Графинаас ч илүү супер материал гаргаж авна

Графиныг орлож чадах шинэ материалын бүтэц. Image Credit: Madhu Menon

Маш уян хатан, атомын нэг үеийн зузаантай боловч гангаас 200 дахин бат бөх материал байвал ч…? Тэгээд бас хямдхан… Эрдэмтдийн хийсэн саяхны нээлт ийм боломж олгож байна. Шинэ материал олон талаараа графинаас ч илүү болох нь тодорхой болж байна. Хэдхэн жилийн өмнө нээгдсэн графин хэмээх гайхамшигт материал үйлдвэрлэлд нэвтэрч амжаагүй байж халаагаа өгөх нь ээ.

 

Америкийн Кентакийн Их Сургуулийн физикчид болон Германы Даймлер компанийн судлаачид цахиур, бор, азот зэрэг элементүүдээс бүрдсэн шинэ материал байж болохыг онолын хувьд нотолжээ. Ийм түгээмэл тархалттай элементүүдээс тогтох тул хямдхан ч байж аж. Хамгийн гол нь графиныг бодвол маш тогтвортой.

Компьютер загварчлалын аргаар тооцоолоод уг материал целсийн 1000 хэмд ч задрахгүй болохыг нотолсон гэнэ. Хэдийгээр уг материалын бүтэц одоогоор компьютер дээр байгаа ч гэсэн гаргаж авахын тулд эрдэмтэд тун шургуу, бас итгэл төгс ажиллаж байна.

Графин хэдийгээр гайхалтай материал ч гэсэн нэг том дутагдалтай тал бий. Графин бол хагас дамжуулагч биш. Тиймээс электроникт, тооцоолох техникт хэрэглэхэд тун тохиромж муутай юм. Графин ийм дутагдалтай талтай тул олон судалгааны байгууллагууд графинтай төсөөтэй боловч цахилгаан дамжуулалтаараа хагас дамжуулагчийн ангилалд багтах материалыг гаргаж авахаар ажиллаж байгаа билээ. Зарим нэг нь амжилтанд хүрч, үелэх системийн шилжилтийн бүлгийн металлуудын оролцоотой иймэрхүү материал бүтээсэн боловч тэдгээр элемент нь ховор, бас харьцангуй үнэтэй.

Одоо лабораторид материалыг гаргаж авах, дараа нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэх гэсэн томоохон даваа бий.

 

Хүн төрөлхтөн Энергийн хязгааргүй эх сурвалжтай болно

Венделштейн 7 Икс. By Gwurden – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27785637

Халуун цөмийн нэгдэх урвалыг хяналттайгаар явуулж чадвал эрчим хүчний хязгааргүй их эх үүсвэртэй болох билээ. Нарны ялгаруулж байгаа илч дулаан нь халуун цөмийн урвал буюу устөрөгчийн цөмүүд хоорондоо нэгдэж гелийн цөм үүсэх урвалаар ялгардаг. Харин одоо ашиглагдаж буй бүх атомын цахилгаан станц нь цөмийн хуваагдах урвалыг ашиглаж илч дулаан гаргадаг боловч цацрагийн хаягдал, реактор хайлж тэсрэх зэрэг аюул эрсдэлтэй юм.

Халуун цөмийн урвалын дүнд цацраг идэвхт хаягдал гарахгүй, АЦС шиг дэлбэрэх аюулгүй, түлш буюу дейтрий нь хаа ч элбэг зэрэг асар их давуу талуудтай. Дейтери нь устөрөгчийн изотоп бөгөөд байгаль дээрх устөрөгчийн 0.015% -ийг эзэлдэг. Дэлхий дээрх бүх дейтрий нь хүн төрөлхтний эрчим хүчний хэрэглээг 150 тэрбум жилийн туршид хангаж чадна.

Тийм ч учраас эрдэмтэд халуун цөмийн урвалыг тогтвортой явуулах реактор бүтээхээр олон арван жилийн туршид уйгагүй ажилласаар байгаа билээ. Тэдний ажлын үр дүнд сүүлийн үед хэд хэдэн томоохон ахиц дэвшил гараад байна. 2016 оны нэгдүгээр сард Герман дахь Макс Планкийн нэрэмжит судалгааны хүрээлэнд халуун цөмийн урвал явуулах реакторыг амжилттай ажиллуулж чаджээ. Венделштейн 7 Икс гэж нэрлэгдэх уг төхөөрөмжид халуун цөмийн урвал явуулж 80 сая хэмтэй халуун плазмыг 0.25секундын туршид тогтоон барьж чадав. Энэ реактор нь зөвхөн судалгааны зориулалттай тул цахилгаан эрчим хүч гаргахгүй. Эрчим хүч гаргадаг, цахилгаан станцыг ажиллуулаад байхаар реактор бүтээхэд бас хэдэн жилийн хөдөлмөр шаардлагатай байгаа юм.

Хятадуудын бүтээсэн халуун цөмийн реактор. Image Credit: Chinese Academy of Science.
Хятадуудын бүтээсэн халуун цөмийн реактор. Image Credit: Chinese Academy of Science.

Германчууд реактор бүтээсэн баяраа тэмдэглэж дуусаагүй байтал манай урд хөршийн эрдэмтэд бас ийм төрлийн реактор амжилттай бүтээж, Целсийн 40 сая хэмтэй плазмыг 100с-ийн туршид тогтоон барьж чадсан байна. Одоо германчууд плазмыг тогтоон барих хугацаагаа уртасгахаар ажиллаж байгаа бол хятадууд температурыг нь нэмэгдүүлэхээр ажиллаж байна.

Ниссаны цахилгаан машинууд

By IFCAR – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17238574

Энэ удаа Ниссан компанийн үйлдвэрлэсэн цахилгаан машин Leaf (Навч) -ийг танилцуулахаар шийдлээ. Leaf нь зөвхөн цахилгаанаар ажилладаг гэдгээрээ онцлогтой, гэхдээ анхны цахилгаан машин биш л дээ. Харин цахилгаанаар ажилладаг машинуудын хувьд том ахиц дэвшил гаргасан гэдгээрээ онцлогтой юм. Нэгдүгээр үеийн Leaf_ийн хувьд онцгойроод байх юм байсангүй, бусад цахилгаан машины адил нэг цэнэглэлтээрээ хол зайд аялж чаддаггүй байв.

Харин хоёрдугаар үеийн Leaf үнэхээр ахиц дэвшилттэй болж нэг цэнэглэлтээр туулах зай нь үлэмж нэмэгдсэж 200км болжээ.  Ер нь зөвхөн цахилгаанаар ажилладаг машины хувьд хамгийн чухал үзүүлэлт нь нэг цэнэглэлтээр туулах зам байдаг.  Иймээс ч одоо худалдаанд гарч байгаа цахилгаан машинуудаас хамгийн сайн болж байна. Багааж болон салоон нь зай ихтэй тул бензин болон дизель хөдөлгүүртэй машинуудтай өрсөлдөхүйц болжээ. Дээд хурд нь 150км/ц хүрнэ. Түлш шатахуун хэрэглэдэггүй тул зардал маш бага гарна. Агаарын бохирдлын татвар ч төлөхгүй. Өдөр бүр цэнэглэж унадаг байхад л жилийн цахилгааны зардал нь 300 мянган төгрөг хүрэхтэй үгүйтэй. Ердийн тэрэгний хувьд сарын түлш шатахууны зардал үүнээс ч их гардагтай харьцуулахад  хэмнэлттэй гэдэг нь илт.

Анх үйлдвэрлэж байхад Leaf-аас өөр цахилгаан машины сонголт үгүй байсан бол одоо Ниссаны цахилгаан машины хувилбарууд болох Visia+, Acenta болон Tekna худалдаанд гараад байна. Эдгээр бүх цахилгаан машин электрон тоног төхөөрөмжөөр сайн тоноглогдсон гэдгийг нэмж хэлэх хэрэгтэй. Тухайлбал бүгд Bluetooth болон USB холболтуудтай, түлхүүргүйгээр асаж явах боломжтой. Visia+ хувилбар нь ухрахын камер, хиймэл дагуулын навигацтай, хайлшин бултай, цонхнууд нь нарын гэрэл бууруулна. Харин Acenta хувилбар нь тоормослоходоо машины кинетик энергиэр зай хураагуураа цэнэглэдэг, цахилгаанд хамгийн хэмнэлттэй горимыг сонгон явах чадвартай.

Tekna хувилбар нь долоон өсгөгч бүхий аудио системтэй, машины эргэн тойрныг 360 градусаар камераар харах боломжтой, урд болон арын суудалдаа суудлын халаагчтай, 17 инчийн хайлшин бултай, ЛЕД их гэрэлтэй юм байна.

Эйрбус шинэ онгоц бүтээнэ

Airbus Hypersonic
YouTube/PatentYogi

Энэ оны 7-р сард Америкийн Патент ба Барааны Тэмдэгтийн хороо нь Эйрбус компанийн ажилтан Марко Прамполини болон Иохан Корабоеф нарын дуунаас хэт хурдан тийрэлтэт онгоцыг патентжуулжээ.  Эйрбусын энэ шинэ онгоц нь дууны хурдаас 4.5 дахин хурдан гэнэ.  Хэдэн жилийн өмнө аклагдаж, нислэг нь хориглогдсон Конкорд онгоцоор Лондон Нью-Йоркийн хооронд 3 цаг гучин минут нисдэг байсан бол энэ шинэ онгоцоор 1 цаг л ниснэ. Конкордыг Францын Aerospatiale Британийн British Aerospace компаниуд 1960-аад оны сүүлээр хамтран бүтээж 1976-2003 оныг хүртэл ашиглаж байжээ. 2000 оны 6-р сарын 25-нд Конкорд онгоц нислэгийн зурсвасаас тасрах үедээ осолдсоноос хойш тухайн онгоцыг нүд үзүүрлэсээр 2003 онд нислэгийг нь бүрмөсөн хориглосон билээ.

Шинэ онгоц нь их биеийн дээгүүр дамнасан гурвалжин далавчтай, гурван төрлийн хэд хэдэн хөдөлгүүртэй юм байна. Гурван төрлийн хөдөлгүүр нь хөөрөх үед, өндөр авах үед болон дээд хурд болох 4828.03 км/ц хурдтай нисэх үед тус тус ажиллах зориулалттай юм байна. Газраас тасрах үед их биеийн доор байрлах хоёр турбинт хөдөлгүүр болон арын хэсэгт байрлах пуужингийн хөдөлгүүр ажиллана. Газраас тасрангуутаа яг л сансрын хөлөг мэт эгц дээшээ хөөрнө. Хурдассаар дууны хурдад хүрэхэд турбинт хөдөлгүүр нь унтарч онгоцны их бие уруу татагдан далд орно. Зөвхөн пуужингийн хөдөлгүүр ажилласаар 30 000 метрийн өндөрт хүргэнэ. Ийм өндөрт хүрээд пуужингийн хөдөлгүүр унтарч мөн л их бие уруу татагдаж орно.  Ингэхэд онгоцны далавчууд дээр байрлах нарийн хоолойт тийрэлтэт хөдөлгүүр ажиллаж 4.5 мах хурдтай болно. Онгоцны түлш болох устөрөгч нь их бие дотор хадгалагдана (Ердийн тийрэлтэт онгоцны түлш нь далавч дотор нь байдаг).

Онгоц нь дууны хурдыг давах үед бий болох цохилтод зохицсон хэлбэртэй. Өмнөх үеийн дуунаас хурдан зорчигч тээврийн онгоц болох Конкорд нь Ролсс Ройс компанид үйлдвэрлэсэн дөрвөн турбинт хөдөлгүүртэй. Энэ хөдөлгүүрүүд болон дууны хурдны цохилтоос үүсэх асар их дуу чимээнээс болж нислэг нь хязгаарлагдмал байсан тул эдийн засгийн хувьд ашигтай нислэгүүдэд гарч чаддаггүй байжээ. Иймээс нийт 14 ширхэг тоотой үйлдвэрлэсэн Конкорд онгоцнууд зөвхөн Атлантын далай дээгүүр өндөр үнэтэй нислэг хийдэг байв.

 Эйрбусын үзэж байгаагаар шинэ онгоцыг иргэний болон цэргийн зориулалтын алинд ч ашиглаж болох гэнэ. Иргэний зориулалтаар 20 хүртэл зорчигчдыг тээвэрлэж чадах гэнэ. Харин цэргийн зориулалтаар бол одоо ашиглаж байгаа SR71 Blackbird онгоцыг бүрэн орлож чадна.

Мерседес Бенцийн цоо шинэ загварын жийп

G63 AMG: Image Credit Mercedes Benz.
G63 AMG: Image Credit Mercedes Benz.

Монголчууд бид Мерцедес Бенцийн G Class -тай аль эрт танил болсон билээ. Туулах чадвар, тав тухтай байдлыг зэрэг хангаж чадсанаараа гайхалтай унаа. Бенцийнхэн энэ загвартаа тулгуурлан урьд өмнө байгаагүй нэгэн төрлийн жийп үйлдвэрлэж байна. Үргэлжлэл…