КАК «ОЩУТИТЬ» РЕЛЬЕФ ГОЛОГРАММ, рассказал в рамках проекта «Томские популярные лекции» профессор Токийского университета Хироюки Синода. Он продемонстрировал, как виртуальные голографические объекты становятся не только зримыми, но и «осязаемыми».

Тактильные ощущения от капель воды, «лившейся» с экрана во время лекции, зрителям передавались бесконтактно, под воздействием ультразвука.

Уникальная технология открывает новые возможности для взаимодействия человека с техническими устройствами и виртуальными объектами.

«Порт появится в 5 км от поселка Сабетта на западном берегу Обской губы, в устье реки Сабеттаяха.

Прежде всего, здесь будут загружать танкеры природным газом, газовым конденсатом и нефтью, в том числе и с Южно-Тамбейского месторождения, которое начинают разрабатывать, — сообщил журналистам министр транспорта России Максим Соколов. — Этот проект стоимостью около 900 млрд. рублей будет иметь огромное значение не только для Уральского федерального округа, но и для страны в целом. На первом этапе должно быть построено четыре объекта — канал длиной 4 км для подхода судов, акватории вспомогательных причалов, береговые средства навигации и контрольно-корректирующие станции…»

Идея построить порт именно здесь возникла вот почему. Больше половины грузовых перевозок в России производится сейчас железнодорожным транспортом, а на более дешевый морской транспорт приходится менее 1 %. При этом в последние годы средняя скорость доставки грузов по железной дороге составляет примерно 10 км в час. Причем в дальнейшем из-за перегрузки скорость движения грузов снизится.

Далее, сегодня большая часть перевозок по морю приходится на Балтийский, Азово-Черноморский и Дальневосточный бассейны. По Северному морскому пути транспортируется лишь одна десятая часть всех морских грузов. Между тем, исследования ледовой обстановки в последние годы показывают, что дорога через льды больше не является такой уж трудно проходимой.

Мощные ледоколы и глобальное потепление уже позволяют плавать по Северному Ледовитому океану чуть ли не круглый год.

Между тем, Северный морской путь — это не только кратчайший водный путь между европейской частью России и Дальним Востоком, но и уникальный трансконтинентальный маршрут, который проходит через крупные экономические районы Крайнего Севера, занимающие две трети территории России. Для России этот путь, длина которого от Карских Ворот до бухты Провидения составляет около 5600 километров, имеет важное стратегическое значение, поскольку намного удешевит снабжение районов Крайнего Севера топливом, техникой и продовольствием. Кроме этого, он открывает доступ к мировым рынкам для зерна Сибири, металлов Урала, нефтехимии Татарии.

Нам также удастся избежать затрат, связанных с транзитом грузов через территории иностранных государств на железной дороге или проходом судов через Суэцкий канал, сократить расстояние на 2–3 тысячи миль по сравнению с расстоянием из портов Балтии, экономить на топливе и избежать нападения пиратов. Экономисты уже подсчитали, что использование порта Сабетта позволит сэкономить грузоотправителям на транспортных расходах до 15 млрд. рублей в год.

Вахтовый поселок Сабетта, в котором расположена база производственного обслуживания нефтегазопромыслов, выбран для строительства нового порта не случайно.

Населенный пункт, рассчитанный на 500 человек, уже имеет ремонтно-механические мастерские, ремонтно-строительный участок, цех спецтехники и транспорта, хозяйственный цех, технологические трубопроводы и автомобильные дороги. Электроснабжение осуществляется от передвижных электростанций, работающих на газе, теплоснабжение — от собственных котельных. Воду для поселка берут из озера Глубокое.

В Сабетте имеется грузовой причал, оборудованный для выгрузки грузов. Вблизи расположен полевой аэродром, с которого можно круглый год добраться до центра Ямало-Ненецкого автономного округа на вертолете.

В период навигации можно также доставлять людей и грузы водным транспортом по Обской губе, а в зимний период — по зимникам.

В 30 км к северу от Сабетты находится поселок Тамбей, а в 120 км к югу — поселок Сеяха. Так что начинать строительство уже не придется на голом месте.

Впрочем, все это вовсе не значит, что строителям придется очень уж легко — лед в Обской губе держится более восьми месяцев. Здешний климат также отличается весьма продолжительной и холодной зимой с сильными ветрами, часто переходящими в пургу, которая длится неделями, коротким холодным и пасмурным летом с довольно частыми заморозками, а иногда и со снегом.

Климатические и прочие местные особенности накладывают строгие ограничения на проектирование объектов первого этапа строительства. Сильное волнение, большие снежные заносы, слабые грунты и полярная ночь требуют проведения тщательных инженерных изысканий.

Кроме того, строительство порта должно предусматривать интеграцию с другими проектами. Ведь здесь должен быть построен еще комплекс по добыче, подготовке, сжижению газа и газового конденсата и отгрузке его на танкеры. А это значит, что в порт начнут приходить грузы весом до 12,5 тыс. тонн. Это будут резервуары для накопления газа и конденсата и прочее крупногабаритное оборудование для промышленного комплекса. Да и сами танкеры-газовозы проектируют вместимостью до 170 тыс. м³. Так что для приема крупных судов в порту Сабетта будет прорыт еще и морской канал длиной около 48 км и шириной почти 0,5 км.

Все это учитывают в своей работе специалисты ОАО «ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ». А тем временем скромный вахтовый поселок Сабетта быстро разрастается. Вскоре его население увеличится в 10–12 раз.

В. ВЛАДИМИРОВ

В Роскосмосе утверждают, что все пилотируемые аппараты будут многоразовыми. Так, сама капсула сможет выдержать около десятка полетов в космос и обратно, а всего она рассчитана на 15 лет. Причем впервые в отечественной практике предусматривается мягкая посадка капсулы без парашютов, с помощью двигателей.

Наиболее дорогая и сложная версия системы ППТС будет предназначена для полетов к Луне, а вот промежуточные варианты будут использовать при решении других задач: при помощи пилотируемой версии ППТС планируется осуществлять полеты на орбите вокруг Земли, обслуживать другие беспилотные аппараты, а также выступать в роли «орбитального пылесоса», удаляя с орбит космические обломки и мусор.

Лунный вариант корабля сможет находиться в космосе не менее 200 суток, а кроме того, будет способен стыковаться с лунной орбитальной станцией, если такая появится. Не так давно начальник управления пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов сказал, что лунный вариант ППТС станет тем фундаментом, на базе которого будет строиться система для более дальних полетов, в первую очередь на Марс. Роскосмос также провел конкурс на создание новой ракеты-носителя, которая будет выводить на орбиту ППТС. Официальные результаты соревнования на момент написания этих строк еще не объявлены. Но многие эксперты полагают, что победителем станет ЦСКБ «Прогресс» из Самары.

Предполагается, что ракета-носитель будет иметь 3-ступенчатую архитектуру, каждую ступень оснастят ускорителем на базе двигателя РД-180, работающем на смеси керосина и сжиженного кислорода.

Этот двигатель, изготовленный на московском НПО «Энергомаш», ныне используется на американских ракетах Atlas-5. Вторая ступень новой ракеты-носителя будет, вероятно, состоять из двигателей РД-0124, которые сейчас применяются на ракетах «Союз-2». Кроме того, новая ракета-носитель будет оснащена более совершенными системами электроники.

Сейчас сотрудники РКК «Энергия» объявили о завершении технического проектирования системы. Предполагается, что к 2017 году должны будут начаться летные испытания нового российского пилотируемого космического корабля.

Кроме того, Роскосмос подписал с РКК «Энергия» контракт на 11 млн. долларов для разработки необитаемой орбитальной космической лаборатории. Многоцелевой орбитальный лабораторный комплекс под названием «Ока-Т-МКС» предназначается для автономной работы на околоземной орбите.

Подобные комплексы уже существуют — спутники, беспилотные корабли и другие космические аппараты выводятся в космос для проведения экспериментов, требующих невесомости. Кроме того, с помощью таких лабораторий проверяются разные космические технологии — например, радиационная защита или двигательные установки. Особенностью «Оки» будет возможность стыковки с Международной космической станцией. Это позволит обслуживать научное оборудование, контролировать результаты экспериментов и забирать образцы, полученные в ходе исследований на борту «Оки-Т-МКС».

Необитаемая лаборатория сможет нести более 800 кг научной аппаратуры, как внутри герметичного отсека, так и на наружной поверхности космического аппарата.

Однако площадка для запуска новой лаборатории пока не определена. Будет это космодром Куру, Байконур или Восточный, решится после предварительного проектирования, которое закончится в 2013 году. Первоначально первый запуск «Оки-Т-МКС» планировался на 2015 год, однако в Роскосмосе объявили о переносе первого запуска на 2017–2018 годы в связи с отсутствием реального проекта и заказчиков.

СТОУНХЕНДЖ — ЭТО ГАЛЕРЕЯ. К такому выводу пришла группа британских ученых, обнаружив с помощью лазерного сканирования на 5 каменных блоках около 70 резных изображений, сделанных в период раннего бронзового века. Древние гравюры могли быть талисманами, защищавшими местное население от злых духов, непогоды или неурожая, полагают исследователи.

Ученые также отметили, что доисторические каменщики пользовались двумя различными методами обработки каменной поверхности. Изображения, вырезанные на внешнем большом кольце, были сделаны параллельно длине камня. При этом рисунки на трилитах (так называются мегалиты, представляющие собой три больших камня, установленные в виде ворот) внутри этого круга сделаны под прямым углом к длине камня.

«Такие открытия показывают то, как новые технологии могут извлекать ранее неизвестную и очень важную информацию», — отметил глава группы ученых Маркус Аббот, добавив, что Стоунхендж мог играть роль и древнего храма, и художественной галереи одновременно.

Разговоры о том, что ФИФА следует идти в ногу со временем, начались во время чемпионата мира 2010 года в ЮАР. В игре между командами Англии и Германии полузащитник англичан Фрэнк Лэмпард издали ударил по воротам. Мяч срикошетил от перекладины, пересек линию ворот и выскочил обратно в поле. Однако арбитр гол не засчитал. Его ошибку зафиксировали телекамеры, признал ее и глава ФИФА Зепп Блаттер, тем не менее, матч переигрывать не стали, англичан признали проигравшими.

Потом глава УЕФА Мишель Платини сказал, что судейские ошибки являются неотъемлемой частью футбола и без них игра потеряет некоторую долю остроты. Тем не менее, под давлением болельщиков и журналистов Платини решился на введение дополнительных арбитров, которые находятся возле ворот. Но это не спасло ситуацию.

Во время группового турнира чемпионата Европы 2012 года, в игре между Украиной и Англией, мяч после удара украинского форварда Марка Девича пересек линию английских ворот, но ни главный арбитр, ни дополнительный судья, ни боковой гола не увидели. Уже после игры венгерский арбитр Виктор Кашшаи, судивший тот матч, свою ошибку признал, увидев повтор на телеэкране, но от этого поклонникам и игрокам украинской сборной, которой засчитали поражение, легче не стало..

И вот, наконец, консерваторы сдались. Было решено, что на Клубном чемпионате мира по футболу в Японии испытают две системы автоматического определения голов — британскую Hawk-Eye и датско-германскую Goal-Ref (GLT или Goal-Line Technology). Однако при этом генеральный секретарь FIFA Жером Вальке заявил, что решение о фактическом применении данных систем на каждом матче будет принимать непосредственно судья.

Система Hawk-Eye предполагает совместное использование от 6 до 8 камер, которые постоянно направлены на мяч. Данные с этих камер транслируются в блок обработки данных; он в режиме реального времени строит трехмерную модель и сигнализирует судье, когда мяч пересекает линию ворот.

Система GoalRef работает по иному принципу. У линии ворот особыми датчиками создается слабое магнитное поле, которое могут фиксировать электронные чипы внутри мяча. Когда мяч пересекает линию ворот, магнитный детектор фиксирует изменение поля, а встроенный в нем радиопередатчик отправляет судье сигнал о том, что гол был.

Хотя ни в одной игре к помощи этих систем прибегнуть не пришлось и судьи по-прежнему скептически относятся к нововведению (кому приятно, когда его упрекают в ошибках?), многие футболисты отнеслись к внедрению автоматики положительно.

Еще в Средние века многие медики использовали для лечения гомеопатические, то есть сверхмалые, дозы лекарств. Но как может оказывать активное воздействие на организм соединение, которого в растворе считаные молекулы?

Ответить на этот вопрос уже в новое время попытался француз Жан Бенвенист. В 1988 году он провел серию опытов, в которых доказывал, что водный раствор в состоянии оказывать лечебное воздействие, даже при ничтожно малом содержании молекул лекарства. Именно на этом свойстве, дескать, и основана гомеопатия.

Доктор Бенвенист разбавил одно из лекарств до такой степени, что концентрация раствора достигла 10 в минус 120 степени. Однако после того, как несколько капель этого сверхслабого раствора добавили в пробу крови и изучили под микроскопом, выяснилось, что клетки крови отреагировали так же, как и на лекарства.

Но ведь это же практически невозможно! Конечно, живые клетки очень чувствительны, но ведь концентрация раствора была архимала!

По мнению исследователя, результаты проведенных экспериментов убедительно показывают электромагнитную природу молекулярных сигналов. Сигналы как бы фиксируются в «памяти» воды.

Далеко не все ученые поверили в истинность слов Бенвениста. Его обвинили в подтасовке результатов экспериментов и уволили из лаборатории, где он работал.

Скандал следовал за скандалом, пока Образовательный фонд Джеймса Рэнди, занимающийся научной проверкой так называемых паранормальных явлений, не учредил специальную премию в миллион долларов за достоверный опыт, демонстрирующий память воды.

Долгое время премия эта оставалась невостребованной.

Не помышляют о ней пока и наши ученые. Сообщение академика Коновалова имеет строго академическое название — «Образование наноразмерных молекулярных ансамблей (наноассоциатов) в высокоразбавленных водных растворах».

Однако если разобраться, то речь идет все о том же.

Ранее считалось, что при разбавлении некоего раствора водою он теряет свои свойства тем сильнее, чем больше добавляется воды. Однако в ходе 6-летних исследований российские ученые под руководством А.И. Коновалова установили, что подобным классическим представлениям соответствуют лишь 25 процентов растворов. Остальные же 75 процентов ведут себя не классически — у них отмечено неожиданное изменение свойств. Причем изменения отмечаются лишь в весьма сильно разбавленных водных растворах. Именно при ничтожных концентрациях получаются физико-химические и, что особенно важно, биологические свойства, которых в соответствии с существующими научными воззрениями быть не должно!

«Лекарственные вещества могут быть эффективными в сверхнизких дозах, — подчеркнул А.И. Коновалов. — И при ничтожных концентрациях вещества могут быть созданы новые лекарства, например, для лечения лейкемии».

Как выяснили ученые, это происходит в силу того, что в таких растворах образуются наноразмерные молекулярные ансамбли, названные «наноассоциатами». Размер наноассоциатов зависит от степени разбавления растворов и может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Причем зависимость эта не линейная, а скорее скачкообразная. При этом необходимыми условиями образования наноассоциатов является наличие внешнего естественного электромагнитного поля.

«Именно образование наноассоциатов является причиной неклассического поведения растворов, — отметил академик Коновалов. — Причиной является измененная структура растворенного вещества. А вот какая она — мы пока не знаем…»

Тем не менее, ученый подчеркнул, что «у специалистов к экспериментам претензий нет». Чистота опытов оказалась на надлежащем уровне. Так что, похоже, в скором будущем медики и фармакологи изменят свое мнение о действенных концентрациях лекарств.

Публикацию подготовил В. ВЛАДИМИРОВ

Так, в той же Англии, откуда, как известно, родом агент 007, военные изобретатели разработали титанового то ли таракана, то ли паука, способного находить пути в секретные лаборатории и ангары, а затем передавать оттуда аудио- и видеоинформацию на большие расстояния.

В США, по некоторым данным, тоже разработали опытную модель кибера-насекомого, напоминающего не то муху, не то шмеля. Такой робот уже умеет летать. В дальнейшем перед специалистами поставлена задача уменьшить киберов-шпионов до размеров муравья, мошки или даже «умной пыли», кристаллики которой могут быть рассыпаны с воздуха беспилотным летательным аппаратом в окрестностях интересующего разведку секретного объекта, чтобы служащие этого объекта сами разнесли эти пылинки на своей одежде и обуви по различным секретным помещениям.

Сотрудники университетов Токио и Цукубы под руководством профессора Исао Симоямы потратили 5 млн. долларов на создание таракана-киборга. За основу разработки был взят настоящий таракан, на спинку которому поместили ранец с видеокамерой, микропроцессором, элементом питания и радиопередатчиком. А усы насекомого были заменены антеннами для приема и передачи информации.

Электроды, вживленные непосредственно в мозг насекомого, позволяют управлять его передвижением. Так что направить киборга в секретную лабораторию уже не составляет особого труда. Единственный крупный минус разработки — тараканы долго не живут. Так что придется, видимо, все же заменить живое насекомое замаскированным под него роботом.

И наконец, вот вам еще одно сообщение с невидимого фронта. Биолог Дэвид Уолт и его коллеги из Университета Тафтса (США) научились использовать кишечную палочку для шифровки и передачи информации. При помощи этих микроорганизмов они закодировали сообщения, которые «скрываются» от взора до определенного времени и самоуничтожаются после прочтения. Этот криптографический метод получил название «стеганография печатными массивами микробов» (SPAM, steganography by printed arrays of microbes). Суть его состоит в следующем.

Для криптографии используется коллекция штаммов кишечной палочки с флуоресцентными белками, которые светятся семью цветами. Каждый символ сообщения кодируется двумя цветами — всего возможны 49 комбинаций. Этого хватит для алфавита, цифр от 0 до 9 и некоторых дополнительных символов. Послания выращивают в чашках с агаровой средой, а затем высушивают. Получившуюся тонкую пленку можно, например, поместить под почтовую марку на обычном конверте и отправить письмо безобидного содержания по определенному адресу.

Получатель осторожно извлекает пленку из-под марки, снова помещает ее в питательную среду и вскоре читает закодированное сообщение.

Генетическая модификация не только придает бактериям флуоресцентную палитру, но и определяет, на какие питательные среды она будет реагировать. Например, бактерии с устойчивостью к определенным антибиотикам будут отображать сообщения только при добавлении конкретного химического вещества, иначе послание превратится в абракадабру или возникнет предупреждение о том, что использован неверный ключ.

Так происходит процесс кодировки сообщения с помощью флуоресцентных бактерий.

Исследователи утверждают, что этот метод прост в использовании. Достаточно иметь в своем распоряжении несколько пузырьков с бактериями, чтобы регулярно переправлять в центр послания, содержащие по 500 — 1000 символов. А поскольку бактерии теряют свои флуоресцентные свойства по прошествии некоторого времени, секретное сообщение со временем самоуничтожается.

Так что вероятность его расшифровки даже при перехвате весьма мала.

Правда, критики этого метода полагают, что биологи опоздали со своей технологией, по крайней мере, лет на сто. Сейчас проще и переправить зашифрованное сообщение в виде электронного письма.

1. Бактерии, содержащие ДНК с секретным сообщением, высевают на плату из агара. 2. Подросшую колонию бактерий пересаживают на мембрану — тонкую пленку, которую можно наклеить, например, на бумагу. 3. Бумажный лист помещают в почтовый конверт. 4. Так выглядит пленка с текстом. 5. Из присланного письма отделяют пленку с бактериями от бумажного листа. 6. Пленку помещают в устройство для расшифровки ДНК-послания.

ОБЪЕМНЫЕ КЛИЕНТЫ. В Токио открылась фотостудия Omote 3D, которая сканирует своих клиентов, а затем «распечатывает» на 3D-принтере их миниатюрные фигурки.

Создание объемных фигур достаточно трудоемкий процесс. Сначала тела посетителей оцифруют 3D-сканером, на что уходит около 15 минут. В течение этого времени клиентам приходится стоять неподвижно, иначе фигуры получаются размытыми. Лишь после этого полученные данные обработают на компьютере, внося при необходимости ретушь, только потом получают на 3D-принтере объемную фигуру.

ДЫШИТЕ ПОД ВОДОЙ. Немецкие изобретатели разработали систему Powerbreather, предназначенную для дыхания пловцов во время занятий в бассейне. Герметичная водонепроницаемая трубка позволяет держать лицо под водой и при этом беспрепятственно дышать.

Воздух поступает через верхнюю часть устройства, а выдыхается с помощью обратного клапана, расположенного в воде. Поэтому спортсмену не потребуется постоянно поворачивать голову либо поднимать ее над водой для того, чтобы сделать вдох, а его мышцы будут работать сбалансированно без излишней нагрузки на шею и плечи. Powerbreather может избавить начинающих пловцов от страха остаться без воздуха и позволит профессионалам сосредоточиться на совершенствовании своей техники.

РОБОТ-ПАУК разработан специалистами Японского аэрокосмического агентства (ДЖАКСА). Он сможет перемещаться по внешнему корпусу Международной космической станции с помощью системы, состоящей из прочных нитей, соединительных карабинов и специальных креплений, которые предлагается разместить на корпусе МКС. В состоянии покоя робот закреплен неподвижно, а при движении его рука-манипулятор будет последовательно отсоединять карабины и присоединять их к новым креплениям.

Японцы предполагают, что их изобретение заменит космонавтов при выполнении наиболее сложных и опасных операций, предполагающих выход в открытый космос.

ВОЗВРАЩЕНИЕ КЛЕПСИДРЫ? Клепсидрой, напомним, у древних греков назывались измерители времени, основной «деталью» которых была обыкновенная вода.

Наливали ее в особый сосуд с делениями и небольшим отверстием, откуда вода постепенно выливалась. Ее уровень понемногу понижался, и по делениям можно было судить, сколько времени прошло.

Сейчас в измерителях времени недостатка нет. И все-таки американская компания Bedol What's Next недавно выпустила нечто необычное — Eco-Fnendly Water-Powered Clock. Часы со звучным названием имеют, как вы уже догадались, одну особенность — они работают на воде. Вместо отсека для батареек или аккумулятора у новых часов электролитическая ячейка. В нее заливается вода, и в результате электрохимической реакции вырабатывается достаточное количество электроэнергии, чтобы часы заработали.

На одной заправке часы способны проработать 5–7 недель, а их цена 25 долларов США.

НУЖНО ЛИ СТУЧАТЬ ПО ШИНАМ

Известна привычка многих шоферов постукивать ногой или монтировкой по колесам перед поездкой. Так они проверяют давление в шинах. Слишком низкое грозит перерасходом топлива и перегревом резины, слишком высокое — увеличивает тормозной путь, дает менее эффективный разгон и проходимость.

При этом любой автолюбитель знает, что, проехав 2000 км за день даже по дорогам с твердым покрытием, он может обнаружить падение давления, которое заставит его достать насос и подкачать шины.

Особенно важно соблюдение этого правила для тяжелых грузовиков. При погрузке в идеале надо повышать давление в шинах, при разгрузке — снижать, причем в правильных пропорциях. Яснее ясного, что на практике никто так не делает, даже в самых цивилизованных странах. Поэтому, например, даже в США, согласно статистике, до половины аварий грузовиков так или иначе связаны с шинами.

Такую вот справку прислал нам Олег Переверзев из г. Саратова. Далее он пишет: «Известны системы, способные менять давление в шинах прямо во время поездки. Но их используют, в основном, на военных грузовиках для повышения их проходимости, а также для того, чтобы восполнить давление в шинах, если вдруг их пробьют пули или осколки при обстреле.

В гражданской автотехнике такие системы применяются редко. Между тем, несложно, на мой взгляд, оснастить каждое колесо несложной автоматической системой, которая будет следить за давлением в шине и при необходимости подкачивать воздух…»

Суть предложения Олега такова. Надо в каждую шину при изготовлении монтировать небольшой насос для поддержания давления. Работать он будет, как всем известный велосипедный насос. Тянешь ручку на себя — засасываешь воздух в цилиндр насоса. Давишь от себя — поршень сжимает воздух в цилиндре и проталкивает его через ниппель внутрь камеры, повышая давление в ней.

«В нашем случае насос внутри шины будет заполнять рабочий цилиндр за счет пружины, которая будет оттягивать шток в тот момент, когда тот внутри колеса будет находиться в верхней точке. — пишет Олег. — Но вот колесо провернулось на пол-оборота. Насос оказался в нижней точке. Шина под тяжестью автомобиля и груза несколько сминается, надавливает на шток, и тот проталкивает порцию воздуха через клапан внутрь шины.

Причем эта порция будет тем больше, чем меньше давление в шине, чем сильнее она сминается.

Еще поворот на пол-оборота — под действием пружины шток насоса оттягивается, втягивая через другой клапан порцию воздуха снаружи, и весь процесс повторяется…»

Остроумная разработка, не правда ли? Ее единственный недостаток в том, что нашего автора, похоже, опередили изобретатели из фирмы Goodyear. Они уже разработали и запатентовали аналогичную конструкцию — пассивный мини-насос для подкачивания шин на ходу.

Разработчики заявляют, что при большом ежегодном пробеге система окупается довольно быстро. Ведь, по оценкам компании, сейчас, если давление в шине на 0,68 атм ниже оптимального, расход топлива возрастает на 1 %, а если давление падает больше чем на 10 % от нормы (в США для грузовиков она составляет ~7 атм), то время жизни шины сокращается на 9…16 %.

Правда, пока пассивный мини-насос можно установить только на колеса большого диаметра. Так что у желающих есть шанс доработать это изобретение так, чтобы оно подошло и для легковушек, мотоциклов и велосипедов.

А пока за актуальность темы мы награждаем Олега нашим Почетным дипломом.

Разберемся, не торопясь…

КАК УЛОЖИТЬ ПЛИТКУ?

«Мостить тротуары плиткой стало чуть ли не модой, — пишет москвич Антон Юдин. — Смотрится плитка неплохо, а если она качественная и хорошо уложена, может прослужить долго. Только вот ее укладка отнимает много времени. Предлагаю эту работу механизировать, создав комбайн, подобный тому, что укладывает асфальт.

Сначала движется устройство, которое выравнивает поверхность, подготавливает ее для укладки. Затем идет комбайн, который приклеивает отдельные плитки на общую подложку-ленту, которая и укладывается на дорогу или тротуар. После этого достаточно будет пустить вслед комбайну каток с прорезиненными колесами, чтобы закрепить покрытие на месте».

Согласитесь, идея Антона вполне здравая. Однако в ней есть минусы. Во-первых, подобные комбайны уже существуют. Например, голландская компания Vanku BV выпускает для укладки плитки агрегат Tiger Stone.

Такая машина обслуживается 2–3 рабочими и способна уложить до 300 кв. м плиточного покрытия за рабочую смену.

Во-вторых, Антон ничего не пишет о том, как выполняется самая сложная часть операции по мощению — подготовка поверхности под плитку. И наконец, в-третьих, необходимо все же более прочное крепление плитки на тротуаре. Ныне это осуществляется за счет того, что в песчаную подложку добавляют немного цемента.

Тогда дождевая вода, попадающая в щели между плитками, вместе с цементом и песком образует бетон, который, застывая, удерживает плитку на месте.

К сказанному остается добавить, что плиточное покрытие из бетона плохо выдерживает климат некоторых регионов России. Как показала практика, уже через год-два, а то и ранее, покрытие начинает требовать ремонта, который приходится делать вручную, выборочно меняя выщербленные плитки. Стало быть, их нужно делать либо особо прочными (примером тому может послужить брусчатка, которая на Красной площади служит десятилетиями), либо вообще подумать об ином типе покрытия городских дорог и тротуаров.

Рационализация

МОДЕРНИЗИРУЕМ ПЛИТУ

«Я обратила внимание, что на старых газовых плитах советского производства вода закипает быстрее, чем на современных, — пишет нам из Нижнего Новгорода Юлия Малькова. — Вместе с родителями мы решили это проверить. В алюминиевую кастрюлю диаметром 210 мм и высотой 140 мм был налит литр воды при температуре 14 градусов Цельсия. На газовой плите производства 1983 года вода закипела через 4 мин. 45 сек., а на плите производства 2008 года вода закипела через 6 мин. 15 сек.

Сейчас все ставят газовые счетчики, и лишнее время на нагрев приводит к излишним затратам на оплату газа. Поэтому нам стало интересно, почему так получается.

В итоге выяснилось вот что. Расстояние от форсунки до решетки на старой плите равно 18 мм, а на новой плите — всего 10 мм. Значит, на решетку новой плиты надо ставить промежуточные кольца из жаропрочной стали, чтобы увеличить промежуток на 8 мм».

Объяснила Юля и почему так происходит. Дело в том, что температура пламени газовой горелки неодинакова на разной высоте. Наиболее высокая температура пламени на конце газового факела, что и позволяет воде в кастрюле закипать быстрее.

Возвращаясь к напечатанному

ЕЩЕ О ДАРОВОЙ ЭНЕРГИИ

Мы уже не раз рассказывали о том, каким образом можно подзаряжать наши гаджеты, так сказать, в полевых условиях. Но, как выясняется, эта проблема интересует не только наших читателей, но и взрослых специалистов во всем мире.

Так, бельгийские ученые из компании Imec создали рубашку, в которую они внедрили термоэлектрический генератор толщиной всего 5 мм. В основе работы устройства — создание электродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из проводников, контакты которых находятся при разных температурах.

Шестнадцать элементов в рубашке зажаты между двух пластин из полупроводников. Так как одна из пластин находится рядом с телом, а другая обращена к внешней среде, возникает разница температур, достаточная для возникновения разности потенциалов.

Так, например, в офисе с температурой 22 °C мощность вырабатываемой электроэнергии составляет около 1 мВт. Конечно, это немного, но вполне достаточно, чтобы привести в действие, например, устройства, осуществляющие мониторинг здоровья человека. Когда человек встает с места, мощность удваивается, а при ходьбе удваивается еще раз, достигая 4 мВт.

В Университете Висконсина, США, придумали, как энергию, которая вырабатывается во время ходьбы, пустить на подзарядку мобильных устройств. Ученым удалось измерить, что каждый раз, когда наша нога соприкасается с поверхностью, вырабатывается энергия мощностью в 20 Вт. Только вот как ее аккумулировать?

Для этого Эшли Тейлор и Том Крупенкин использовали электропроводящие жидкости и технологию электросмачивания. Известно, что если к капле электропроводящей жидкости подвести электроды, то она под действием заряда меняет форму. Авторы исследования предположили запустить процесс в обратном направлении — деформировать каплю и получать энергию.

Для этого они поместили между двух пластин, покрытых слоем диэлектрика, капли ртути и галинстана — сплава галлия, индия и олова. Эксперименты показали, что чем больше было капель, тем выше мощность нового генератора. И хотя из 150 капель удалось «выжать» всего несколько милливатт, исследователи верят, что это только начало. За два следующих года они планируют довести мощность до 10 Вт.

Этого будет достаточно, чтобы подзарядить на ходу мобильник, GPS-навигатор или даже рацию. Заодно авторы изобретения пообещали подумать, чем бы заменить вредную ртуть.

Пистолет Astra 400 был разработан фирмой Astra-Unceta у Cia SA для замены морально устаревшего пистолета Саmро-Giro 1913/191.

Одна из конструктивных особенностей пистолета Astra 400 — это его патронник и магазин, которые позволяют заряжать его и стрелять разными патронами калибра 9 мм — от 9 мм Парабеллум до 9 мм Ларго или 9 мм Штайр, хотя основным являлся патрон 9 мм Ларго (9*23 мм Бергманн-Байард).

Схема со свободным затвором не слишком распространена для пистолетов, предназначенных для столь мощных боеприпасов, но стрельба из пистолета Astra 400, как оказалось, обеспечивает хорошую точность, достаточную надежность и малую отдачу.

Пистолет прослужил до середины 1950-х годов, после чего ему на смену пришел пистолет Astra 600 под патрон 9*19 мм Парабеллум.

Технические характеристики

Длина пистолета… 205 мм

Длина ствола… 225 мм

Масса… 1,140 кг

Патрон… 9x19 мм

Принцип работы… свободный затвор

Вид боепитания… магазин

Количество патронов… 8

Начальная скорость пули… 335 м/с

За основу конструкции танка ZTZ-99 в Китае взяли советский танк T-72, но, как считают специалисты, китайские танкостроители неплохо поработали над модернизацией машины. На ZTZ-99 установлена новая сварная башня.

Комбинированная бронезащита лобовой проекции танка усилена за счет установки встроенной динамической защиты, расположенной поверх основного бронирования.

Танк оснащен интегрированным лазерным комплексом активного противодействия. При получении сигнала об облучении танка лазерным лучом противника, система предупреждения вырабатывает сигнал на поворот башни в сторону обнаруженного источника, затем включается лазерный луч слабой мощности, определяющий точное местонахождение цели, после чего мощность луча мгновенно возрастает до боевого уровня.

Тактико-технические характеристики:

Боевая масса… 54 т

Длина танка с пушкой… 10,920 м

Ширина корпуса… 3,372 м

Высота… 2,200

Клиренс… 0,470 м

Броня… стальная катаная и литая

Мощность двигателя… 1500 л.с.

Скорость на шоссе… 80 км/ч

По пересеченной местности… 60 км/ч

Запас хода по шоссе… 450 км

Преодолеваемая стенка… 0,85 м

Преодолеваемый ров… 2,7 м

Преодолеваемый брод… 1,4 м

Экипаж… 3 чел.

Для первой конструкции вам понадобятся: банка с широким горлом; воздушный шарик (можно даже лопнувший); ножницы; круглая резинка или нитки; соломинка для питья; картон; ручка или фломастер; линейка; клейкая лента.

Отрежьте ножницами часть оболочки воздушного шарика и туго натяните ее на горло банки. Закрепите резиновую мембрану ниткой или круглой резинкой, взятой, например, от соска того же шарика. Заострите конец соломинки. Это будет указатель-стрелка барометра. Второй конец прикрепите к мембране клейкой лентой.

Нарисуйте на картонке шкалу и поставьте картонку у конца стрелки. Когда атмосферное давление растет, воздух в банке сжимается, мембрана прогибается. Когда оно падает, воздух расширяется, мембрана делается выпуклой. Соответственно конец стрелки будет двигаться вдоль шкалы вверх или вниз.

Если давление поднимается, погода будет хорошей. Если падает — плохой. Готовая конструкция показана на рисунке 1.

Для второго варианта конструкции вам потребуется стеклянная колба или бутылка с широким горлом, резиновая или натуральная пробка к сосуду, а также прозрачная стеклянная трубка.

В пробке сосуда необходимо проделать небольшое отверстие, равное диаметру стеклянной трубки. Заполните его на 1/3 дистиллированной или кипяченой водой. Затем вставьте в крышку трубку так, чтобы она немного не доставала до дна. Воду можно подкрасить, добавив в нее капельку чернил или зеленки.

Стык трубки с пробкой тщательно промажьте пластилином или другим герметиком.

Самодельный барометр готов к работе (рис. 2).

Установите его так, чтобы на сосуд не попадали прямые солнечные лучи.

Пользоваться этим барометром очень просто. Если трубка полностью заполнена воздухом или даже появляются пузыри снизу, то атмосферное давление высокое, в ближайшие дни погода должна быть хорошей. Если жидкость в трубке поднялась выше уровня жидкости в сосуде, то лучше воздержаться от турпоходов и поездок на рыбалку.

Наконец, для третьего варианта конструкции необходимы: прозрачная пластмассовая бутылка; большая миска или глубокий поднос; диск из пластика внешним диаметром такой, чтобы вошел в миску, а внутреннее отверстие должно быть таким, чтобы диск можно было плотно надеть на бутылку воды; монеты или металлические шайбы; полоска бумаги; карандаш; линейка; клейкая лента.

Наполните миску и бутылку водой до половины. Наденьте на бутылку диск, благодаря которому она будет устойчиво стоять в миске. Нарисуйте на полоске бумаги шкалу и приклейте ее к бутылке клейкой лентой. Положите на дно миски 2–3 небольшие стопки монет (можно заменить их жестяными кружками или шайбами) так, чтобы на них можно было установить горлышко бутылки.

Благодаря этому горлышко бутылки не будет упираться в дно, и вода сможет свободно вытекать из бутылки и затекать в нее. Заткните горлышко бутылки большим пальцем и осторожно установите ее на монеты вверх дном (рис. 3).

Опять-таки, когда атмосферное давление растет, уровень воды в бутылке будет повышаться и наоборот.

Старинные барометры.

Я подумал, что было бы интересно сделать самому высокоомные электромагнитные наушники, может быть, в память о своей юности, когда мне очень хотелось раздобыть их, чтобы построить детекторный приемник.

Я уже пытался сделать такие, но главная трудность — намотка катушек, требующих много тысяч витков тонкого провода. У меня не получилось. Но я нашел выход!

Идея была в том, чтобы использовать катушки от реле в качестве электромагнита и донышко консервной баночки в качестве мембраны. Немного клея помогло мне скомпоновать эти элементы.

Подошли катушки от 24-вольтовых реле, которые я нашел в мусорной корзине. Прежде они использовались в автоматике дверного замка, работавшего от управляющей карточки. Измеренное сопротивление катушки оказалось 2900 Ом, как раз то значение, как мне хотелось. Я извлек катушки из реле со всеми мерами предосторожности, чтобы не повредить тонкие, как волоски, провода.

Из других реле я извлек пару сердечников, потому что имеющиеся не подходили по форме. Можно использовать и любые другие железные стерженьки, подходящие к катушкам.

Из лазерного картриджа отслужившего свое CD-привода я добыл маленький магнит (около 5x5x2 мм).

Этот магнит, приклеенный между двумя стерженьками, нужен для того, чтобы обеспечить поляризацию системы.

Чтобы закончить дело, я купил банку рыбных консервов. Донышко опустевшей после завтрака баночки превратилось в мембрану наушника, а катушку и магнит предстояло установить около мембраны. Лучше использовать термоклей, чтобы поставить все части на место.

Предварительно я наклеил катушку с магнитом на пластинку из фольгированного стеклотекстолита.

Впрочем, лучше один раз увидеть, чем долго читать, поэтому смотрите фото.

Перед вклеиванием собранного блока с катушкой, я проложил внутрь банки кусочек тонкого картона между донышком-мембраной и катушкой, чтобы обеспечить небольшой зазор между ними.

После склейки картонку удаляют, и зазор оказывается в точности равным ее толщине. По счастью, баночка имела небольшой выступ по внешнему краю донышка. Я использовал его, чтобы приклеить крышку с отверстиями в середине так, чтобы ухо не прижималось к мембране и не глушило звук.

Испытания. Вывод от моей радиолюбительской коротковолновой антенны я присоединил к одному проводу телефонов, вывод от батареи отопления — к другому, германиевый диод я включил между ними и громко услышал радиостанцию, находящуюся в 20 км от моего дома!

Сравнительное испытание с немецкими наушниками Hagenuk 2x2000 Ом не показало заметной разницы.

QR-COD

Квадратики, похожие на тот, что изображен на иллюстрации, мы встречаем на страницах газет и журналов, в интернете, видим их на экране телевизора, они попадаются нам на этикетках одежды и на упаковке самых разных товаров…

Что же это за квадратики, почему так активно они входят в нашу жизнь?

Называются эти квадратики QR-код (QR-cod). Это просто закодированный кусочек информации. А появились они, конечно, не случайно.

В те давние времена, когда человек только начинал мыслить, у него возникла необходимость делиться своими умозаключениями с соплеменниками. Другими словами, у человека возникла необходимость передавать информацию другим людям.

Возможно, случайно, а может быть, в результате долгих размышлений, человек попробовал «закодировать» свои мысли звуками и жестами (кстати, в большинстве случаев мы до сих пор так общаемся).

Человеку, который получал информацию в виде жестов и звуков, пришлось учиться ее «декодировать» обратно.

На самом раннем этапе жестов и звуков, видно, не хватало, и были придуманы дополнительные управляющие сигналы, улучшающие процесс «декодирования», например, тумаки и подзатыльники. (К сожалению, некоторые человеческие особи до сих пор используют первобытные методы «передачи информации».)

Дальше — больше…

Когда первобытные люди освоили «передачу информации» с помощью звуков и жестов, они задумались о способе хранения информации. Возможно, первым способом сохранить информацию стали наскальные рисунки. Отдельные звуки стали составлять в слова и фразы. Наверное, примерно в то время человек предпринял попытки считать; для запоминания количества использовали палочки и камешки, складывая их в кучки, тоже вариант кодирования и хранения информации.

Позднее появилась письменность, и свои мысли человек стал кодировать с помощью алфавита.

Хранить и передавать записанную на каком-либо носителе (папирус, дощечка, бумага) информацию оказалось удобно, способ прижился, и мы пользуемся им до сих пор.

Но вот человечество добралось до создания вычислительной техники. Внутри компьютера информация существует в виде электрических сигналов.

К электрическим сигналам хорошо подошла двоичная система счисления: сигнал высокого уровня — 1, сигнал низкого уровня — 0. Перевести число из одной системы счисления в другую не представляет особого труда.

А как быть с текстом?

Текст тоже стали кодировать в двоичной системе. Каждой букве, каждому символу присвоили двоичный код. А чтобы пользователям компьютеров не учить эти коды, придумали клавиатуры и мониторы. Большинство пользователей компьютеров даже не знает о существовании этих кодов, а ведь при нажатии на клавиатуре, например, клавиши с буквой А начинка клавиатуры генерирует двоичный код, соответствующий букве А и состоящий из электрических импульсов высокого и низкого уровня, передает эти сигналы в системный блок. Там эти импульсы обрабатываются, сохраняются (опять же в двоичной системе) и выводятся на экран или на принтер как буква А.

Изображения, звуки, видео — все это кодируется в цифровой двоичный формат и хранится в компьютере в таком виде.

Но вернемся к нашим кодам. Человек постоянно пытается автоматизировать разнообразные процессы. Появление вычислительной техники облегчило людям автоматизацию процессов информационных.

В 1948 году некая торговая сеть обратилась в ближайший технологический институт с задачей автоматизировать учет товара. Группа специалистов занялась разработкой. Уже в 1952 году был получен патент на изобретение системы считывания штрихов.

Штрихи наносились на пленку, а для считывания использовалась технология оптического считывания, как для считывания звука с киноленты. Штрихи имели вид широких и узких полосок. Это стало прообразом для современных линейных штрихкодов, наносимых сейчас на упаковку почти всех товаров и продуктов. Первым товаром со штрихкодом стала жевательная резинка; она поступила в продажу в июне 1974 года.

Штрихкод позволяет закодировать 13…14 цифр.

Этими цифрами обозначаются код страны изготовителя, код производителя и код товара. По этому коду можно искать товар в Интернете через поисковые системы. Они получили широкое распространение в мире, но их возможности сильно ограничены, и для кодирования большего объема информации придумали двухмерные штрихкоды.

Самый распространенный — как раз QR-код, о котором эта статья. На английском языке QR значит quick response — быстрый отклик.

QR-код был разработан и представлен в Японии в 1994 году. В одном его квадратике можно уместить 7089 цифр или 4296 цифр и букв, в том числе русские, или 2953 байт цифровой информации, или 1817 иероглифов. Согласитесь, это очень немало. Ну, и важна, конечно, легкость распознавания информации сканирующим устройством, например веб-камерой или камерой мобильного телефона.

Во многие модели телефонов встроена программа распознавания QR-кода. Если же ее нет, можно скачать и установить.

Кроме торговли и рекламы, QR-коды активно используют почтовые службы, применяют в музеях и туризме, на выставках и конференциях… Особое признание такой код получил у пользователей мобильной связи. С помощью программы, распознающей код, владелец телефона может мгновенно добавлять контакты, переходить по ссылкам, отправлять SMS.

В формате QR-кодов даже издают книги.

Закодированная интернет-ссылка на сайт «Юного техника».

Страница поэмы А.С. Пушкина «Евгений Онегин».

Предлагаю не оставаться пассивными пользователями этой технологии и научиться самим создавать такие коды. Для этого, кроме программы, распознающей код, нужно всего-навсего скачать и установить программу, умеющую такие коды генерировать.

Эти программы существуют и для компьютеров, и для телефонов. Найти их нетрудно, задав в поисковике запрос «генератор QR-кода». Выбираете из предложенных поисковиком наиболее подходящую программу, скачиваете и устанавливаете.

После этого вы сможете создавать свои коды и на их основе изготовить себе визитки, указатели или еще что-то, перенести QR-код на одежду. А можно заняться более серьезным делом, например, облегчить жизнь школьного библиотекаря, автоматизировав с помощью QR-кодов прием и выдачу книг в школе. Да и мало ли еще применений можно придумать для этой технологии!

К. ХОЛОСТОВ

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 12 — 2012 г.

1. В зависимости от параметров электростатического генератора его мощность может быть от единиц до десятков киловатт при напряжении до миллионов вольт.

2. Тяга несущего винта (ротора) вертолета в значительной степени зависит от его диаметра и числа оборотов. Путевое управление вертолетом достигается с помощью автомата перекоса и изменения момента тяги хвостового винта.

3. Предел остроты бритвы определяется размером атомов сплава, из которого сделано лезвие. Край острия бритвы не может быть тоньше одного атома.

* * *

Поздравляем с победой Дмитрия ДУДАРЕВА из г. Томска.

Близки были к победе Алексей Мищенко из п. Новопавловка Забайкальского края и Глеб Осипов из п. Нижний Чир Волгоградской области.

* * *

_{А почему? Сколько Солнц бывает у Земли? Почему гепарды бегают быстрее всех? Как археологи искали на острове Крит следы мифического чудовища Минотавра? Какие сокровища хранит знаменитый флорентийский музей Галерея Академии?}

_{На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем в древний город Великий Новгород.}

_{Разумеется, будут в номере нести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВША 12 апреля Россия отметит очередной День космонавтики. Это хороший повод вспомнить первый в мире управляемый аппарат, приземлившийся на Луне. Каким был «Луноход-1», вы узнаете, открыв очередной номер «Левши», и сможете по опубликованным разверткам склеить модель «Лунохода» для своего «Музея на столе».}

_{Любители электроники приступят к новой теме рубрики «Умный дом» и смастерят на основе Arduino часы реального времени.}

_{Экспериментаторов ждет в журнале необычный воздушный змей, для головоломщиков Владимир Красноухов подготовил новые задания, и, как всегда, «Левша» даст несколько полезных советов.}

* * *