«Гуманитарные науки» (стр. 8 из 8)

Электронная виолончель	Терпситон
Принцип действия терпситона	Терпситон в акустической лаборатории, Москва 1966 г.

Приложение 5

Внешний вид инструмента Hang

Приложение 6

Поющая набережная Задара

Морской орган Никола Башича

Приложение 7

Нанаинструменты

На фото справа - профессор Гарольд Крейгхэд (Harold Craighead). Он является создателем первой нанотехнологической шестиструнки (фото Cornell University).	Первая наногитара по форме повторила Fender Stratocaster (изображение Cornell University). Видна только в микроскоп, а играть на ней приходится лучом лазера…
А это наноарфа (изображение Cornell University).	Диаметр этой струны 30 миллиардных долей метра (изображение Cornell University).

Шесть струн с грифом шириной 50 нанометров (миллиардных долей метра) соответствовали сотне атомов. 10 микрометров - 10 миллионных метра и длина электрогитары, созданной американскими учёными. Но самое поразительное - то, что на ней можно играть! Для сравнения: диаметр человеческого волоса - около 200 микрометров или 200 тысяч нанометров. Теоретически первые наноструны можно было пощипать атомным микроскопом. Но поскольку они бы резонировали в неслышимых частотах, на первой наногитаре, видимо, решили не бренчать. В общем, учёные позабавились, а заодно и продемонстрировали возможности нанотехнологий и потенциал микроэлектромеханических систем, за что и получили достойную награду

Новая наногитара по форме повторяет Gibson Flying V - гитары, известной в народе под прозвищем «Ласточка». Она приблизительно в пять раз больше, чем предшественница, но всё ещё настолько маленькая, что без микроскопа заметить её невозможно. Струны, сделанные из кремниевых прутиков, звенят на 17 октав выше, чем струны обычной гитары, или на частотах выше в 130 тысяч раз. Дёргать эти струны можно лазерным лучом: вибрируя, они вмешиваются в луч, а отражённый свет при помощи электроники можно преобразовать в слышимые ноты. Играть можно и аккордами, если активизировать несколько струн одновременно отдельными лазерными лучами. Высота звука нанострун определяется их длиной (от 6 до 12 микрометров), а не силой натяжения, как в нормальной гитаре. Учёные настраивали её при помощи постоянного тока.

Первая наногитара по форме повторила Fender Stratocaster. Данный инструмент, по словам его создательницы Лидии Сикарик, относится не к вышеупомянутым MEMS, а вовсе даже к NEMS — наноэлектромеханическим системам. По идее, эти NEMS должны быть в два раза меньше, чем MEMS, то есть устройства такого типа могут измерить массу одной единственной бактерии. Но вот с новой наногитарой вышло наоборот - скорее всего, с такой мелочёвкой просто трудновато работать.

Вообще-то, большинство микроустройств, которые делают в Корнельском университете, на гитары и другие музыкальные инструменты не похоже. Но исследователи при изучении резонансов частенько сами приходят к «музыкальным аналогиям», поэтому крошечные системы могут напоминать арфы, ксилофоны или барабаны. Или электрогитары, как в нашем случае. Дело ещё в том, что привычная форма наногитары делает её ещё и хорошим образовательным инструментом.

Нанатехнологии становятся привлекательнее и понятнее учащейся молодёжи. Способность делать крошечные вещи, вибрирующие на очень высоких частотах, имеет огромный потенциал в электронике. К примеру, нанаобъекты можно заставить вибрировать на радиочастотах до сотен Мегагерц. Или же NEMS могли бы заменить кварцевые кристаллы в сотовых телефонах, делая ту же самую работу, но занимая меньше места и потребляя значительно меньшее количество энергии. Кроме того, нанаэлектромеханические системы могут использоваться, чтобы обнаружить колебания, и тем самым, помочь идентифицировать объекты или слабые звуки, по которым можно предсказать отказ какой-нибудь техники.

Как показывает нанагитара, NEMS могут модулировать свет. Это означает, что системы могут использоваться в оптико-волоконных коммуникациях. В настоящее время там для двухсторонней связи требуется направлять луч лазера в оба конца. Вместо этого мощный луч можно было направить в одну сторону, где он бы модулировался и отражался гораздо менее дорогим устройством NEMS.

Сейчас вдохновлённые звучанием нанагитары учёные определяют, какие материалы больше всего подходят для создания NEMS, пытаются окончательно разобраться, как эти маленькие системы работают, и что они могут делать.