Юный техник, 2013 № 03

С помощью реостата (или сопротивлений) установите напряжение примерно 0,8–0,9 В. Микроамперметр, включенный в цепь центрального электрода, покажет ток 200–300 мкА. Оставьте цепь замкнутой часов на 10–15. Ток постепенно понизится до 10–20 мкА, что и требуется. Датчик готов к работе.

Проверить, как он действует, проще всего так: подуйте на одну из мембран или слегка прикоснитесь к ней, например, иголкой. Стрелка микроамперметра должна тут же отклониться вправо. Для глаза движение мембраны незаметно, но датчик на него сразу отреагировал.

Происходит это вот почему. Сила тока зависит от того, сколько йода находится возле отрицательного электрода — катода. Под действием постоянного тока йод на катоде восстанавливается, принимая электроны, а на аноде он вновь образуется из ионов. Поэтому йод как бы постепенно перекачивается от катода к аноду.

После зарядки датчика ток понемногу падает, потому что у отрицательного электрода остается все меньше йода. Но как только вы чуть-чуть, даже слабым прикосновением, воздействовали на мембрану, к катоду поступает дополнительная, пусть и очень небольшая, порция молекул йода; датчик мгновенно на это реагирует — ток возрастает.

Хемотронные приборы на редкость чувствительны; тщательно изготовленные, они могут иногда отреагировать буквально на считаные молекулы. В свое время их использовали в медицинских исследованиях.

А нельзя ли как-нибудь использовать такой датчик дома или в школе? Можно. Достаточно поставить датчик в дверях квартиры, и он откликнется, как только гость дотронется до двери.

Но, понятно, такой датчик сам по себе для этой цели не слишком удобен: надо все время смотреть на микроамперметр и ждать, пока отклонится его стрелка. Однако к датчику можно приспособить систему сигнализации — звонок или электрическую лампочку. Как это сделать — придумайте сами или посоветуйтесь с учителем физики.

Публикацию подготовил К. КОРЕНЕВ

Кстати…

ЕЩЕ ДВА УСТРОЙСТВА

На принципах хемотроники в свое время разработали еще переменное сопротивление и ячейку памяти.

Принцип работы электрохимического управляемого сопротивления — мимистора — основан на изменении сопротивления проводника в результате катодного осаждения на него металла или анодного растворения.

Мимистор (см. рис.) состоит из стеклянного корпуса 4, заполненного электролитом 1 (обычно CuSo₄ + H₂SO₄ + этанол). На одной из стенок герметично закрытой ячейки нанесена электропроводящая подложка 6, имеющая выводы 7 и 5. Электролит омывает электрод 2 с выводом 3. Входные сигналы подаются на электропроводящую подложку 6 и электрод 2. В зависимости от полярности входных сигналов, на подложке 6 медь будет осаждаться или растворяться. Тем самым будет изменяться электрическое сопротивление медной пленки, находящейся на подложке 6.

Приборы подобного типа имеют диапазон изменения сопротивления от 0 до 1000 Ом, диапазон токов управления 0,05 — 1 мА, потребляемую мощность управления 10^{– 3} — 10^{– 6} Вт, объем 0,2 0,4 см³ массу — несколько граммов. Они могут работать при температурах от минус 15 до плюс 100 °C, устойчивы к ударным нагрузкам и вибрации.

Схема электрохимического управляемого сопротивления.

Хемотронная ячейка памяти устроена так.

В герметичном пластмассовом корпусе расположены два пластинчатых электрода 1 из золота или платины. Электроды с внутренней стороны изолированы эпоксидным покрытием 2, за исключением узкого зазора 3, ширина которого не должна превышать 0,1 мм. На противоположной стенке ячейки напротив зазора расположен медный электрод 4. Расстояние между этим электродом и пластинчатыми электродами 1 составляет примерно 0,5 мм. Сопротивление между электродами 1 зависит от наличия раствора электролита в зазоре 3. Если зазор заполнен раствором, то это сопротивление велико. При подаче на электроды 1 напряжения, отрицательного относительно электрода 4, последний начинает растворяться, и в зазоре 3 происходит отложение меди.

Через некоторое время (время записи) зазор между электродами 1 будет замкнут осажденной медью, и сопротивление между ними резко снизится из-за высокой проводимости меди. Если же на электроды 1 подать напряжение, положительное относительно электрода 4, то осажденная в зазоре медь растворяется и ячейка возвращается в прежнее состояние. Таким образом, ячейка имеет два устойчивых состояния, позволяющих записывать информацию в двоичном коде.

Схема хемотронной ячейки памяти.

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Ужасно не люблю математику, хотя и слышала, что знать ее полезно. Вон еще Ломоносов говорил, что математику надобно знать хотя бы потому, что она ум в порядок приводит. И все-таки, есть ли причины, по которым иным людям математика противопоказана?

Лариса Ксенофонтова,

г. Калуга

Ненависть к математике может быть вполне объяснима. Дело в том, что у некоторых людей при решении задач и примеров активизируются те мозговые центры, которые отвечают за восприятие физической боли. То есть, говоря проще, такие люди боятся математики примерно так же, как посещения зубного врача.

И это не досужий вымысел. Исследователи из Чикагского университета измерили нервную активность 28 взрослых людей, из которых у 14 наблюдался повышенный страх перед математикой, другие относились к этому школьному предмету вполне терпимо.

Автор исследования Иен Лионе отмечает: «Страх появлялся только в период ожидания. При решении самой задачи участники, похоже, уже не испытывали боли. Таким образом можно сделать вывод, что не сама математика причиняет боль, а мысль о ней».

Говорят, на спутнике Сатурна — Титане обнаружили озеро. Но как оно может там быть, если на спутнике очень холодно? А если озеро прячется подо льдом, то как его обнаружили?

Всеволод Крайнев,

г. Томск

Да, на Титане есть озера. Однако в отличие от Земли они состоят не из воды, а из метана. Например, недавно изучив снимки, поступившие с борта автоматической межпланетной станции НАСА «Кассини», ученые обнаружили очередное метановое озеро у экватора Титана крупнейшего спутника Сатурна. Ранее считалось, что озера сосредоточены исключительно в приполярных областях этого небесного тела.

По словам исследователей, площадь обнаруженного озера составляет порядка 2,4 тыс. кв. км.

«Это открытие было совершенно неожиданным, — отмечает руководитель исследования, ученый из Университета штата Аризона Кейтлин Гриффит. — Существование озер в сухих тропиках, в отличие от приполярных районов, объяснить трудно. Любая жидкость, попадающая на поверхность Титана в тропических районах, быстро испаряется и в конечном итоге переносится к полюсам, где образуются большие озера».