НТИ ноябрь 2011 Ч.3 Наука, Изобретения, Курьезные изобретения

Часть 1

Часть 2

 

Часть 3

Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК традиционно посвящен проблемам жизни и открытиям в космосе. Итак, от Земли - к космосу.  «Общий предок всех живых организмов был устроен сложнее, чем некоторые из его потомков», утверждает 9 ноября www.nanonewsnet.ru. «Бактерии могли получить от универсального общего предка набор прогрессивных признаков, которые спустя время оказались утрачены за ненадобностью. В биологии есть представление о последнем универсальном общем предке, который дал начало трём доменам жизни: эукариотам, прокариотам и археям. Этот таинственный предок не был единственным живым организмом на Земле, самым первым и самым примитивным; просто с него началось разнообразие живого. Чтобы понять, как развивалась жизнь, нужно знать, чем был последний универсальный предок, — но по этому поводу согласья меж биологов нет. Понятно, что все рассуждения на сей счёт строятся на догадках и очень непрямых доказательствах. Согласно более или менее популярному мнению, предок выглядел как примитивный комплекс молекулярных ансамблей, «биохимический суп», который впоследствии развился в более организованные и структурированные формы. Но последние изыскания заставляют усомниться в такой гипотезе: возможно, общий предок был сложнее некоторых своих потомков. Исследователям из Университета Иллинойса (США) удалось обнаружить у бактерий внутриклеточную структуру, которую можно поставить в один ряд с органеллами клеток эукариот. Одно из главных положений микробиологии гласит: органелл — крупных специализированных надмолекулярных структур — у бактерий нет. Но в 2003 году было установлено, что внутри некоторых бактериальных клеток есть зоны повышенной концентрации полифосфатов, таких как энергетическая молекула АТФ. Эти зоны по физическим, химическим и функциональным характеристикам были похожи на аналогичные структуры в клетках эукариот и могут считаться простейшими клеточными органеллами. После того как бактерии стараниями учёных всё-таки получили органеллы, оказалось, что и в бактериальных, и в эукариотических структурах работает один фермент — протонная пирофосфатаза. Впоследствии и полифосфатные «склады», и этот фермент были обнаружены у архей. Универсальность этой простой органеллы навела исследователей на мысль, что она принадлежала ещё самому последнему общему предку. Чтобы подтвердить свою догадку, учёные построили генеалогическое дерево протонной пирофосфатазы. В итоге в большей или меньшей степени близкие друг другу гены пирофосфатазы были найдены у 31 вида эукариот, 231 вида бактерий и 17 видов архебактерий. Самое простое объяснение полученным результатам — то, что этот фермент действительно перешёл по наследству от единого предка, у которого были и этот фермент, и органелла. Одно из возражений такой гипотезе основывается на способности бактерий и архей поглощать гены и целые органеллы извне и встраивать их в свой организм. То есть и органеллу, и ген бактерии и археи могли получить не по наследству от предка, а от проходящей мимо эукариотической клетки. Но в этом случае, как замечают авторы статьи, генеалогическое древо пирофосфатазы было бы просто невозможно построить. Кроме того, схема передачи гена пирофосфатазы между видами похожа на аналогичные схемы для других генов, эволюционные пути которых хорошо известны. Исследователи отмечают, что общему предку вовсе не обязательно было выглядеть проще своих потомков — например, тех же бактерий. Бактерии могли упроститься и утратить органеллы под влиянием среды обитания: населяя экстремальные экологические ниши, бактериям жизненно необходимо поддерживать высокую скорость размножения, и слишком большая сложность клетки была бы этому лишь помехой».

«Бактерии умеют страховаться от ошибок», пишет 24 ноября www.strf.ru. «Израильские исследователи утверждают, что микроорганизмы взаимодействуют друг с другом эффективнее любых других живых существ. Выявленные принципы можно имитировать в искусственных системах. Группа учёных под руководством профессора Тель-Авивского университета (TAU) Эшеля Бен-Якоба построила компьютерную модель поведения бактерий. По версии исследователей, простейшие организмы не обладают продвинутыми технологиями ориентации в пространстве — в отличие от пчёл, рыб, птиц и других коллективных животных. Зато у них есть механизм страховки от ошибок. Он проявляется в том, что бактерии действуют в «стае» только тогда, когда их индивидуальные способы решения той или иной проблемы не увенчались успехом. В остальных случаях они пытаются работать сами, опираясь на имеющиеся у них молекулярные, химические и механические возможности. Индивиды или подгруппы более развитых существ могут получить ложную информацию и привести себя и всю команду к гибели. Микробы же избегают подобных просчётов, поэтому в целом их выживаемость и способность к достижению цели, как это ни парадоксально, выше. Израильские специалисты предлагают результаты своего моделирования тем, кто организует взаимоотношения между роботами либо другими участниками или элементами системы, в которой требуется комплексное взаимодействие. Это позволит отказаться от сложных многоуровневых алгоритмов, применяемых в робототехнике и компьютерных технологиях».

«Свет цивилизации» - название заметки, помещенной 10 ноября на www.popmech.ru. «По ночам огни крупнейших мегаполисов Земли прекрасно видны из космоса. Возможно, так же будут заметны и города, возведенные какой-нибудь инопланетной цивилизацией?.. Космические снимки ночной Земли – один из самых популярных символов влияния человечества на всю планету. Колоссальные световые муравейники Токио или Нью-Йорка, огненное море Западной Европы представляют не только прекрасное, но и поучительное зрелище, наглядно демонстрируя степень экономического развития различных регионов и стран. Видимо, именно рассматривая такие изображения исследователи Эбрахам Лёб (Abraham Loeb) и Эдвин Тернер (Edwin Turner) заметили, что все это с равным успехом применимо и к высокоразвитым цивилизациям других планет. Если они вообще существуют, они наверняка освещают свои города по ночам. Искусственный свет заметно отличается от естественного. У нас, на Земле, почти все они распадаются на две раздельные группы – лампы накаливания, с одной стороны, и флуоресцентные и светодиодные лампы, с другой. Спектр их излучения совсем иной, нежели у звезд, и легко различим современными инструментами. Но насколько это применимо к освещению далекой планеты? Разумеется, искусственный свет и на ней будет иным, нежели отражение света материнской звезды. Тернер и Лёб предложили и подходящий способ наблюдения, состоящий в фиксации изменений в видимом свете, приходящем от планеты, по мере движения ее вокруг своей звезды. Представим: совершая годовой оборот, планета обращается по эллиптической орбите. Количество отраженного ею света звезды будет периодически меняться, тогда как вклад искусственного освещения останется более-менее постоянным. Соответственно, видеться планета с искусственным светом будет иначе, нежели планета, его лишенная. Есть, правда, в этом одна загвоздка. Чтобы эти признаки стали действительно наблюдаемыми нашими инструментами, уровень искусственного освещения ночной стороны должен быть сравним с естественным освещением дневной. А это требует весьма высокого развития цивилизации, обитающей здесь – к примеру, для Земли условие такое пока невыполнимо: ночная сторона нашей планеты подсвечивается лампами примерно в 100 тыс. раз слабее, нежели дневная Солнцем. Впрочем, это лишь начало. Авторы предложили новый подход, а развить его могут и другие исследователи, найдя иные пути использования той же идеи. К примеру, сами Лёб и Тернер приводят расчеты, в которых показывают, что крупный современный мегаполис наподобие Токио, сияя ночными огнями, может быть замечен современными оптическими телескопами с расстояния 50 а.е. – то есть, в 50 раз большего, чем средняя дистанция от Земли до Солнца; то есть, примерно в районе Пояса Койпера. И мы вполне можем провести осмотр Пояса Койпера в поисках таких объектов – и тогда с уверенностью заявить, что они являются продуктом деятельности внеземного разума. Как бы дерзко ни выглядел этот подход, проекты поиска следов наших инопланетных собратьев сегодня отчаянно нуждаются в новых идеях. Первоначальный план по анализу радиосигналов теперь, после десятилетий поисков, уже не выглядит таким многообещающим. Возможно, удача ждет нас в каком-то ином диапазоне волн…»

«Найдены следы потерянного гиганта Солнечной системы», пишет 14 ноября www.membrana.ru. «Планета размером с Уран присутствовала в Солнечной системе, когда последней было всего 600 миллионов лет от роду. Таков основной вывод нового моделирования эволюции нашей планетной семьи. В пору своего формирования Солнечная система была устроена далеко не так, как она выглядит теперь. К примеру, учёные уже вычислили, что планеты-гиганты рождались на несколько иных позициях. Только потом, вследствие динамической нестабильности, они перемещались до тех пор, пока орбиты всех тел не успокоились в том положении, что мы видим ныне. Но в этих построениях было одно слабое звено – Земля. Учёные в США провели подробное моделирование эволюции орбит планет в пору юности Солнечной системы, используя в качестве ключей анализ числа и расположения современных транснептуновых объектов. Оказалось, что в далёком прошлом Юпитер находился дальше от Солнца, но за счёт рассеивания большинства малых тел во внешние пределы системы сам постепенно сместился внутрь неё. И всё бы складывалось хорошо, но в процессе такого перемещения газовый гигант должен был передать большой импульс и внутренним планетам, вызывая с большой вероятностью столкновение Земли с Марсом или Венерой. Избежать этого можно было, только если Юпитер смещался к Солнцу быстро (прыжком), одновременно отталкивая наружу Уран или Нептун. Авторы работы просчитали и такой сценарий, но увидели, что Уран либо Нептун непременно выталкиваются из Солнечной системы прочь. Поскольку ни разрушения Земли и Марса, ни потери Нептуна не случилось, события развивались иначе. Расчёты показали, что увязать имеющиеся данные о прошлом с нынешними орбитами миров удаётся просто замечательно, стоит только допустить, что при рождении Солнечной системы планет-гигантов в ней было не четыре, а пять! Этот-то пятый газовый гигант, с массой примерно как у Урана или Нептуна, и был выброшен Юпитером в межзвёздное пространство. «Предположение о том, что Солнечная система содержала более четырёх планет-гигантов на начальном этапе и выбросила некоторые из них, представляется вполне правдоподобным в связи с недавним открытием большого количества свободно плавающих планет в межзвёздном пространстве. Это открытие указывает, что процесс выброса планет может быть обычным явлением», — заключает автор работы Дэвид Несворни (David Nesvorny) из Юго-Западного исследовательского института».

«Астрономы представили рейтинги обитаемости планет и лун», сообщает 24 ноября www.membrana.ru. «Учёным известно немало миров, на которых жизнь может присутствовать либо могла бы существовать теоретически — просто из-за подходящих условий. Теперь эти примечательные небесные тела упакованы в две дополняющие друг друга научные системы ранжирования. Международная группа астрономов, планетологов, биологов и геохимиков составила две системы оценки степени пригодности планеты (или луны) для жизни и, соответственно, вероятности её наличия на том или ином небесном теле. Первая линейка получила название «индекс подобия Земле» (Earth Similarity Index — ESI), а вторая «индекс обитаемости планеты» (Planetary Habitability Index — PHI). «Первый вопрос заключается в том, можно ли найти на других мирах похожие на Землю условия, так как мы знаем эмпирически, что они способны поддерживать жизнь, — объясняет один из авторов исследования Дирк Шульце-Макуш (Dirk Schulze-Makuch) из университета Вашингтона (WSU). — Второй вопрос: могут ли условия, существующие на экзопланетах, предполагать наличие там каких-либо форм жизни, будь то известные нам или нет?» Индекс ESI опирается на уровень простого физического сходства изучаемого мира и Земли: в расчёт берутся размер, масса, плотность, расстояние от звезды и температура планеты. А вот PHI учитывает больше дополнительных и весьма важных факторов: скалистая ли поверхность у планеты (либо луны) или ледяная, есть ли там атмосфера и магнитное поле, сколько энергии доступно для потенциальных организмов (свет солнца или приливное трение, разогревающее недра), есть ли там органические соединения и какой-либо жидкий растворитель и так далее. Расчёт PHI шире подходит к возможным параметрам обитаемости, поскольку на базе несколько отличной биохимии в теории возможно существование организмов и в более жарких, и в более холодных условиях, чем на Земле, и без кислорода и даже без воды. Понятно, что по индексу подобия Земле наивысший рейтинг имеет сама Земля – 1. Да и с обитаемостью нашего мира всё очевидно. Но в отношении других миров подсчёты дали занимательные результаты. В обеих линейках по степени убывания потенциальной обитаемости (пригодности для какой-либо формы жизни) причудливо перемешались объекты, находящиеся как в Солнечной системе, так и за её пределами.

Индекс ESI:

Gliese 581g — 0,89 (последние наблюдения показали, что, скорее всего, этой планеты нет, открытие было ошибкой, но она всё же включена в список);

Gliese 581d — 0,74;

Gliese 581c — 0,70;

Марс — 0,70;

Меркурий — 0,60;

HD 69830 d — 0,60;

55 Cnc c – 0,56;

Луна — 0,56;

Gliese 581e — 0,53.

Таблица вызывает вопросы, скажем, о весьма относительном сходстве с Землёй жаркого Меркурия и Луны с её вакуумом на поверхности и большим перепадом температур. (Правда, и на том и другом объекте астрономы нашли водяной лёд.) Зато экзопланеты, попавшие в приведённый выше перечень (кроме двух последних), примечательны не только приличным физическим сходством с нашей планетой. Они ведь и расположены в обитаемой зоне, либо на её краю. Это значит, что там могут быть океаны, озёра и реки со всеми вытекающими последствиями. Поскольку второй способ ранжирования предусматривает учёт большего числа параметров, ещё интереснее посмотреть на следующий список.

Индекс PHI:

Титан – 0,64;

Марс – 0,59;

Европа — 0,49;

Gliese 581g — 0,45;

Gliese 581d – 0,43;

Gliese 581c – 0,41;

Юпитер — 0,37;

Сатурн — 0,37;

Венера – 0,37;

Энцелад – 0,35;

Здесь тоже есть чему подивиться. Например, сравнительно скромному суммарному результату Энцелада по отношению к Европе (на этих лунах, по-видимому, существуют обширные подлёдные водоёмы с жидкой водой). Высокий рейтинг Марса вопросов не вызывает, а вот лидерство Титана неочевидно – он расположен довольно далеко от Солнца. Но зато на этом спутнике Сатурна найдено большое разнообразие сложных органических соединений. И хотя на оранжевой луне очень холодно, учёные подозревают, что там идут химические реакции, способные поддерживать специфический вид микробной жизни…Рейтинги ESI и PHI ещё будут пополняться и уточняться. Они должны помочь астробиологам и планетологам сосредоточить внимание на самых интересных объектах».

 

В раздел ИЗОБРЕТЕНИЯ попали заметки, не пришедшиеся ко двору в других разделах. «Созданы датчики на основе полимерных нановолокон с высокой чувствительностью к механическим напряжениям», пишет 10 ноября www.nanonewsnet.ru. «Исследователи из Китая разработали новый датчик напряжения для слежения за безопасностью зданий и других сооружений. Датчики напряжения позволяют отследить структурные изменения объектов, поэтому их можно использовать для определения даже незначительных нарушений целостности зданий после землетрясений, а также целостности корпусов автомобилей и летательных аппаратов. Гуоцзя Фанг (Guojia Fang) с соавторами из Университета Вухань создали датчик из нановолокон полимеров – поли-3,4-этилендиокситиофена, полистиролсульфоната и поливинилового спирта (последний – в качестве связующего). Отдельные волокна вытягивали из смеси полимеров с помощью метода электропрядения, после чего отдельные волокна формовали, объединяя их в переплетенные жгуты. Поместив датчик на палец одного из исследователей, его создатели смогли определить, как он реагирует на незначительное движение. Было обнаружено, что нановолокна проводят электричество, причем проводимость меняется в зависимости от механического напряжения, испытываемого материалом – при увеличении механического напряжения проводимость полимерной системы понижается. Природа изменения электропроводности заключается в том, что в результате приложения механического напряжения пленки, созданные из сплетенных жгутов полимера, распрямляются, что приводит к менее эффективному контакту проводящих электрический ток волокон электропроводных полимеров и увеличению электрического сопротивления. Увеличение сопротивления, в свою очередь, приводит к тому, что через датчик протекает ток меньшей силы; значение силы тока может быть измерено и использовано для определения интенсивности механического напряжения. В настоящее время большая часть датчиков напряжения создается на основе неорганических пьезоэлектриков, инкапсулированных в полимерную оболочку. В таких системах полимер увеличивает гибкость устройства, однако, неорганическая «начинка» все равно не позволяет достичь гибкости, необходимой для точного определения незначительного механического напряжения, из-за чего такие неорганические датчики приходится делать достаточного большого размера. Для датчиков напряжения, изготовленных исключительно из полимерных материалов, можно достичь гораздо большей гибкости, и, следовательно, за счет этого миниатюризировать их. Таким образом, результаты работы – датчик механического напряжения Фана на основе волокон поли-3,4-этилендиокситиофенаи полистиролсульфоната можно рассматривать как создание первого датчика механического, свойства которого позволяют использовать его и для обнаружения незначительных деформаций объектов. Исследователи из группы Фана планируют улучшить электромеханические свойства новых композитных материалов для того, чтобы они смогли найти применение не только в системах мониторинга механической нагрузки, но и, например, в сенсорных устройствах для управления бытовой электроникой».

«Прислушаться к сердцу: подозрительный пульс», так называется заметка, размещенная 24 ноября на www.popmech.ru. «Военные и спецслужбы ищут все новые пути идентификации преступников и противников – сегодня им все труднее укрыться за толстыми стенами и даже раствориться в толпе. Очередная удивительная идея озарила работников знаменитого агентства DARPA, в официальном сообщении которого недавно объявлен прием предложений по усовершенствованию технологий обнаружения и распознавания биометрических признаков сквозь стены и другие препятствия. Проект программы «Биометрия на расстоянии» (Biometrics-at-a-distance) подразумевает создание сенсоров, которые способны идентифицировать людей на удалении и в толпе, фиксируя различные характерные признаки – в том числе и характер сердцебиения. В принципе, устройствами, способными обнаруживать человека за стеной или в завалах, сегодня уже никого не удивишь. Однако в данном случае DARPA ожидает получить нечто принципиально большее. Во-первых, речь идет об увеличенной дистанции работы: если до сих пор подобные аппараты эффективны на расстоянии менее 10 м и лишь для не слишком толстых стен, теперь необходимо преодолеть 10-метровый предел. А во-вторых – и, пожалуй, это самый интересный момент всей программы – новая технология должна использовать характер сердцебиения, который в деталях у разных людей так же неповторим, как и отпечатки пальцев, рисунок радужки глаз или расположение капилляров. При достаточных возможностях прислушаться к сердцебиению и проанализировать его параметры, чтобы идентифицировать человека даже в густой толпе. По задумке DARPA, новый прибор должен позволять отслеживать и узнавать таким образом до 10-ти человек».

«Голландцы построили деревянный мост ниже воды», сообщает 11 ноября www.membrana.ru. «В ходе реконструкции голландского форта XVII века перед архитекторами встала нетривиальная задача. Они должны были перекинуть через ров, которым окружён земляной вал, столь необходимый туристам мост, но спроектировать его конструкцию так, чтобы новодел был фактически невидим. Moses Bridge, то есть мост имени пророка Моисея, пред которым по легенде расступились воды Красного моря, спроектировало голландское бюро Ro&Ad Architecten.

Мост построен на территории памятника Fort De Roovere. Проект Ro&Ad заслуживает внимания не только благодаря оригинальности замысла, но и из-за инновационного материала, который был использован в строительстве. Это Accoya – модифицированная древесина, прошедшая ацетилирование, ряд других обработок и ставшая за счёт этого «самой долговечной» (срок службы до 50 лет). Ассоциация голландских архитекторов признала «Мост Моисея» лучшим строением 2011 года. Кроме того, авторы проекта вошли в число финалистов конкурса Dutch Design Awards 2011 – жюри посчитало идею гениальной».

«В продаже новый массовый продукт — ватага роботов», информирует 22 ноября www.membrana.ru. «У исследователей и любителей, работающих в области искусственного интеллекта и коллективного общения машин, появился новый инструмент. Теперь они могут купить крошечных роящихся роботов, умеющих замечательно действовать сообща хоть сотней, хоть тысячей. На днях швейцарская корпорация K-Team начала приём заказов на недорогих роботов по имени Kilobot. В ноябре K-Team получила лицензию на выпуск новинки от Гарвардского университета, где и родился одноимённый проект. Вдохновлён он был талантами общественных насекомых вроде муравьёв и пчёл. Так же как и живые создания, «килоботы» (или «тысячеботы») умеют сообща разыскивать еду, передавая данные о ней друг другу, разбегаться врассыпную и собираться в стаю, следовать за лидером, обходить друг друга по заданной траектории, совместно толкать предметы (собратьев) и так далее. Неплохо для роботов, начинка которых тянет всего на $14,05. Кстати, полную цену новинки швейцарцы пока не называют, упоминая лишь, что боты — недорогие. С помощью инфракрасного контроллера, закрепляемого над рабочим столом, экспериментаторы могут за 40 секунд залить новую программу сразу на несколько сотен роботов, благо сами они невелики и могут сгрудиться очень плотно. При этом после того, как программа установлена и запущена, крохотные члены роя действуют совершенно автономно, без внешнего управления. Каждый Kilobot насчитывает в диаметре 33 миллиметра. Стоит робот на трёх жёстких тонких ножках (общая высота машинки равна 34 мм). В основании ног спрятано два вибромоторчика, благодаря которым «килобот» может вертеться и двигаться в разные стороны. Мощность каждого мотора может меняться между 255 уровнями, потому движения у этих роботов — вполне плавные, хотя и неторопливые.Питается электронный муравей от литиево-полимерного аккумулятора. Его хватает на три месяца в режиме сна или три часа активных действий. Причём бот способен заряжаться прямо на столе, когда подходит к пункту питания. Напряжение прикладывается к зарядному контакту на макушке бота и к его ножкам. Наконец, севшую батарею можно просто заменить. На пузе каждого робота имеется инфракрасный приёмопередатчик для обмена сигналами. Он посылает лучи вниз, на гладкую поверхность. Другие роботы видят отражение этих лучей на столе и по нему могут судить о дистанции между собой. Помимо «чувства локтя» у ботов имеется сенсор яркости внешнего освещения, что также добавляет возможностей для моделирования различных поведенческих реакций. За передачу условных состояний робота (скажем, голодный или сытый, подвижный или стоящий на месте) отвечают три цветных светодиода на верхней части корпуса — красный, зелёный и синий. Они обладают к тому же тремя уровнями яркости. Мозг робота – восьмибитный восьмимегагерцевый процессор. Ещё на борту имеется 35 килобайт памяти для пользовательских программ, калибровочных параметров и другого софта. Кажется, что это совсем немного. Но, как оказалось, таких технических данных вполне достаточно, чтобы создавать довольно сложные алгоритмы. И главное – программная основа всего проекта продумана так, что позволяет с лёгкостью организовывать взаимодействие в коллективе хоть десяти машинок, хоть сразу тысячи, на что недвусмысленно намекает название аппарата. Преимущество «килоботов» перед предшественниками – массовость. Из-за высокой стоимости обычных роботов до сих пор эксперименты с распределёнными системами проводились либо виртуально, в компьютере, либо максимум на нескольких десятках «живых» машин, которых к тому же приходилось проектировать и собирать с нуля.

 

С готовыми подопечными учёные могут сосредоточиться непосредственно на программировании и постановке опытов, включающих сразу многие сотни «особей». Пусть «килоботы» не способны на нечто большее, чем моделирование, лидер проекта Радхика Нагпал (Radhika Nagpal) и её коллеги полагают, что опыты с этими малышами послужат основой для создания прикладных систем. Например, рои роботов смогли бы согласованно искать пострадавших в развалинах зданий, или опылять сельскохозяйственные культуры, или проводить мониторинг окружающей среды».

 «Автономный ороситель полей завоевал престижный приз», сообщает 9 ноября www.membrana.ru. «Дизайнерскую премию Джеймса Дайсона в 2011 году получил Эдвард Линакр (Edward Linacre) из Мельбурна. Он придумал, как охваченные засухой районы обращать в плодородные сельскохозяйственные угодья, извлекая воду прямо из атмосферы. Ирригационная система Airdrop отмечена главным призом James Dyson Award. Разработанная Линакром установка бережно «выжимает» толику влаги, присутствующую даже в сравнительно сухом воздухе. При этом она направляет воду непосредственно к корням подопечных растений, не расходуя ценный ресурс понапрасну. Сердце системы составляет крупная витая медная трубка, оснащённая внутри ещё и медной спиралью, для лучшего теплообмена. Трубка эта помещается в грунт, температура которого обычно бывает значительно ниже температуры воздуха наверху (6 °C против 27, уточняет сам автор устройства). Небольшая турбинка на входе системы раскручивается силой ветра и за счёт криволинейной формы лопастей эффективно загоняет воздух по вертикальной трубе в спрятанную ниже уровня грунта ту самую медную трубку-конденсатор. В ней температура воздуха быстро падает, и на стенках трубки, а также на поверхности теплообменной спирали появляются капли воды. В отсутствие ветра та же входная турбина раскручивается крошечным электромоторчиком за счёт энергии, получаемой от небольшой солнечной батареи. Она расположена наверху установки. Полученная в конденсаторе вода стекает в подземный резервуар. Оттуда встроенный насос перекачивает её в трубки, идущие к растениям. Если уровень воды в баке низок, специальный датчик отключает насос для экономии энергии. «В дополнение к обеспечению растений водой система переносит влагу ниже поверхности почвы, где она менее вероятно будет испаряться при высоких температурах», — объясняет преимущества проекта Inhabitat. Аппарат австралийца также оснащён ЖК-экраном, на котором отображаются уровень воды в баке, параметры работы насоса, солнечной батареи и общее состояние всего комплекса». Последняя заметка этого раздела – в некотором смысле переходная к курьезам.

«В продажу поступил пуленепробиваемый планшет», пишет 8 ноября www.membrana.ru. «Американская компания вывела на рынок неординарное средство индивидуальной защиты для полицейских – планшет с зажимом для бумаги, который останавливает пули. Фирма Impact Armor Technologies утверждает, что её Ballistic Clipboard отвечает типу IIIA по стандарту национального института юстиции США (NIJ). Это четвёртый уровень защиты из шести возможных. Соответствие ему означает, например, защиту от "Магнума" калибра 44, то есть от пули весом 15,6 грамма с начальной скоростью 436 м/с. О пуленепробиваемом материале известно лишь, что это композит с использованием алюмооксидной керамики. Размеры планшета – 30,5 х 30 см, его толщина – 9,6 мм, вес – 907 г. Ballistic Clipboard продаётся всем желающим за $150».

 

Раздел КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ продолжает радовать глаз. «Искусственные деревья способны извлекать электричество из ветра, света и тепла», сообщает 23 ноября www.nanonewsnet.ru. «Специалисты из американской компании Solar Botanic создали новые генераторы электроэнергии, использующие сразу три источника – солнечный свет, энергию ветра и тепла. С виду они похожи на обычные деревья или другую растительность, но весь их секрет кроется в особых «нанолистьях», хотя нанотехнологий в них и нет. Особенность таких листьев, очень хорошо повторяющих цвет и форму природного листа, состоит в их поверхности – это комбинация фотоэлектрических и термоэлектрических элементов, благодаря которым устройство конвертирует энергию солнца даже через несколько часов после его захода. Еще один важный элемент конструкции помещен в месте крепления листа к искусственной ветви – это пьезоэлектрический прибор, вырабатывающий электричество под действием ветра или дождевых капель. Конструкторы называют преимущества своих энергетических установок – высокая эффективность, относительно невысокая цена производства и монтажа, стойкость к любым погодным условиям. Помимо этого, искусственные деревья, также как и натуральные, дают тень в солнечные дни и являются хорошим барьером для сильного шума и ветра. Фирма Solar Botanic предлагает как стандартные модели в виде лиственных (3,5–7 МВт•ч в год) или хвойных (2,5–7 МВт•ч в год) деревьев, так и нестандартные варианты — всевозможные кусты, зелёные изгороди, цветы (включая водяные), которые можно «рассадить» вокруг дома или на его крыше. Стоимость оригинальных энергогенераторов не уточняется».

«Выпущен первый текстиль с постоянным золотым покрытием», заявляет 3 ноября www.membrana.ru. «Швейцарские технологи получили первые в мире текстильные волокна и ткань с 24-каратным покрытием из золота, мягким и прочным, не боящимся стирки и механического воздействия. Из этой ткани новаторы изготовили партию роскошных аксессуаров. Специалисты из швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA) разработали методику нанесения на полиэфирное волокно очень тонкого (всего порядка 1 нанометра) покрытия из золота. Для этого учёные применили плазменную камеру, в которой скоростной ионный поток выбивает атомы из куска золота. Эти атомы приземляются на волокно, медленно протягиваемое через камеру, и надёжно закрепляются на нём. Золото остаётся на волокне даже в процессе его последующей переработки: ни изгиб, ни пропускание через ткацкий станок, ни финальная промывка не нарушают целостность покрытия. Дальнейшая обработка волокна производится промышленными партнёрами института — компаниями Weisbrod-Zürrer и Jakob Schlaepfer. Они получают из сверкающих нитей ткань и вырабатывают готовую продукцию. Пока это галстуки и носовые платки, но можно представить куда больший список изделий, которым подошло бы такое «текстильное золото». Предыдущие попытки создания золотых галстуков опирались на более простые технологии. Учёные обвивали тончайшими золотыми проволочками какое-либо волокно. Увы, ткань из таких нитей получалась грубой, металлической на ощупь, а ещё тот материал был очень непрочным. Потому у галстуков удавалось выполнять с позолотой только лицевую часть, но узел и участок, оборачивающийся вокруг шеи, оставались обычными. А вот галстуки, выполненные по новой методике, не боятся машинной стирки, покрытие на них не стирается при механическом воздействии. И на ощупь эти галстуки, сработанные, кстати, из материала, сочетающего позолоченную нить с простой шёлковой, — очень мягкие. На рынок первую эксклюзивную серию изделий из новой ткани выведет компания Hofmann & Co. Каждый галстук, содержащий 8 граммов чистого золота, оценён в $8530. Компания Weisbrod-Zürrer тоже намерена продавать галстуки, а также галстуки-бабочки и платки из золотого материала, а Jakob Schlaepfer использует отдельные позолоченные нити в своих изделиях коллекции 2012-2013 года. Специалисты EMPA получили первый километр необычной нити минувшим летом, а в следующем году они намерены нарастить выпуск. Учёные отмечают, что при максимальной загрузке плазменной установки им удастся вырабатывать волокно, достаточное для производства максимум 600 галстуков в год, но на деле это число, скорее всего, будет куда меньшим».

Закрываю глаза и вижу рекламный слоган: «Золотой галстук – лучший подарок для высокопоставленного коррумпированного чиновника! Он удачно дополнит золотые часы и золотой мобильный телефон!» Вот только не пришлось бы хозяину съесть этот самый галстук в прямом эфире…Как всегда, надеюсь, что трудозатраты при подготовке обзора не пропали даром. 

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "НТИ ноябрь 2011 Ч.3  Наука, Изобретения, Курьезные изобретения"