Новый оперный театр в два раза меньше человеческого волоса

В Австралии построили оперный театр! Казалось бы, ну и что? Построили и построили. Но: во-первых, точно такой же оперный театр в Сиднее уже есть, во-вторых, новый театр отстроили всего за три часа, а в-третьих, увидеть это здание невооружённым глазом невозможно.

Тот, старый оперный театр в Сиднее (Sydney Opera House) строили больше 14 лет (с 1959 по 1973 годы).

 

 

Он является одним из самых известных архитектурных сооружений XX века и занимает 1,8 гектара земли.

Высота театра 183 метра, ширина 120 метров. Opera House стоит на 580 бетонных сваях, погружённых на 25 метров ниже уровня моря. Крыша собрана из 1 миллиона 56 тысяч плиток, привезённых из Швеции.

Здание потребляет такое же количество энергии, как городок с 25 тысячами жителей. Общая длина всех электрических кабелей 645 километров.

Внутренности Оперного театра — это более 1 тысячи помещений. Здесь имеются пять сцен: Концертный зал (на 2679 зрителей), Театр оперы (1547 мест), Театр драмы (544 места), просто Театр (398 мест) и Театр-студия (364 места).

С ними сосуществуют пять репетиционных студий, четыре ресторана, шесть баров и бесчисленные магазины.

В общем, о-го-го какой в городе Сиднее есть Оперный театр. И, тем не менее, австралийцы отстроили его точную копию, которая более чем в два раза меньше диаметра человеческого волоса, а это около 200 микрометров.

Sydney Opera House во всей красе (фото с сайта wademan.com).

Таким образом, размеры нового Sydney Opera House — 64 x 38 x 41 микрометр (к слову, микрометр — это миллионная доля метра).

Возведением конструкции, видимой только под электронным микроскопом, занимались два доктора из Центра микрофотоники технологического университета Свинберна (Centre for Micro-Photonics, Swinburne University of Technology).

Это Мартин Страуб (Martin Straub), он — один первых учёных, которые научились изготовлению столь крошечных трёхмерных структур, а помогает ему Ли Хонг Нгьен (Le Huong Nguyen).

Свой микротеатр, стараясь не пропустить ни одной детали оригинала, учёные построили из нового гибридного материла — смеси стекла и углеродного полимера. Довели его до жидкого состояния и вырезали театр лазерным лучом.

Микротеатр, конечно, не так изящен, как оригинал, но всё-таки (AP Photo/Swinburne University).

В процессе, названном фотополимеризацией, австралийские доктора одновременно задействовали две частицы света (фотона), которые стимулировали особую молекулу, отвечающую за отвердевание.

Учёные при помощи компьютерной программы направляют пучок света по произвольным "тропам" в трёх измерениях, что и позволяет строить очень сложные микроструктуры.

Доктор Страуб отметил, что микротеатр они создали не забавы для, а с целью демонстрации возможностей процесса с двумя фотонами — многообещающей технологии, применимой в телекоммуникациях, биоинженерии и других не менее интересных областях.

Особенно фотополимеризация важна для изготовления оптических микроустройств. С этой целью её, кстати, в прошлом году пытались использовать немецкие учёные, но их микроструктуры так никто толком не видел и не испытывал.

"Наш метод даёт возможность производить подобное кристаллу вещество на основе стекла, которое имеет уникальные преломляющие и рефлексивные свойства, — рассказал Страуб. — Вещество способно принести немало пользы в волоконной оптике, для которой важно, чтобы многочисленные сигналы проходили через одно волокно, должным образом расшифровывались и переадресовывались, а информация при этом передавалась в лучшем виде".

Доктор Мартин Страуб и его помощница Ли Хонг Нгьен (фото с сайта swin.edu.au).

По его словам, ещё одно преимущество процесса состоит в том, что в результате получается материал, стойкий к температурам до 300 градусов Цельсия, в то время как микроструктуры на основе одного лишь полимера (без участия стекла) имеют порог в 100 градусов.

В результате дальнейших модификаций нового гибридного материала можно улучшить его эластичность и прочность. Так что учёные не сомневаются: потенциал таких микросооружений, как Оперный театр, по-видимому, бесконечен.

"Знаете, а ведь мы можем произвести структуры меньше человеческой клетки, — продолжает Страуб. — Это означает, что они могли бы использоваться для транспортировки препаратов или других устройств практически в любую часть тела человека".

Естественно, доктора спросили, почему он выбрал именно Sydney Opera House.

"Ну, мы выбрали его потому, что хотели сделать нечто исконно австралийское, нечто, мгновенно опознаваемое в международном сообществе, — ответил учёный, — "Кроме того, Оперный театр способен показать весь потенциал процесса, возможность воспроизведения очень сложных структур с нестандартными особенностями, типа навесов, кривых поверхностей и многих других деталей".

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru