Выпуск от 26.11.2006
Эта почётная награда была учреждена десять лет назад тогдашним президентом Германии Романом Герцогом (Roman Herzog). Она призвана способствовать развитию немецкой науки и, прежде всего, тех её приоритетных направлений, которые обеспечат Германии мировое лидерство в сфере высоких технологий. Иными словами, при определении проекта-победителя жюри отдаёт предпочтение не фундаментальным исследованиям, а прикладным инновациям, то есть разработкам, в которых научные идеи нашли конкретное техническое воплощение. Помимо почётного диплома, лауреат премии получает и денежное вознаграждение, составляющее 250 тысяч евро. Как и в предыдущие годы, для участия в финале жюри отобрало четыре проекта. Победителем стал профессор физики из Гёттингена Штефан Хелль (Stefan Hell). Он разработал оптический микроскоп новой конструкции, разрешающая сила которого в 10 раз превышает ту, что считалась максимально возможной согласно так называемому закону синусов Аббе. Профессор Хелль сумел обойти этот казавшийся незыблемым закон более чем столетней давности, формула которого приведена в любом учебнике оптики. В двух ближайших выпусках радиожурнала «Наука и техника» мы подробно расскажем обо всех четырёх инновационных проектах, вышедших в финал конкурса на Немецкую премию будущего, уделив, конечно, особое внимание проекту-победителю.
Нанотехнологии
Нидерландским исследователям удалось натянуть и заставить вибрировать самую миниатюрную в мире струну. По данным профессора Херре ван-дер-Занта и его коллег из Делфтского Технического университета, длина струны составляет 0,001 миллиметра, а диаметр – 0,000002 миллиметра. Конечно, в действительности речь идёт не о металлической струне, а о так называемой нанотрубке – тончайшей трубочке из атомов углерода. Учёные закрепили это чрезвычайно хрупкое – и видное только в микроскоп – изделие на пластинке из чистого кремния, покрытой сверху слоем оксида кремния. Затем они удалили оксид методом химического травления, и закреплённая с двух сторон трубочка провисла. Пропуская ток по кремниевой подложке, учёные заставили трубочку колебаться. Амплитуда этих колебаний зависит от параметров тока и легко может быть вычислена. Это позволит использовать такую струну в качестве высокочувствительных весов для чрезвычайно малых объектов, поскольку уже присутствие на трубочке одного вируса изменит характер её колебаний, что и даст возможность определить массу такого балласта.
Техника
В Германии принят в эксплуатацию самый мощный в мире электромагнит. Он установлен в научно-исследовательском центре «Россендорф» близ Дрездена и предназначен, в первую очередь, для материаловедческих испытаний. В основе магнита – гигантская катушка массой почти в тонну. Уже в нынешнем году во время первых пробных включений установка должна создать магнитное поле с уровнем индукции в 80 тесла, а в будущем году выйти на проектный показатель в 100 тесла. Это в 2,5 миллиона раз больше, чем индукция магнитного поля Земли, и практически максимум того, что может быть достигнуто на нынешнем уровне развития технологии создания искусственных магнитных полей. Пока в качестве рекорда зафиксировано поле с индукцией в 71 тесла. Сегодня во всём мире существует ещё только одна лаборатория – она находится в США, – где возможно проведение аналогичных экспериментов. Магнит-рекордсмен будет снабжаться током от расположенной здесь же самой крупной в мире батареи конденсаторов, способной развивать пиковую мощность до 5 гигаватт – это соответствует среднему потреблению небольшого города. По словам директора Лаборатории магнитных полей большой напряжённости профессора Йоахима Вознитцы (Joachim Wosnitza), результаты исследований найдут применение в области нанотехнологий и физики полупроводников, причём речь здесь будет идти не только о фундаментальных, но и о прикладных исследованиях. Хотя на создание дрезденской лаборатории уже потрачено свыше 23-х миллионов евро, работать на новой установке смогут бесплатно учёные и других университетов.
Генетика
Международная группа исследователей пришла к выводу, что индивидуальные генетические различия между людьми гораздо значительнее, чем считалось до сих пор, и что утверждение, будто все 6 миллиардов человек на нашей планете обладают на 99,9 процента идентичным наследственным материалом, далеко от истины. По словам одного из авторов работы, Мэтью Хёрлеса (Matthew Hurles) из Института геномных исследований имени Сангера, вместо подсчёта количества мутаций в тех или иных генах учёные сконцентрировались теперь на регистрации количества копий определённых участков ДНК и обнаружили, что оно очень сильно варьируется. Обследовав всего 269 человек, исследователи выявили 1447 различий в 2900 генах. По мнению авторов работы, на долю таких вариаций приходится не менее 12-ти процентов генома.