Вавилова Е.Н. Энергетика. Материалы по русскому языку в профессиональной сфере
Подождите немного. Документ загружается.
По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет
идти речь в данной статье? К какому стилю речи она принадлежит?
Проводимость по-техасски
В Техасском университете (г. Остин) создали разновидность пластика, который не
только обладает неплохой электропроводностью, но и изменяет ее в зависимости от
условий производства.
Новый материал создан на основе эластичного полианилина, из которого можно
делать гибкие и долговечные провода. Кроме полианилиновой основы в состав пластика
входит электропроводящий компонент. Меняя его состав и концентрацию, можно
добиться нужной проводимости пластика. По сравнению с обычными металлическими
проводниками «пластмассовая проволока» обладает рядом преимуществ. Например, ее
можно получать в растворе при комнатной температуре без использования вакуума, тогда
как производство проводников для современной электроники требует куда более жестких
условий и предъявляет высокие требования к металлам. Правда, проводимость пластика
пока не может конкурировать, скажем, с проводимостью меди.
Сейчас исследователи пытаются «заставить» пластмассу менять цвет в зависимости от
ее проводимости. Это свойство может оказаться полезным при создании различных
дисплеев и индикаторов (или, например, солдатской камуфляжной формы). Кроме того,
электрохимические свойства полианилина зависят от кислотности среды, что может быть
использовано (и уже применяется) при создании сенсоров. Кстати, в России исследования
полианилина проводятся довольно давно, причем есть перспективные разработки
химических и биологических сенсоров на его основе.
Полимеры все больше проникают в электронику в качестве основных, а не
вспомогательных материалов. Полимерный аналог транзистора уже создан (пока, к
сожалению, далеко не нанометровых размеров), научились делать и пластиковые
проводники. Скоро дойдет до того, что в электронике вообще не останется ни одного не
то что металлического, а вообще неорганического компонента. Не говоря уж о
сверхпрочных углепластиках, которые по множеству механических конструкционных
параметров превосходят металлы.
«Компьютерра» №16, 2007
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. О каком изобретении идёт речь? Какими
качествами оно обладает? Что значит «неплохая проводимость»? На основе
прочитанного объясните значение названия статьи.
2. Прочитайте второй абзац. Как вы поняли значение выделенных слов и
конструкций? Из чего состоит изобретенный пластик? Каковы его
преимущества и недостатки?
3. Прочитайте третий и четвертый абзац. Почему слово «заставить» взято в
кавычки?
4. Каковы перспективы данного изобретения?
5. Найдите в тексте термины, дайте их определение.
6. Как вы думаете, как название связано с содержанием статьи. Дайте свой
вариант названия (в научном стиле).
Послетекстовое задание:
7. Представьте, что вы – изобретатель данного устройства. Проведите
презентацию этого устройства (вид, принцип работы, устройство, способ
изготовления, применение).
Текст 6
Предтекстовое задание:
По названию текста предположите тему и жанр статьи. Что такое «рулон»? Как вы
думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Как вы думаете, каким качеством
обладает описываемое явление или предмет? К какому стилю речи принадлежит статья?
Энергия в рулонах
Ученые из Ренсселерского политехнического института (штат Нью-Йорк) изготовили
гибкий источник энергии, очень похожий на обыкновенную бумагу. Он, как бумага, на
90% состоит из целлюлозы, может работать при температуре от –80 до +180 градусов
Цельсия, и его можно гнуть, складывать и даже отрывать кусочками без риска утраты
полезных свойств.
Ключом к успеху новой технологии стала уже не новая идея использовать прекрасную
проводимость и развитую поверхность углеродных нанотрубок. Лес из нанотрубок, как
обычно, выращивают на кремниевой пластине, а затем покрывают слоем целлюлозы
(используя органический состав, который может растворять целлюлозу и при этом
работать как электролит). Получившуюся пленку толщиной несколько микрон отделяют
от кремния и заменяют его тонкой алюминиевой фольгой, соединенной с нанотрубками и
играющей роль электрода. Два таких слоя складывают вместе нанотрубками друг к другу,
и суперконденсатор, или ионистор, готов.
Ионисторы по своим свойствам занимают промежуточное положение между
аккумуляторами и конденсаторами. Благодаря тому, что в их органическом электролите
возникает так называемый двойной электрический слой, емкость ионистора примерно на
два порядка больше, чем у конденсатора, но все еще на порядок меньше, чем у
химического аккумулятора. Зато ионисторы способны разряжаться и заряжаться почти так
же быстро, как и конденсаторы, обеспечивая примерно на два порядка больший ток,
необходимый во время пиковых нагрузок вроде фотовспышки или разгона автомобиля.
Если в таком бутерброде из целлюлозы и нанотрубок в качестве одного из электродов
использовать слой лития, то вместо ионистора получится литий-ионный аккумулятор. При
повышенных температурах в качестве электролита в нем можно использовать жидкую
соль, а при нормальных температурах биологические жидкости - пот, кровь и даже мочу.
Поскольку целлюлоза хорошо биологически совместима с тканями организма, а
нанотрубки химически нейтральны, такой аккумулятор прекрасно подойдет для питания
различных датчиков и имплантов.
Но самый интересный гибридный источник энергии получится, если сложить вместе
листы ионистора и аккумулятора, соединив их параллельно. Такой источник энергии
будет обладать достоинствами обоих устройств - то есть сможет давать большой ток и
будет иметь приличную емкость.
Новый источник энергии прекрасно подойдет для грядущего поколения тонких и
гибких экранов и других мобильных устройств. К сожалению, пока емкость первых
вариантов гибких аккумуляторов и ионисторов еще невелика по сравнению с их
аналогами обычной конструкции. Так что сейчас ученые активно работают над
улучшением параметров "гибкой энергии".
Журнал «Компьютерра»
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. О каком изобретении идёт речь? Какими качествами
оно обладает? Из чего состоит?
2. Прочитайте второй абзац. Какая идея лежит в основе новой технологии? Как
создают это устройство?
3. Прочитайте третий абзац. Объясните, что такое суперконденсатор, или ионистр.
Каковы его преимущества и недостатки?
4. Прочитайте четвертый и пятый абзацы. Что в данном тексте значит слово
«бутерброд»? Как еще можно использовать описываемое изобретение?
5. Прочитайте последний абзац. Каковы перспективы использования данного
изобретения? Какие проблемы препятствуют использованию изобретения на
данный момент?
6. Найдите в тексте термины, дайте их определение.
7. Дайте свой вариант названия статьи (в научном стиле).
Послетекстовое задание:
8. Представьте, что вы – изобретатель данного устройства. Проведите презентацию
этого устройства (вид, принцип работы, устройство, способ изготовления,
применение).
9. На основе текстов 5,6,7 напишите обзорный реферат на тему «Гибкость как
качество современных изобретений».
Текст 7
Предтекстовое задание:
По названию текста предположите тему и жанр статьи. Какое слово в названии
ключевое? Как вы думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Как вы думаете,
какими качествами обладает описываемое явление или предмет? К какому стилю речи
принадлежит статья?
Трясите, Шура, трясите
Вибрационный микрогенератор величиной с кусочек сахара разработали ученые
Университета Саутгемптона, Великобритания. Эффективность генератора достигает
тридцати процентов, и авторы считают, что сегодня это самое совершенное устройство в
своем классе.
Аппарат размером 7х7х8,5 мм не поражает совершенством нанотехнологий. Он
просто работает. На конце гибкого кронштейна длиной несколько миллиметров
расположены четыре постоянных магнита из сплава неодима, железа и бора объемом 1,5
мм3 каждый. Магниты помещены внутри медной катушки, и их вызванные вибрацией
колебания наводят в катушке электрический ток. После выпрямления и стабилизации ток
можно использовать для питания любой электронной схемы. Система настроена на
частоту 52 Гц и способна вырабатывать до 46 мкВт электроэнергии. Этого, разумеется,
недостаточно для сотового телефона или mp3-плеера, но для подзарядки часов или
питания беспроводного сенсора уже хватает.
На фотографии новый генератор расположен в центре платы с акселерометром,
которая может измерять и отправлять в центр обработки данных информацию о
колебаниях конструкции. Похожие акселерометры с аккумуляторами уже используются
для отслеживания опасных колебаний Золотого моста в Сан-Франциско, и их регулярная
перезарядка доставляет массу хлопот. Теперь датчики с автономным питанием, не
зависящим, как в случае солнечных батарей, от причуд освещенности, достаточно один
раз установить, а затем - только получать от них ценную информацию. Такие устройства
весьма полезны для контроля состояния многих высоких сооружений вроде небоскребов,
вышек или нефтяных ректификационных колонн. Разумеется, и их колебания зависят от
капризов погоды, зато энергия от такого генератора будет поступать именно тогда, когда
она необходима. Хватает вредных вибраций и у многих других сооружений и механизмов,
и генератор нетрудно перенастроить на характерные частоты их колебаний.
"Компьютерра" №27-28, 2007 г.
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. О каком изобретении идёт речь? Какими качествами
оно обладает?
2. Прочитайте второй абзац. Является ли основой изобретения новая
нанотехнология? Как устроен описываемый генератор?
3. Прочитайте третий абзац. Где можно использовать данное изобретение? Каково
его основное преимущество? Как вы поняли, что такое акселерометр? Найдите в
данном абзаце синоним к слову «причуды».
4. Найдите в тексте термины, дайте их определение.
5. Как вы думаете, как название связано с содержанием статьи? Дайте свой вариант
названия (в научном стиле).
Послетекстовое задание:
6. Представьте, что вы – изобретатель данного устройства. Проведите презентацию
этого устройства (вид, принцип работы, устройство, способ изготовления,
применение).
Текст 8
Предтекстовое задание:
По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет
идти речь в данной статье? Как вы думаете, какими качествами обладает описываемое
явление или предмет? К какому стилю речи принадлежит статья?
Ветер дует - деревья качаются
Удивительный "реснитчатый" наногенератор удалось изготовить ученым из
Технологического института Джорджии в Атланте. Генератор способен утилизировать
энергию механических вибраций, ультразвуковых колебаний и даже пульсирующего тока
крови достаточно эффективно, чтобы обеспечить питанием разнообразные
наноустройства.
Исследователи использовали уникальные физические свойства оксида цинка,
который одновременно является полупроводником и пьезоэлектриком. Из этого
материала вырастили целый лес нановолокон с одинаковой высотой около микрона,
которые покачиваются под действием внешних механических колебаний. При изгибе из-
за пьезоэффекта на границах волокон образуются заряды разных знаков. Чтобы их снять и
использовать, напротив волокон разместили "пилу" из заостренных, покрытых слоем
платины электродов, выращенных на кремниевом проводнике. При случайном
соприкосновении платинового электрода и полупроводниковой реснички в месте их
контакта из оксида цинка образуется диод Шоттки, через который электроны стекают во
внешнюю цепь. А поскольку таких ресничек очень много, в каждый момент времени то
одни, то другие касаются соединенных параллельно платиновых контактов, и в сумме по
цепи течет почти постоянный ток.
По оценкам авторов, такое сравнительно простое в изготовлении устройство
способно генерировать до четырех ватт энергии на кубический сантиметр своего объема.
А поскольку генератор сделан из нетоксичных материалов, его можно даже
имплантировать в тело человека.
"Компьютерра" №16, 2007 г.
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. О каком изобретении идёт речь? Как вы думаете, что
такое «реснитчатый»? На что это похоже? Какими качествами обладает данное
изобретение? Подберите синоним к слову «утилизовать».
2. Прочитайте второй абзац. Что является основой изобретения? Как устроено и
как действует описываемое устройство? Объясните, что такое пьезоэлектрик,
пьезоэффект, диод Шоттки?
3. Прочитайте третий абзац. Какова мощность устройства? Где его можно
использовать? Каково его основное преимущество? Как вы думаете, имеются ли
у него недостатки?
4. Как вы думаете, как название связано с содержанием статьи? Дайте свой вариант
названия (в научном стиле).
Послетекстовое задание:
5. Представьте, что вы – изобретатель данного устройства. Проведите презентацию
этого устройства (вид, принцип работы, устройство, способ изготовления,
применение).
Текст 9
Предтекстовое задание:
По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет
идти речь в данной статье? Как вы думаете, какими качествами обладает описываемое
явление или предмет? К какому стилю речи принадлежит статья?
Прыгать надо
Одним из главных недостатков современных мобильников, смартфонов, ноутбуков и
прочих портативных устройств является ограниченное время работы от аккумулятора.
Для решения этой проблемы производители применяют энергосберегающие технологии, а
компании, специализирующиеся на выпуске аксессуаров, предлагают специальные
зарядные устройства, не нуждающиеся в электророзетке, например ручные генераторы.
Молодая компания M2E Power решила в очередной раз доказать, что все новое - это пусть
и не совсем забытое, но все же старое, и создала зарядник, использующий явление
электромагнитной индукции, открытое Майклом Фарадеем еще в XIX веке (в проводнике,
помещенном в изменяющееся магнитное поле, возникает электродвижущая сила).
Зарядник M2E Power содержит те же компоненты, что и обычные
электрогенераторы (катушка плюс постоянный магнит), вот только механическую
энергию предполагается использовать дармовую, вроде перемещения тела человека при
ходьбе или вибрации движущегося автомобиля (что-то вроде часов с автоподзаводом). В
отличие от множества аналогичных проектов, например с армейским рюкзаком-
генератором, M2E Power планирует поместить всю необходимую начинку в корпус
стандартных источников питания: телефонного аккумулятора или цилиндрических
батареек. Компания уже получила от ряда инвестиционных фондов финансовую
поддержку на дальнейшие исследования в размере восьми миллионов долларов и подала
патентные заявки на свои разработки. Тестирование ранних прототипов зарядников
нового типа показало, что два часа ходьбы позволяют получить достаточно
электроэнергии, чтобы полчаса-час разговаривать по сотовому телефону.
На начальном этапе M2E Power рассчитывает создать мини-генератор для военных,
а затем и для широкой продажи. Сперва зарядники будут выпускаться в качестве
независимых устройств и подключаться к телефону кабелем. А в перспективе
миниатюрные электростанции и вовсе могут стать неотъемлемой частью гаджетов.
Учитывая несовершенство прототипов, вряд ли стоит ожидать появления на рынке
подобных устройств в течение пары ближайших лет. Так что пока владельцам
мобильников придется по старинке заряжать аккумуляторы от сети.
"Компьютерра" № 714, 2007 г.
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. Какая проблема в нем обозначена? О каком
изобретении идёт речь? На какой основе создано новое изобретение? Дайте
формулировку этого явления.
2. Прочитайте второй абзац. Как устроено и как действует описываемое
устройство? В чем сходство и отличие изобретения от предыдущих аналогов?
3. Прочитайте третий абзац. Каковы перспективы использования данного
устройства? Каково его основное преимущество? Как вы думаете, какие
имеются недостатки? Как скоро устройство можно будет приобрести?
4. Дайте свой вариант названия статьи (в научном стиле).
Послетекстовое задание:
5. Представьте, что вы – изобретатель данного устройства. Проведите презентацию
этого устройства (вид, принцип работы, устройство, способ изготовления,
применение).
6. На основе текстов 8, 9, 10 напишите обзорный реферат на тему «Вибрационные
генераторы».
Текст 10
Предтекстовое задание:
Дайте определение терминам «генератор» и «мотор». Может ли мотор быть
генератором?
Вполне практичную конструкцию броуновского мотора предложили физики из
Хасселтского университета (Бельгия). Возможно, недалек тот день, когда миллионы
подобных устройств будут вырабатывать энергию для наномашин или охлаждать
электронные чипы.
Демон Максвелла, злобно управляющий движением отдельных молекул в
нарушение законов термодинамики, уже скоро полтора века как один из любимейших
персонажей на страницах скучных учебников. Но лишь в последние десять лет ученые
всерьез заинтересовались устройствами, которые способны взаимодействовать с
отдельными молекулами и непосредственно использовать энергию их случайного
теплового движения. Несколько лет назад бельгийские теоретики выполнили расчеты
методом молекулярной динамики и показали, что на уровне современных нанотехнологий
реализация таких моторов вполне возможна. И вот теперь от чисто теоретических
построений и гипотетических агрегатов дело дошло до оптимизации конкретной
конструкции.
Хассельтский мотор, как и любое подобное устройство, может либо вырабатывать
энергию, пользуясь перепадом температур, либо, наоборот, работать как холодильник при
подводе к нему энергии извне. Мотор состоит из двух похожих на улитки спиральных
роторов, насаженных на один вал и разделенных тонкой мембраной. Один ротор погружен
в теплый разреженный газ, а другой находится в более холодном газе. Сталкиваясь с
ротором, молекулы теплого газа сообщают ему часть своей энергии. Эта энергия
передается через вал другому ротору, и тот подталкивает налетающие на него молекулы
холодного газа, повышая их температуру. Витки роторов направлены в разные стороны, и
благодаря тому, что температура, а значит, и средняя скорость движения молекул в газах
различна, возникает вращательный момент, который и раскручивает ротор. И это
вращение можно использовать для выработки электроэнергии или для механического
привода наномашин.
Расчеты показывают, что скорость вращения зависит от перепада температур и
может достигать тысячи оборотов в секунду. А если ротор раскрутить внешними силами,
он будет работать как тепловой насос - холодильник, перекачивая тепло от холодного газа
к горячему.
Ученые проанализировали различные формы роторов толщиной 4–10 и диаметром
5–12 нанометров. При выборе формы ротора стоит дилемма между снижением вязкого
трения о газ и достижением максимально возможной асимметрии ротора - так, чтобы он
лучше использовал удары молекул. Оптимизация показала, что эта роторная конструкция
вполне удачна и может успешно конкурировать с другими наноустройствами. Кроме того,
фиксированная в мембране ось и непрерывность работы выгодно отличает этот мотор от
различных трещоток, качалок, дрожалок и других в большинстве своем пока
гипотетических конструкций броуновских моторов.
«Компьютерра» № 715, 2007
Притекстовые задания:
1. Прочитайте первый абзац. О каком изобретении идёт речь?
2. Прочитайте второй абзац. Как вы поняли первое предложение абзаца.
Сформулируйте его по-другому. Вспомните из курса физики формулировку
закона Максвелла. На какой основе создано новое изобретение? Дайте синоним
слову «оптимизация».
3. Прочитайте третий и четвертый абзацы. Как устроено и как действует
описываемое устройство? Как и где оно может быть использовано?
4. Прочитайте пятый абзац. Какая проблема существует в этой области? Каковы
преимущества данного устройства по сравнению с его аналогами? Как вы
думаете, имеются ли какие-нибудь недостатки? Как вы представляете себе
«трещотки, качалки, дрожалки»?
5. Озаглавьте статью.
Послетекстовое задание: