валентной зоной и зоной проводимости.

Каким будет звук хлопка одной ладони, или Существует ли дырка?

Говорят, дзэн-буддисты применяют ряд специальных техник, призванных отключить логическое мышление и заставить перейти на уровень интуитивного знания. Одной из таких техник является коан. Коан - это некоторый вопрос, загадка, ответ на которые не может быть получен путем логических рассуждений. Вот, например, такой: "Все знают хлопок двух ладоней. А как звучит хлопок одной ладони?"
 

Экситоны

Попробуем рассмотреть ситуацию образования электронной дырки в некотором полупроводнике. Поскольку речь идет о полупроводнике, в зоне проводимости в нормальном состоянии практически нет электронов - все они сосредоточены в валентной зоне. Однако если электрон, находящийся в валентной зоне, получает порцию энергии извне, он может перейти в зону проводимости.

Квантовая геометрия

Радиус экситона оказался очень удобным эталоном для определения, относится ли некая длина к квантовым величинам, то есть к микромиру, или она принадлежит к нашему привычному макромиру. Для целого ряда важных оптических и электромагнитных явлений существенно, проявляется ли в этом явлении плавное изменение, характерное для макромира, или изменение носит квантованный (скачкообразный) характер. На уровне микромира изменение размера немедленно приводит к изменению всего. Уменьшая размер кусочка металла, можно превратить металл в полупроводник.

Термодинамика. Куда пойдет процесс?

Вобще. термодинамика считается (вполне по праву) одной из самых сложных частей физической химии. Но мы попытаемся обойтись самым минимумом, без которого понять "нану", по-видимому, невозможно.

Основные понятия. Система

Термодинамика появилась в восемнадцатом-девятнадцатом веках в качестве учения о движении тепла и превращении его в работу. На сегодняшний день понятие термодинамики порядком отошло от тепла (да и от работы, вообще говоря, тоже) и включает в себя учение об энергии и превращениях энергии макроскопических систем, то есть систем, состоящих из настолько большого количества частиц, которое позволяет считать каждую частицу точкой, лишенной индивидуальности.

О государственном языке

Стоим с женой в очереди к кассе в "русском" промтоварном магазине. Очередь стопроцентно русскоговорящая, кассирши - тоже. Тридцать первое декабря, публика очевидным образом возбуждена, все торопятся закончить с покупками (пятница - после двух-трех все магазины закроются) и рвануть домой готовиться к Новому Году. По этому поводу отдельные несознательные граждане периодически норовят просочиться к кассе без очереди, вызывая рефлекторное совковое поведение у остальных. Но вот что характерно: ругаются все исключительно на иврите.