Âûáèðàé : Ïîêóïàé : Èñïîëüçóé
â ôîêóñå
0

Òðàíñôîðìàöèÿ ïóçûðüêîâ âîçäóõà â ëåäíèêàõ — íîâûé ñïîñîá õðàíèòü äàííûå

Êîäèðîâàíèå ñ ïîìîùüþ ëåäÿíûõ ïóçûðüêîâ ìîæåò ïîìåñòèòü äàííûå â äîëãîñðî÷íîå õîëîäíîå õðàíèëèùå. Äëÿ çàïèñè èíôîðìàöèè ïîòðåáóåòñÿ ýëåêòðîýíåðãèÿ, íî âïîñëåäñòâèè â íåé íå áóäåò íóæäû, ïîêà òåìïåðàòóðà îêðóæàþùåé ñðåäû îñòàåòñÿ íèæå íóëÿ.

Ëåä, èç êîòîðîãî ñîñòîÿò ëåäíèêè, íå íà 100% òâåðäûé — îí íà ñàìîì äåëå ïîëîí ïóçûðüêîâ âîçäóõà, ïðè÷åì íåêîòîðûå èç íèõ îáðàçîâàëèñü ñòîëåòèÿ íàçàä. Âäîõíîâëåííûå ýòèì ôàêòîì, ó÷åíûå ðàçðàáîòàëè ìåòîä èñïîëüçîâàíèÿ ïóçûðüêîâ äëÿ õðàíåíèÿ çàêîäèðîâàííûõ äàííûõ âî ëüäó. Ýòà òåõíîëîãèÿ ìîæåò èìåòü è ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå. Èññëåäîâàíèå âûøëî â Cell Reports Physical Science.

Êàê èçâåñòíî, æèäêàÿ âîäà çàòâåðäåâàåò ïðè çàìåðçàíèè. Ïðè ýòîì îíà âûäàâëèâàåò è ñæèìàåò ðàñòâîðåííûå ãàçû, îáðàçóÿ âîçäóøíûå êàðìàíû, èëè ïóçûðüêè. Ïîñêîëüêó âîäà çàìåðçàåò â ïîñëåäîâàòåëüíî ðàñïîëîæåííûõ äðóã çà äðóãîì ñëîÿõ, ýòè ïóçûðüêè â êîíå÷íîì èòîãå îêàçûâàþòñÿ âçâåøåííûìè ïî âñåé òîëùå ëüäà. Êðîìå òîãî, ñêîðîñòü çàìåðçàíèÿ âîäû ïðåäñêàçóåìûì îáðàçîì âëèÿåò íà ôîðìó è ðàçìåð îáðàçóþùèõñÿ ïóçûðüêîâ.

Ïóçûðüêè, êîòîðûå åñòåñòâåííûì îáðàçîì îáðàçóþòñÿ âî ëüäó, äîâîëüíî õàîòè÷íû. Íî ñ ïóçûðüêàìè, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ ñ ïîìîùüþ íîâîé òåõíîëîãèè êîäèðîâàíèÿ, äåëî îáñòîèò èíà÷å. Èçîáðàæåíèå: Unsplash

Ó÷èòûâàÿ ýòè ÿâëåíèÿ, ó÷åíûå èç Ïåêèíñêîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà ïðèñòóïèëè ê ðàçðàáîòêå ýêñïåðèìåíòàëüíîé ñèñòåìû õðàíåíèÿ äàííûõ. Îíè ñîçäàëè òàê íàçûâàåìóþ ÿ÷åéêó Õåëå-Øîó, â êîòîðîé òîíêèé ïðÿìîóãîëüíûé ñòîëáèê äåèîíèçèðîâàííîé æèäêîé âîäû íàõîäèëñÿ ìåæäó äâóìÿ âåðòèêàëüíî ðàñïîëîæåííûìè ïðîçðà÷íûìè àêðèëîâûìè ëèñòàìè.

Äëÿ îõëàæäåíèÿ è çàìîðîçêè âîäû èñïîëüçîâàëàñü îõëàæäàþùàÿ ïëàñòèíà â íèæíåé ÷àñòè ÿ÷åéêè, îáðàçóÿ ñëîé ëüäà. Ñêîðîñòü çàìåðçàíèÿ ìîæíî áûëî êîíòðîëèðîâàòü âðó÷íóþ, ðåãóëèðóÿ òåìïåðàòóðó ïëàñòèíû â äèàïàçîíå îò –15 ºC äî –35 ºC.

Ñõåìà ÿ÷åéêè Õåëå-Øîó è îäíà èç çàêîäèðîâàííûõ ëåäÿíûõ ïëàñòèí. Èçîáðàæåíèå: Ïåêèíñêèé òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò

Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî ïðè ñíèæåíèè ñêîðîñòè çàìåðçàíèÿ ëþáîé ñëîé ëüäà ñîäåðæàë ëèáî ÿéöåâèäíûå ïóçûðüêè, ëèáî ñìåñü ÿéöåâèäíûõ è èãîëü÷àòûõ ïóçûðüêîâ, ëèáî òîëüêî èãîëü÷àòûå ïóçûðüêè, ëèáî âîîáùå íå ñîäåðæàë ïóçûðüêîâ. Ïîýòîìó ó÷åíûå ïðèñâîèëè ðàçëè÷íûå êîìáèíàöèè ôîðìû, ðàçìåðà è ãëóáèíû ïóçûðüêîâ ðàçëè÷íûì àíãëèéñêèì áóêâàì è àðàáñêèì öèôðàì â êîäàõ Ìîðçå, äâîè÷íîì è òðîè÷íîì êîäàõ.

×òîáû ïðî÷èòàòü ïîëó÷åííûå ñîîáùåíèÿ, êàìåðà ñôîòîãðàôèðîâàëà ëåäÿíóþ ïëàñòèíó ñ ïóçûðüêîâîé êîäèðîâêîé, ïîäãîòîâëåííóþ ñ ïîìîùüþ ÿ÷åéêè Õåëå-Øîó. Çàòåì ýòà ôîòîãðàôèÿ áûëà ïðåîáðàçîâàíà â èçîáðàæåíèå â îòòåíêàõ ñåðîãî, êîòîðîå áûëî ïðîàíàëèçèðîâàíî êîìïüþòåðîì ñ óñòàíîâëåííûì ñïåöèàëüíûì ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì äëÿ äåêîäèðîâàíèÿ.

Õîòÿ ýòî ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ìîãëî ðàñøèôðîâûâàòü ñîîáùåíèÿ, ïåðåäàííûå âî âñåõ òðåõ òèïàõ êîäà, áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî äâîè÷íûé êîä ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì, ïîñêîëüêó ñîîáùåíèÿ ìîãëè áûòü ïðèìåðíî â 10 ðàç äëèííåå äëÿ çàäàííîãî îáúåìà ëåäÿíîãî ïðîñòðàíñòâà.

Èññëåäîâàòåëè ïðåäïîëàãàþò, ÷òî ýòà òåõíîëîãèÿ áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ çàïèñè, õðàíåíèÿ è ÷òåíèÿ ñîîáùåíèé â î÷åíü õîëîäíûõ, îòäàëåííûõ ðåãèîíàõ ìèðà, òàêèõ êàê Àíòàðêòèäà, Àðêòèêà è äàæå íà äðóãèõ ïëàíåòàõ, ãäå áóäåò îùóùàòüñÿ íåõâàòêà ýëåêòðîýíåðãèè è ýëåêòðîííîãî îáîðóäîâàíèÿ. Õîòÿ äëÿ çàïèñè ñîîáùåíèé ïîòðåáóåòñÿ îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, âïîñëåäñòâèè îíà íå ïîíàäîáèòñÿ, ïîêà òåìïåðàòóðà îêðóæàþùåé ñðåäû îñòàåòñÿ íèæå íóëÿ.

Ïîìèìî ïðèìåíåíèÿ â îáëàñòè õðàíåíèÿ äàííûõ, òåõíîëîãèÿ ìàíèïóëèðîâàíèÿ ïóçûðüêàìè ìîæåò òàêæå áûòü ïîëåçíà äëÿ êîððåêòèðîâêè ïðî÷íîñòè ëåäÿíûõ êîíñòðóêöèé, ðàçðàáîòêè ñèñòåì áîðüáû ñ îáëåäåíåíèåì ñàìîëåòîâ èëè èçó÷åíèÿ òîãî, êàê îáðàçóþòñÿ ïóçûðüêè â ìàòåðèàëàõ, êîòîðûå ñëîæíåå âèçóàëèçèðîâàòü, íàïðèìåð, â àëþìèíèè.

Íåäîðîãîé èíòåðíåò äëÿ äà÷è â 2025 ãîäó: ñðàâíèâàåì òàðèôû îïåðàòîðîâ

Êîììåíòàðèè
Ñòàòüè ïî òåìå