Журнал ИНТЕРЕСНАЯ МЕХАНИКА-2011-03 by Андрей Самойлов

ЛЮДИ ИДЕИ ТЕХНОЛОГИИ

живая информация КАК ЭТО РАБОТАЕТ

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

№3 (23) март 2011

ПОДПИСНОЙ ИНДЕКС

37864

ТРАНСПОРТ БУДУЩЕГО

9,90*

грн

*Рекомендованная цена

В ВИДЕ КОСТЮМА

Создан доскональный ИНДИКАТОР СНА ДЛЯ ВОДИТЕЛЕЙ

ПЕРВЫЙ

3D-ТЕЛЕВИЗОР без очков

ПЕТАБАЙТЫ ДАННЫХ

Электричесие УГРИ

записаны на бактерии

внутри человека

СОЛНЕЧНАЯ МАШИНА

для получения топлива

IBM

МИРОВЫЕ ИННОВАЦИИ БУДУЩЕГО

Военные бросили HAARP

на защиту Земли

Интересный журнал для души! Новинка! Выписывайте на почте! ïîäïèñíûå 37733, 37886 èíäåêñû

µ ¬ ° µ ¦ ¢ ¥¸ Å Ê½È ÁÈÜ ÁÐÕ

ÐÍ

ÅÊÏÂÍÂÎÊØÆ Ã

ПОДПИСНОЙ ПОДПИСНОЙ ИИ НН Д Д ЕЕ КК СС

37733

É½ÍÏ

¤¥ ¤¡ ËÇÅ Ê»ÇÁÅ ÇÈÔ ¨Ç½¾ÄÁË¾ÊÕ ÇÄÌÐÁË¾

ÖÂÅÒÛ Â ÄÅÒÑÊÎÉ ÊÎÌÍÀÒÅ

¡ È ½Ç¾ ¾Æ À¹ Ã¹¿ ÕÅÇ ¼ÉÁ» »¹ÆÆÇ¾ ÈÁÊ ÃÇ ÄÁ Ìº ÇÈ

ÊÐÀÑÀÂ×ÈÊ ÐÅÎ

е Цитрусовы ¼º³

° °®Æ³º ²

§ £ ¤ ¦ ©µ ¯ «§ ¦ ¥ ©«

¥È ÈÛ ÎÏÍ ÅÍ Ë¿ ½Ê ÊØ

ª £ «§©´ ª § ´ ¦§ ¡ £¬ª«§© ´

Â Î Ë¿ ÂÏØ Å ÁÂ Å

ÎÂ ÇÍ ÂÏØ ÎË ¿Î ÂÆ

°Ç Í½ ÅÊ Ø

ГО, О Р О НЕД СИВО, КРА РЕСНО Е ИНТ

ПОКУПАЙТЕ НА ЛОТКАХ,

ТАМ ЖЕ, ГДЕ ПРИОБРЕЛИ «ИНТЕРЕСНУЮ МЕХАНИКУ» !

ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ

новости ..... 4 открытия

Итальянцы претендуют на настоящий холодный ядерный синтез ..... 16 Земные грозы уличены в отправке антиматерии в космос ..... 20

дело техники

ЛЮДИ ИДЕИ ТЕХНОЛОГИИ

Ðåãèñòðàöèîííîå ñâèäåòåëüñòâî 17260-6030ÏÐ, выданное Ìинистерством юстиöии Óкраины 10.12.2010 года Ó÷ðåäèòåëü: Äанюк ß.Â. Ãëàâíûé ðåäàêòîð: Ñамоéлов À.Â. à/ÿ 5149, ã. Õàðüêîâ-144, 61144, Óêðàèíà.

www.danyuk.name Ðåêëàìíûé îòäåë тел./ôакс (057) 754-84-82, (044) 599-37-76. E-mail: valera@tnc.com.ua Íомер составлен по материалам интернет-журнала MEMBRANA www.membrana.ru Èçäàòåëüñêèé ïðîåêò ãàçåòû «Èíòåðåñíàÿ ìåõàíèêà» îõðàíÿåòñÿ ÇÀÊÎÍÎÌ ÓÊÐÀÈÍÛ «Îá àâòîðñêîì ïðàâå è ñìåæíûõ ïðàâàõ». Íомер подписан в пе÷ать 31.01.2011 г. Èçãîòîâëåíî: ÔËÏ Äанюк À.Ð., Òел. (057) 754-84-82. Íарÿд-заказ № ÈÌ-026. Òираж: 70110 Âåðñòêà è äèçàéí: тел.: (057) 751-47-04

Toshiba начала продажи первого 3D-телевизора без очков ..... 24 NASA развернуло свой первый парус в космос ..... 26 ТЕШ – всепогодный амфибийный движитель ..... 29 Электрический моноцикл SBU наделен шуточным потенциалом ..... 40 Лес Сахары нашел себе место на Ближнем Востоке ..... 45

наука

Медузы и мухи заверили общность происхождения глаз ..... 48

секрет фирмы

IBM спланировала мировые инновации на пять лет вперед ..... 50 Датчане сделали для водителей доскональный индикатор сна ..... 54 Робот для борьбы с лишним весом – скоро на прилавках ..... 58

эврика

Генетики хотят записать на бактерии петабайты данных ..... 60 Обнаружена способность рыб считать сотнями ..... 65

здоровый интерес

Медики объяснили патологическое бесстрашие ..... 67 Искусственные угри внутри человека выработают ток для имплантатов ..... 69 Микробиологи вычислили историю иммунитета ..... 72 Созданы легкие человека на микрочипе ..... 74

военные технологии

Военные бросили HAARP на защиту Земли ..... 76 Разработан пистолет-наладонник для спецагентов и инвалидов ..... 82

планетарный масштаб

Древнеримские граффити оказались предтечей социальных сетей ..... 84

игра воображения

Тайваньская башня славится своими дирижаблями ..... 89

ПОДПИСНОЙ

взгляд в прошлое

3Ñтоимость 7 8подписки 6 –4

это интересно

ИНДЕКС 9.90 грн в месÿö

Первый внедорожник ..... 95

Транспорт будущего в виде костюмА ..... 96

с улыбкой

«Байтобор» ..... 98

новости

Европейцы впервые показали повзводное движение автомобилей О первой успешной демонстрации «нового способа передвижения по автомагистралям» сообщили участники европейского проекта SARTRE. http://www.youtube.com/watch?v=45IRE8W_3L8&feature=player_embedded

выпустили на трассу полигона неподалеку от Гетеборга первый «взвод». В пресс-релизе SARTRE сообщается, что все системы с первого раза отлично сработали вместе и пройденные тесты признаны «значительной вехой важной европейской исследовательской программы».

Похоже, через 10 лет автомобили действительно будут ездить по шоссе без участия своих водителей, целиком полагаясь на идущий впереди грузовик. Финансируемый Евросоюзом проект SARTRE мы подробно освещали, когда тот пребывал в стадии планирования и компьютерного моделирования. С тех пор специалисты из Швеции, Великобритании, Испании и Германии заметно продвинулись вперед. На сегодняшний день завершены все испытания на тренажерах, и проектанты Хотя на декабрьских испытаниях в автовзводе был всего лишь один ведомый автомобиль, система уже работает вполне полноценно. Водитель может пить кофе и читать газету, не касаясь руля, педалей и рычагов, пока его машина следует в точности за ведущим грузовиком.

март • 2011

Аминокислоты найдены в невозможном месте Когда были обнаружены фрагменты взорвавшегося астероида, никто не мог предположить, сколько сюрпризов они принесут. Девятнадцать различных аминокислот выявили исследователи в не совсем обычном метеорите, в котором по всем оценкам таких веществ быть не должно. Находка расширяет представления ученых о процессах, способных приводить к синтезу необходимых для жизни сложных соединений. Речь идет об астероиде 2008 TC3, который упал на Землю в 2008 году, взорвавшись в атмосфере и породив множество осколков (метеоритов), оперативно найденных в Нубийской пустыне. Инициатор того поиска – Питер Дженнискенс (Peter Jenniskens), астроном из института по поиску внеземного разума (SETI Institute), – подтолкнул коллег к новой фазе работы. С его подачи специалисты из NASA и океанографического института Скриппса провели анализ образцов 2008 TC3. Хотя содержание идентифицированных в кусочках метеорита аминокислот соста-

вило всего от 0,5 до 149 частей на миллиард, трудно переоценить важность открытия. Как объясняют исследователи в пресс-релизе центра Годдарда, ранее было установлено, что 2008 TC3 и сам является осколком – следом от столкновения в космосе двух астероидов. Минералы астероида рассказали, что породившее его тело некогда испытало нагрев до 1100 градусов по Цельсию. Если бы в исходном объекте присутствовали аминокислоты, они, скорее всего, были бы уничтожены. Однако осколки самого 2008 TC3 демонстрируют эти «невозможные» молекулы. Об их космическом происхождении говорит пропорция – по 50%

левых и правых аминокислот (жизнь на Земле использует только левые). «Раньше мы думали, что существует простой способ производства аминокислот в астероиде при низких температурах в присутствии жидкой воды, – говорит Дэниел Главин (Daniel Glavin) из NASA, один из авторов исследования. – Этот метеорит предлагает другой способ, с участием реакций в газах, идущих по мере остывания горячего космического тела». В свою очередь выходит, что аминокислоты в Almahata Sitta (так называются собранные фрагменты 2008 TC3) могли появиться в самом начале истории Солнечной системы. 2011 • март

новости

В природе объявился шершень на солнечных батареях Большую часть энергии шершни получают из еды, но, как выясняется, у них есть и дополнительный источник. Ученые Израиля и Великобритании изучили единственное в своем роде живое существо – шершня, пигменты кутикулы которого преобразуют энергию солнца в электричество. О том, что восточный шершень (Vespa orientalis) производит энергию при помощи экзоскелета, Мэриан Плоткин (Marian Plotkin) и ее коллеги из университета Тель-Авива догадывались давно. Прежний научный руководитель Мэриан – Яков Ишай (Jacob Ishay) – как-то обнаружил, что эти насекомые особенно активны в наиболее солнечные дни. Что, в общем-то, шершням не свойственно. Энтомологи много лет исследовали экзоскелет насекомого и установили, что в темной части брюшка содержится много меланина, а в светлой ксантоптерина (xanthopterin). Однако только теперь выяснилось, что оба пигмента участвуют в процессе переработки энергии солнечного света. В своей статье, опубликованной в журнале Naturwissenschaften, энтомологи отмечают, что лишь 6

март • 2011

небольшое количество падающего света отражается обратно во внешнюю среду.

Структурный анализ показал, что поверхность экзоскелета покрыта множеством бороздок (слева, темные части брюшка) и бугорков (светлые части). Такая «гребенка» позволяет направить больше света во внутренние слои.

Пока не ясно, как шершни используют эту дополнительную подпитку и для чего она им. Ведь ксантоптерин «поглощает» всего лишь 0,335% поступающей

энергии (для сравнения: эффективность средней солнечной батареи составляет 10-20%). Однако кое-какие предположения на этот счет все же су-

Биологи выделили ксантоптерин (под графиком вольтамперной характеристики показана его структурная формула). Затем вещество растворили и поместили на электрод фотоэлемента (на снимке слева). Ученые осветили ячейку и обнаружили, что пигмент помогает вырабатывать электричество.

ществуют, отмечает TMCnews. Год назад группа Плоткин выяснила, что ферменты желтой части кутикулы играют роль, подобную функции печени млекопитающих. Освещение шершней ультрафиолетом

приводит к активизации работы этих веществ. Возможно, излучение солнца питает реакции, в которых участвуют ферменты. «Мы наблюдали сбор солнечной энергии у растений и

бактерий, но у животных – никогда», – изумляется Плоткин. Осталось выяснить, является ли эта способность исключительной или же она свойственна другим насекомым, например бабочкам.

Американцы выпустили шахматы для одного В ближайшее время в продажу поступит и приложение Solitaire Chess для «айфона» и «айпода». Компания ThinkFun начала продажу «Шахматного пасьянса» (Solitaire Chess) – игры, которая позволяет развлекаться в одиночку, причем речь вовсе не идет о том, что соперником здесь выступает компьютер. В распоряжении игрока 10 фигур: король, ферзь, две ладьи, два слона, два коня и две пешки. Игровое поле представляет собой квадрат 4 на 4 клетки. В комплекте игры также имеется 30 двусторонних карточек, поделенных на 4 уровня сложности, от начинающего до эксперта. Выбрав одну из карточек, игрок расставляет фигуры согласно рисунку на ней и начинает игру. Цель: передвигая фигуры по правилам обычных шахмат, «съесть» их все кроме одной. Каждый раз ходить может любая фигура, но при этом надо продумать стратегию так, чтобы на каждом шаге всегда «съедать» одну. По словам создателей, новая игра оттачивает логику и помогает повышать свое мастерство в игре классической. Чтобы занять своего беспокойного сына или дочь, или все семейство сразу, надо будет расстаться с $20.

Solitaire Chess позиционируется для детей старше 8 лет. Однако опробовавшие игру блогеры говорят, что наибольшим спросом она пользуется у подростков. 2011 • март

новости

Вышла на рынок сковорода с цифровым термометром «Электронная» сковорода выпускается в размерах 20, 24, 26 и 28 см. Весят они от 0,9 до 1,7 кг. Первый вариант стоит $50. Меняющие цвет кружки – это полумера. Идеальные блины (или бифштексы) помогает приготовить «цифровая» сковорода Thermometer Fry Pan, созданная компанией Mingle Instrument из Гонконга. Сковорода ET541 (с антипригарным покрытием, конечно же) показывает точную температуру днища и для сравнения – оптимальную для приготовления разных типов блюд (11 позиций на выбор, в частности, бифштекс, баранина, свинина, рыба, птица и овощи). Когда фактическая температура достигает идеальной, сковорода издает сигнал. Это позволяет владельцу избежать излишней траты энергии (особенно если речь идет об электрической плите), а также – сократить потерю полезных веществ в пище из-за перегрева. Также предупреждающий сигнал раздается при превышении температуры в 250 градусов по Цельсию, при которой может быть повреждено 8

март • 2011

тефлоновое покрытие. И еще один «звонок» предупреждает о садящейся батарейке. Кроме того, сковорода помнит температуру предыдущей готовки.

кий, французский, испанский и итальянский) и единицы измерения температуры (градусы Цельсия или Фаренгейта). Примечательно, что сама

Отсек с дисплеем снимается перед мытьем сковороды.

Цифровой термометр, экран которого спрятан в ручке ET541, позволяет выбрать язык дисплея (английский, немец-

сковорода имеет еще несколько вариантов исполнения – она может быть и алюминиевой, и из нержавеющей стали.

В слезах женщин впервые обнаружены сигнальные вещества Женщин попросили посмотреть грустную сцену из фильма и собрать вытекающие из глаз слезы в специальный пузырек. Израильские ученые выяснили, что в слезах женщины содержатся соединения, влияющие на половое возбуждение и уровень тестостерона у мужчин. Многие тут же окрестили вещество антивиагрой. Так называемые химические коммуникационные агенты позволяют животным (мышам например) получать информацию о состоянии партнера или родственника по запаху. Считалось, что у людей подобной системы оповещения нет. Ученые предполагали, что среднестатистический мужчина вряд ли «захочет размножаться», когда женщина плачет, понимая, что ее психологическое состояние не соответствует моменту. Однако, по сообщению научного института Вайцмана, у природы есть и запасной механизм. В ходе опыта израильтяне собрали слезы двух женщин в пузырьки и попросили 24 мужчин определить, обладают ли они каким-либо запахом (испытуемые этого не почувствовали). Чуть позже слезами

смочили подушечки, которые прикрепили под носами добровольцев. Мужчин при этом попросили оценить сексуальную привлекательность женских лиц на фотографиях. Контрольной группе подушечки смочили слюной женщин. Ученые определили, что слезы делают женщин на фото менее привлекательными, хотя на представление мужчин об их эмоциональном состоянии эксперимент никак не повлиял. В ходе следующего опыта специалисты выяснили, что «запах» слез понижает у мужчин сексуальное возбуждение (определяли как по ощущениям самих испытуемых, так и по физиологическим параме-

трам) и уровень тестостерона в слюне. Третий эксперимент показал, что и активность соответствующих областей мозга ниже обычной. Какое вещество и каким путем (через рецепторы в носу или через кожу) так влияет на мужское состояние, ученые пока не определили. К тому же не ясно, имеет ли значение, вызваны ли слезы эмоциями или, к примеру, раздражением глаз. Еще один момент, требующий прояснения: слезы стекали по коже щек женщин, изменится ли результат, если собрать их напрямую? Ведь кожа тоже может испускать сигнальные вещества. Статья авторов исследования опубликована в Science. 2011 • март

новости

Испытана машина для переработки любого пластика На входе – пластиковый мусор, на выходе – различные полезные жидкие и твердые материалы. http://www.youtube.com/watch?v=jfs383gFSR4&feature=player_embedded

Новый агрегат способен превращать в полезный продукт практически 100% выброшенной пластмассы. При этом машине не требуется предварительная сортировка пластика по видам. В настоящее время значительная часть пластиковых отходов оказывается на свалке или просто сжигается, в то время как с пользой перерабатывается небольшая доля такого мусора. Одна из проблем – разные виды пластмасс требуют разной обработки для своего преобразования, а значит – трудоемкой сортировки. Новая машина разделяет на более простые вещества практически любой полимер. Авторы этой технологии – Ян Байенс (Jan Baeyens, на снимках) и его коллеги из университета Уорика (University of Warwick) – использовали для разложения пластиковых отходов пиролиз в реакторе с кипящим слоем. При температуре около 500 °C и без доступа кислорода куски мусора разлагаются, при этом многие полимеры распадаются и вовсе на исходные мономеры (полистирол на стирол и так далее). 10

март • 2011

«Полученную смесь далее легко разделить простой перегонкой», – объясняет пресс-релиз университета. Так в ходе тестов авторы «печки» загружали в нее смесь самых разных пластмасс, а получали воск, стирол, терефталевую кислоту, метилметакрилат и углерод – все эти вещества представляют собой отличное сырье для производства новых пластмасс, смазки, автомобильных шин.

Посчитав затраты энергии на работу машины, экономию средств на отказе от захоронения отходов, а также стоимость полезных продуктов, получаемых из мусора, британские ученые объявили, что технология в случае промышленного распространения окажется быстро окупаемой и коммерчески привлекательной.

Канадец изобрел гусеничный минитягач для лыжников Новый аппарат подталкивает лыжника пониже спины. http://www.youtube.com/watch?v=swLWHpA3hD0&feature=player_embedded http://www.youtube.com/watch?v=1rLx0A8roeE&feature=player_embedded

Аппарат правильнее было бы называть толкачом, поскольку небольшая машина едет позади человека. Связывает их длинная штанга с рукоятками на конце, которая подталкивает лыжника и при помощи которой можно управлять жужжащей штуковиной. Тягач для лыжников, названный Skizee, придумал Джим Мейдмент (Jim Maidment). Вместе со своим деловым партнером Тимом Парком (Tim Park) он готовит новинку к производству. Но точную дату запуска «Скизи» в серию канадцы не называют, просят немного подождать. Уже известна цена новинки – $2500. За эту сумму покупатель получит персональный «танк», приводимый в движение небольшим бензиновым моторчиком о 10,5 «лошадях». «Бак на 3,8 литра позволяет проехать 35-40 километров», – повествует Gizmag. Максимальная скорость «трактора» – 35 км/ч. Из удобств обещаны: электрический стартер, тормозная система и даже встроенный генератор с электрической розеткой – для зарядки карманной электроники в поле.

Большая часть конструкции выполнена из алюминия, но точный вес аппарата не указан. Впрочем, предполагается, что к месту действия его будут доставлять в багажнике легковушки (толкающая штанга складывается).

С другой стороны, изобретатель аппарата полагает, что небольшая машинка может в иных ситуациях с успехом заменить тяжелый и дорогой снегоход.

Оставив «тягач-толкач» в покое, человек может покататься в свое удовольствие, а потом, не снимая лыжи, быстро вернуться домой (на турбазу) под стрекот четырехтактного движка. Эта особенность отличает канадский аппарат от сородичей – персональных гусеничных самокатов, на которых ездят стоя верхом. 2011 • март

новости

Испытана солнечная машина для получения топлива Использованный в новинке диоксид церия (на фото) – широко доступный и недорогой материал. Это делает реальным промышленный масштаб технологии. Международная группа ученых построила и испытала прототип аппарата, способного без промежуточных этапов обращать энергию Солнца в горючее. Для питания машине нужны свет, углекислый газ и вода. В основе устройства лежит цилиндр из пористого диоксида церия, окруженный мощной теплоизоляцией. С торца этой камеры устроено небольшое отверстие, прикрытое жаростойким стеклом. Через него на стенки цилиндра направляется концентрированный солнечный свет. В результате нагрева диоксида церия до 1420–1640 °C он освобождается от кислорода, который уходит из камеры вместе с «промывочным» газом. Это первая фаза полного цикла. Во второй фазе нагрев прекращается, а к остывающему церию подаются углекислый газ и вода. Церий отнимает у них кислород, производя монооксид углерода и водород. Последний может использоваться в чистом виде как горючее для топливных эле12

март • 2011

ментов. Но, кроме того, смесь H2 и CO (синтез-газ) сама является топливом, а еще – сырьем для синтеза различных жидких углеводородов. Авторы этого устройства – ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech), федерального технологического института

в Цюрихе (ETH Zürich) и института Пауля Шеррера (Paul Scherrer Institut) – провели более 500 циклов рабочего процесса, показав, что система

Схема реактора. Его создатели отмечают, что уже сейчас по производительности устройство значительно обходит другие демонстрационные аппараты, в которых происходят термохимическое или фотокаталитическое разложение углекислого газа и воды.

генерирует стабильный поток горючего. Правда, КПД всего процесса (соотношение энергии, упакованной в горючее, и энергии солнечных лучей) составил всего 0,7-0,8%. Но авторы «сол-

нечного реактора» уверены, что ограничение носит не фундаментальный, а чисто конструктивный характер. Если уменьшить потери тепла через стенки (нарастив изоляцию), а еще сокра-

тить размер входного отверстия (для снижения доли лучей, уходящих обратно), КПД устройства можно поднять до 16–19%, утверждает швейцарско-американская команда.

Инженеры научились снимать отпечатки пальцев на расстоянии Разработчики обещают, что устройство выйдет на рынок в третьем квартале 2011 года. Американцы представили устройство, считывающее отпечаток пальца человека на расстоянии двух метров. Для идентификации личности программе нужно около четырех секунд. Прототип аппарата AIRprint разработала компания Advanced Optical Systems. Небольшое устройство, больше похожее на замысловатый сабвуфер, снабжено источником поляризованного света и двумя камерами на 1,3 мегапикселя, улавливающими свет различной поляризации. Бороздки на пальце отражают горизонтально поляризованный свет, а канавки – вертикально поляризованный. Возвращающееся отражение руки обрабатывается компьютерной программой, которая строит отпечаток пальца и сравнивает его с базой данных. (Картинка в обыч-

ном видимом диапазоне была бы не столь четкой, – объясняют изобретатели.) AIRprint сканирует палец в течение одной десятой секунды. Пока устройство может строить изображение лишь одного пальца, но уже к апрелю разработчики обещают охватить всю пятерню. Еще один недостаток, который, впрочем, тоже вскоре должен быть исправлен, – рука должна находиться на определенном расстоянии от устройства, то есть человеку нужно стоять неподвижно. Как бы то ни было, нынешняя разработка – значительный шаг вперед. Теперь идентификацию личности по неповторимым рисункам на пальцах можно проводить со значительного расстояния. Детищем Advanced Optical уже заинтересовались некоторые спецслужбы, а также

обычные организации, желающие ускорить процесс авторизации. Компания заявляет, что в продажу поступят два прибора: один попроще (со сканером для одного пальца), второй посложнее и подороже (для всей руки). 2011 • март

новости

Китайцы выпустили снег быстрого приготовления Из чего сделаны псевдокристаллы, производитель не раскрывает – лишь сообщает, что они «абсолютно не токсичны». Но глотать их все же не рекомендуется. Устали справлять Новый год в субтропиках? Бывает. Да и в наших, северных краях глобальное потепление дает о себе знать – вплоть до полного отсутствия снега накануне любимого всеми праздника. Гонконгская компания Toys Brando предлагает решить проблему кустарным способом – купить DIY iSnow за какие-то $4. Что же вы получите за эти деньги? Конечно, это не будет похожим ни на машину по производству искусственного снега, из тех, что помогают сохранить лыжню на соревнованиях, ни на масштабные искусственные насыпи для киношников. Зато простейшим способом, вооружившись обычной водой, вы получите небольшое ведерко снега. И никакой ваты под елкой – локальное чувство зимы обеспечено. Что самое интересное: снежок-то многоразового использования. После того как вы получили то, что нужно, можете положить массу об14

март • 2011

В один набор за $4 входят «5 кусочков» не совсем понятно чего. Вполне возможно, речь идет о пяти порциях, способных заполнить вот это ведерко.

ратно в контейнер, дать ей подсохнуть, а потом – в нужный момент – опять добавить воды.

Интересно, сколько стаканчиков понадобится для небольшого сугроба в домашних условиях?

На рынок выходят первые очки с электронной фокусировкой Работают очки от встроенного аккумулятора, которого хватает на 2–3 дня, а заряжается он за два часа. http://www.youtube.com/watch?v=eGAaM5cFfQA&feature=player_embedded

Очки emPower! способны автоматически либо по желанию владельца переводить фокус с дальней обстановки на ближнюю. Новинка призвана заменить традиционные бифокальные очки с составными линзами, правда, стоит она немало. Американская компания PixelOptics показала предсерийные образцы emPower! на прошлой неделе в Лас-Вегасе на выставке бытовой электроники CES 2011. В основе устройства лежат композитные линзы, состоящие, упрощенно говоря, из двух слоев стекла с набором жидких кристаллов между ними. Поворот кристаллов служит не для затемнения очков, а для изменения длины оптического пути через стекла. Эта технология, около пяти лет назад разработанная и испытанная в Аризонском университете (UA), позднее была куплена и развита PixelOptics, а теперь доведена до конвейера. Электроника, управляющая переключением фокуса, спрятана в дужках. Касаясь их

рукой, человек может произвольно менять настройку линз. Но, кроме того, очки работают и в автоматическом режиме. В дужках спрятан акселерометр, который определяет наклон головы владельца. Предполагается, что если он держит ее прямо, то смотрит вдаль, а

если наклоняет вниз, то читает или разглядывает какие-то ближние предметы. PixelOptics подготовила для emPower! 36 разных стилей оправы. Новинка станет доступна покупателям позднее в нынешнем году. Цена – $1000– 1200.

2011 • март

открытия

техника, вселеннаÿ, времÿ

Итальянцы претендуют на настоящий холодный ядерный синтез

Основной автор изобретения – Андреа Росси (слева) – демонстрирует настольную установку ядерного синтеза учёным и журналистам. 16

март • 2011

Демонстрация необычной системы прошла без особого внимания СМИ, а рецензируемые научные журналы даже отклонили статьи ее авторов. Скептицизм понятен – уже много лет слова «холодный синтез» вызывают у физиков усмешку и ассоциации с вечным двигателем. Напрасно или нет – предлагаем рассудить вам.

http://www.youtube.com/watch?v=u-Ru1eAymvE&feature=player_embedded

В новой установке соединяются никель с водородом, порождая изотоп меди и лишнюю тепловую энергию. Во всяком случае, так считают

авторы устройства – Серджио Фокарди (Sergio Focardi) и Андреа Росси (Andrea A. Rossi) из университета Болоньи (Università di Bologna).

Подготовка реактора Росси к презентации. Вода в бутыли, водород в баллоне, измерительная аппаратура…

14 января 2011 года на одном из итальянских заводов они провели прессконференцию с демонстрацией своего реактора примерно для полусотни приглашенных. Среди них были профессора из университета Болоньи, не связанные с проектом. Их попросили удостовериться, что установка действительно работает. «Росси объяснил, что они получали от реактора около 10–12 киловатт, в то время как на входе система требовала в среднем 600–700 ватт», – информирует издание Pure Energy Systems. Поясним, что вход – это электричество из розетки, а выход – тепловая энергия. В данной установке она шла на испарение воды, регулярно поставляемой в систему охлаждения реактора точным насосом (технические моменты, впрочем, подробно не

освещаются). Количество превращенной в сухой пар H2O и служило мерилом производительности (вода на входе была комнатной температуры). По

всему получалось, что производство энергии тут многократно выше затрат: в пределе, якобы, реактор выдавал до 15 «тепловых» киловатт при 400 «электрических» ваттах на входе. (В видеоролике равномерный стук выдает тот самый дозатор воды.) В общих чертах работает этот аппарат так. В металлическую трубку с электрическим подогревателем помещаются нанопорошок никеля и обычный (легкий) изотоп водорода под давлением до 80 атмосфер. При первоначальном нагреве до высокой температуры (сотни градусов), в интерпретации итальянцев, часть молекул H2 разделяется

Рисунок из патента. Здесь мы видим металлическую трубку (2) с многослойной изоляцией (7-9), включающей слои воды, бора, свинца и стали. Внутри трубки находятся электрический нагреватель (1) и мелкодисперсный никелевый порошок (3). Водород (5) подается из баллона в трубку через клапан (4), который регулирует давление. 2011 • март

открытия на атомарный водород, далее тот вступает в ядерную реакцию с никелем. Заметим, даже температура в тысячу градусов по меркам условий для запуска реакций ядерного синтеза – сибирский мороз. Так что установка вполне может носить имя «реактор холодного синтеза», если это действительно он. Реагирует не весь водород и далеко не весь никель, а очень малая их доля. Однако перед нами именно ядерные реакции, – убеждены авторы аппарата. Доказательства заявлены такие: появление меди в большем количестве, чем могла бы составлять примесь в исходном «топливе» (никеле), отсутствие большого (измеримого) расхода водорода (он ведь мог бы выступать как топливо в химической реакции), излучение, сам энергетический баланс. Все относящиеся к делу документы, а также гипотезы и предположения о собственно синтезе, отчет группы «проверяющих» профессоров, анализы и открытую дискуссию вокруг чудо-машины Фокарди собрал в частном издании Journal of Nuclear Physics, в котором сам является одним из консультантов. За этим фактом при желании можно усмотреть и подтасовку. Особенно если учесть, что нераскрытая физика про18

март • 2011

цесса никак не помешала итальянцам заявить, что до конца 2011 года они собираются наладить серийный выпуск своих реакторов. И, мол, пусть рынок нас рассудит.

(допустим), то что? Разве не интересно предложить альтернативное объяснение эффекту? По словам Росси, масштабное производство должно

Расход водорода и никеля в новой установке составляет соответственно 0,01 грамма и 0,1 грамма на 10 кВт-ч. В серийном варианте, утверждают авторы системы, соотношение получаемой и затрачиваемой энергии будет уменьшено до 8, ради гарантии безопасности и исключения любого проникновения радиации через защитные стенки машины. Справа – Росси и Фокарди.

С другой стороны, шаг итальянцев можно понять. «Большие» издания тему проигнорировали из-за отсутствия теории, а обсудить происходящее в реакторе все же надо. И главное – сами авторы устройства честно признают, что тонкие детали его работы пока остаются вне их понимания и вообще – ученых. Если это не холодный ядерный синтез и не обман

развернуться в течение 2–3 лет, а чтобы все увидели – как технология может работать – сейчас партнеры по проекту собирают мегаваттную установку из 125 отдельных модулей. Получаемую в таком реакторе тепловую энергию можно использовать для обогрева зданий, а можно каким-либо способом трансформировать в электричество. В обоих слу-

чаях, по оценке Фокарди и Росси, энергия эта будет стоить заметно меньше той, что ныне вырабатывается из угля и нефти. Смелое заявление. Ведь пока опыты итальянцев не будут независимо перепроверены в других институтах, нельзя с уверенностью сказать – устраивают ли авторы реактора бизнес на доверчивых клиентах или действительно поймали за хвост жар-птицу холодного синтеза, долгое время воспринимаемого научным сообществом не иначе как химерой.

Возможный механизм синтеза в установке Росси, изложенный в Journal of Nuclear Physics, предусматривает следующее. На короткое время некоторые атомы водорода, оказываясь внутри кристаллической решетки металла, наполненной электронами проводимости, могут переходить в неустойчивое состояние. В силу принципа неопределенности Гейзенберга может получиться, что на 10-18 секунды «радиус атома» и длина волны де Бройля его электрона сократятся и ядро водорода получит статистически отличный от нуля шанс соединиться с ядром никеля, преодолев кулоновское отталкивание. Указанного выше времени вполне достаточно для протекания ядерной реакции.

2011 • март

открытия

техника, вселеннаÿ, времÿ

Удивительные вещи проявляются при изучении Земли с орбиты. Выяснилось, что грозы порой порождают узкие потоки антивещества, устремляющиеся на огромные высоты. Эта находка послужила великолепным развитием темы, поднятой еще семнадцать лет назад, когда ученые узнали, что молнии способны генерировать гамма-вспышки.

Земные грозы уличены в отправке антиматерии в космос

Не так давно ученые открыли, что при грозах в земной атмосфере происходят события, весьма напоминающие те, что спутники наблюдают в глубинах Вселенной.

http://www.youtube.com/watch?v=lXKt7UVjd-I&feature=player_embedded

Обнаружил этот феномен космический гамма-телескоп Fermi. Вообще-то его основная задача – отслеживание высокоэнергетических событий во Вселенной, поиск необычных объектов в далеких галактиках и в нашей собственной (недавно с его помощью в Млечном Пути были открыты таинственные гигантские пузыри). Но астрофизики время от времени нацеливают аппарат на Землю: спутник оказался способен открывать тайны, долгое

март • 2011

время скрывавшиеся у исследователей буквально под носом. Взять те же молнии. Каждый день на Земле таких «искорок» рождается порядка трех миллионов. Казалось бы, явление изучено вдоль и поперек. Но в 1994 году сенсоры на спутниках впервые зафиксировали гаммалучи, рождаемые в ходе молниевых разрядов. Эти земные гамма-вспышки (TGF) среди прочих спутников теперь отслеживает и сравнительно молодой аппарат

ку, которую по всем расчетам никак не должен был увидеть. Случилось это событие 14 декабря 2009 года, в момент, когда аппарат пролетал над Египтом. Наделавшая шуму гроза бушевала в это время в Замбии, в 4,5 тысячах километров южнее. С точки зрения спутника буря находилась за горизонтом, и поймать гамма-лучи от замбийских молний телескоп не мог. Но это произошло. Дальнейшее расследование «чуда» заняло много времени и привело к открытию, о котором команда исследователей, работающая с «Ферми», рассказала 10 января 2011 года на конференции Американского астрономического общества (217th AAS meeting) в Сиэтле. Как гласит пресс-релиз NASA, начинается весь процесс с восходящей лавины электроМолнии оказались самыми мощными естественными ускорителями частиц на Земле. Они разгоняют некоторые электроны почти до скорости света, а уже эти частицы, сталкиваясь с ядрами атомов в воздухе, порождают высокоэнергетические гамма-лучи, улавливаемые рядом спутников.

«Ферми» (он не проработал в космосе и трех лет). По оценкам специалистов, ежедневно на нашей планете происходит примерно 500 гамма-вспышек во время гроз, большинство при этом остаются незамеченными. Но если спутникам должно сильно повезти, чтобы уловить TGF, представьте, каково было удивление ученых, когда они поняли, что в один прекрасный день Fermi поймал вспыш-

В целом TGF длятся от 0,2 до 3,5 миллисекунды. На этой компьютерной модели показана вспышка «возрастом» 0,2 миллисекунды, родившаяся на высоте 15 километров. Желтым отмечены релятивистские электроны, пурпурным – гамма-излучение. 2011 • март

открытия нов, разгоняемых сильными полями в верхней части грозы. Эти частицы достигают релятивистских скоростей и при столкновении с атомами воздуха рождают гамма-излучение (ту самую вспышку TGF). На этом, однако, развитие вспышки не заканчивается. В редких случаях высокоэнергетические гамма-кванты сталкиваются с другими атомами в атмосфере и преобразуются в пару электрон-позитрон. Эти частицы с огромной скоростью летят вверх, «наматываясь» по спирали вокруг линий земного магнитного поля. По этим линиям частицы и добрались до спутникателескопа, находящегося не только заметно выше земной гамма-вспышки, но и вовсе не над грозой, а существенно севернее. Позитроны, столкнувшиеся с сенсорами аппарата, немедленно аннигилировали, снова обратившись в гаммакванты, которые и поймал «Ферми». Интересно, что гаммавсплеск из Замбии Fermi уловил дважды с интервалом 23 миллисекунды. Ученые объяснили это так. Первый импульс телескоп записал, когда античастицы от TGF достигли аппарата. Но, пролетев дальше вдоль линии магнитного поля, этот пучок позитронов достиг так называемой зеркальной точки, где отразился и отправился назад точно по тому же пути. Этот обратный пу22

март • 2011

Первоначальные фонтаны электронов устремляются из штормовых туч вверх достаточно широким потоком, но до космических аппаратов доходят редкие струи, так что регистрация подобных «взрывов» требует известной удачи.

чок позитронов вызвал второй всплеск в датчиках телескопа. Член команды Fermi Майкл Бриггс (Michael Briggs) из университета Алабамы (UAH) объявил эти сигналы «первым прямым доказательством того,

что грозы производят пучки античастиц». Ученые предполагают, что вообще-то все TGF генерируют потоки античастиц, просто уловить их достаточно трудно. Сам «Ферми» зафиксировал четыре

TGF через 1,4 миллисекунды после начала. Гамма-кванты уже проникают в космос. Электроны тоже устремляются вверх, но более собранным пучком, движущимся под углом к горизонту вдоль силовой линии магнитного поля Земли. На этой картинке уже можно разглядеть и позитроны (зеленый цвет), также отправляющиеся в путь наверх и далее за горизонт. Как та же самая TGF выглядит через 1,98 миллисекунд после начала, показано на рисунке под заголовком.

Позиция «Ферми» в момент поимки античастиц от грозы в Замбии. Пурпурная точка – вспышка TGF 091214. На врезке показан график сигнала. По вертикали – число импульсов за одну микросекунду, по горизонтали – время в миллисекундах. Самый высокий пик (время 0) – основной, второй по высоте (на отметке 2325 миллисекунд) – «зеркальный», от возвращающихся античастиц. Желтый кружок – спутник над Египтом, синий – магнитная «зеркальная точка». Синяя полоса – силовая линия магнитного поля Земли.

таких события рождения антиматерии в атмосфере (включая ту самую грозу в Замбии). А «простых» TGF непосредственно под собой орбитальный телескоп поймал уже больше сотни. Теперь необходимо детальнее разобраться с этим интересным явлением, прояснить тонкости механизма рождения потока антиматерии и роль во всем этом самой молнии, – говорят американские исследователи. Заметим, что исследователи долгое время предполагали, будто грозовые разряды способны порождать не только гамма-лучи, но и рентгеновские фотоны. Правда, в этом случае речь идет уже не о верхушке грозы, а о начальном лидере,

устремляющимся вниз в начале разряда. И вот только недавно, летом 2010 года, Джозеф Дуайер (Joseph Dwyer) из технологического института Флориды (FIT) сумел впервые отснять это явление. (Кстати, Джозеф принимал участие и в работе по поимке античастиц от TGF.) Физик построил видеокамеру размером с холодильник, детектор которой насчитывал всего 30 пикселей, но зато это был детектор рентгеновских и гамма-лучей. Камера была установлена на автоприцепе и направлена на место, в которое должна была ударить натуральная молния. Ее исследователь спровоцировал, забросив при помощи ракеты

длинную медную проволоку в грозовую тучу. Отснятые за 2,5 миллисекунды 25 рентгеновских кадров Джозеф превратил в ролик. В нем можно увидеть, в каких местах по мере продвижения разряда возникают рентгеновские лучи. Ранее исследователи просто фиксировали сам факт рождения таких фотонов в момент удара молний, а Дуайер придумал, как буквально рассмотреть данный процесс. Это должно помочь в исследовании «рентгеновского» феномена молний. Тем временем Джозеф собирается построить аналогичную камеру с 150 рентгеновскими детекторами, чтобы получить более детальный портрет такого обыденного, но все еще во многом загадочного явления, как молния.

Получение этих кадров молнии в рентгеновском диапазоне Дуайер сравнил с обретением «рентгеновского зрения Супермена». Яркие шестиугольники – это грубые пиксели, показывающие точки возникновения «X-лучей» по мере продвижения лидера к земле. 2011 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Toshiba начала продажи первого 3D-телевизора без очков

22 декабря компания Toshiba запустила на японский рынок первый в мире телевизор, показывающий трехмерное изображение без очков. 25 декабря в дополнение к этой 12-дюймовой модели на прилавки поступил родственный аппарат, но с экраном 20 дюймов.

Пионерский аппарат выглядит скромно, но японские инженеры считают его предвестником новой эры, в которой 3D-фильмы и передачи станут стандартом, а не опцией.

http://www.youtube.com/watch?v=xzZk03O06wE&feature

Модели называются 3D REGZA 12GL1 и 3D REGZA 20GL1 соответственно (GL, очевидно, от Glasses-less – без очков). Оригинальная интегрированная схема в этих аппаратах преобразует каждый исходный кадр в девять отличных друг от друга параллаксных изображений. Затем они перемешиваются

март • 2011

и выводятся с помощью ЖКматрицы с очень большим количеством пикселей (8 294 400 у 20-дюймовой версии и 1 470 000 у 12-дюймовой). Покрывающая экран армия микроскопических лентикулярных линз отвечает за передачу девяти картинок в нужные стороны так, чтобы каждый глаз в

любой момент времени воспринимал свою, причем в широком угле обзора. (Принцип работы дисплеев такого рода мы описывали ранее.) В результате получается 3Dизображение с «потрясающей глубиной», – утверждает компания. Она пишет, что ранее уже появлялись технологии вывода трехмерного видео без очков, но они страдали низким разрешением и размытием. Теперь эти проблемы удалось решить. Финальное разрешение в режи-

ме 3D у 20-дюймового телевизора составляет 1280 х 720, а у 12-дюймового 466 х 350. Кроме того, подсветка у этих экранов – светодиодная (1440 штук в старшей версии), что тоже способствует четкости, контрастности и яркости. Отсутствие очков – большое преимущество перед другими системами 3D, в которых зрители вынуждены надевать

Оба новых аппарата способны переключаться в традиционный «плоский» 2D-режим.

очки либо со скоростными затворами (если изображения для правого и левого глаза чередуются во времени), либо с цветными фильтрами (если стереопара «кодируется» при помощи цвета). Создатели новых телевизоров полагают, что покупатели давно ждут именно такую новацию, вместе с тем, не вполне ясно, готовы ли будут массы ради избавления от стереоскопических очков расставаться с $1400. Именно столько стоит младшая, 12-дюймовая версия 3D REGZA, пишет PhysOrg.com. Старшая оценена в $2,9 тысячи. К тому же технология наряду с достоинством обладает и недостатками. Toshiba поясняет, что наиболее сильный стереоэффект достигается от просмотра фильмов с расстояния 65 и 90 сантиметров от экрана (для меньшей и большей модели соответственно), что не слишком подходит для семейного применения. Также японцы признают, что за пределами некой оптимальной зоны расположения зрителя у всего изображения или его части может пропадать трехмерность, и что достигаемый эффект зависит от контента и даже от самого человека. Как передает Engadget, имеется и 56-дюймовый концепт, но, по словам представителя компании, над адаптацией технологии к большим экранам еще нужно поработать. 2011 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

NASA развернуло свой первый парус в космос

Американский солнечный парус обладает площадью около 10 квадратных метров. Он выполнен из полимера CP-1 толщиной 7,5 микрометра, покрытого металлом для хорошего отражения света. 26

март • 2011

С большим опозданием первый экспериментальный солнечный парусник США все же раскрыл свое полотнище на околоземной орбите. Технология перемещения космических аппаратов за счет света сделала еще один шаг к практическому применению. Правда, сделала, загадочно споткнувшись.

http://www.youtube.com/watch?v=bW1Pf0uMSug&feature=player_embedded

Приключения американского аппарата начались 19 ноября 2010 года, когда ракета Minotaur IV, стартовавшая с космодрома на острове Кадьяк (Kodiak Launch Complex), вывела в космос сразу семь небольших спутников. Они были подняты на орбиту высотой 653 км и наклонением 72 градуса. Одной из главных нагрузок в том старте был экспериментальный микроспутник FASTSAT, предназначенный для испытания целого ряда технологий, разработанных для легких и недорогих космических аппаратов. В частности, FASTSAT оснащен адаптером для выпуска дополнительных нано- и пикоспутников – PolyPicoSatellite Orbital Deployer. В данном запуске начинкой этого адаптера выступал солнечный парусник NanoSail-D. Его FASTSAT должен был отправить в свободное плавание вскоре после своего выхода на орбиту. Но ни в ноябре, ни в декабре запланированного выброса не случилось, и причины сбоя еще предстоит выяснить. Американцы совсем было упали духом. Как тут не вспомнить, что первый экземпляр «наносейла» был уничтожен при неудачном запуске частной ракеты SpaceX Falcon 1 два с половиной года назад. Однако совсем неожиданно 18 января 2011 года в три часа утра по Гринвичу

техника, механизмы, электроника

механизм выброса парусника NanoSail-D все же сработал, о чем просигнализировала телеметрия FASTSAT и что было позднее подтверждено наземными системами слежения за космическими объектами. Как только крошечный аппарат освободился, таймер парусника запустил трехдневный обратный отсчет в полном соответствии с программой. NASA тут же попросило радиолюбителей помочь в отслеживании радиомаяка парусника (в надежде, что NanoSail-D заработает), указав радиочастоту (437,270 МГц) и адрес, по которому следует отправить информацию. Именно радиолюбители первыми поймали голос маяка. NASA сообщает, что 21 января спутник успешно развер-

биты.

нул свой парус. Миссия «наносейла», казалось, полностью провалившаяся, к радости создателей аппарата, чудом реанимировала сама себя. На развертывание ультратонкого серебристого полотна, кстати, у парусника ушло всего примерно пять секунд. Столь быстрый процесс обеспечили четыре упругие ленты, выдвигающиеся из центра аппарата наподобие стальной линейки-рулетки. Апробация механизма, позволяющего развернуть тонкий парус большой площади из крошечного контейнера, при этом не повредив пленку, и была главной задачей полета. Об удачном развертывании говорят и изменения в орбитальных параметрах – парус действительно создает сла-

Этапы миссии «наносейла»: старт носителя, отделение от спутника FASTSAT, свободный полет, раскрытие паруса, сход с ор-

2011 • март

дело техники бенькую, но измеримую тягу. Это второе практические подтверждение теории работы солнечного паруса (первыми тут отличились японцы с аппаратом IKAROS). Заметим, в истории солнечных парусов было несколько успехов и провалов. Но после развертывания и получения занятного автопортрета японского зонда, похоже, дела в этой сфере пошли на поправку. NASA полагает, что паруса, подобные «наносейлу», однажды не только помогут космическим аппаратам передвигаться по Солнечной системе, но и будут работать в качестве средства сведения старых спутников с орбиты. В последнем случае главная

роль отведена аэродинамическому сопротивлению большой легкой пленки, способной «чувствовать» остатки атмосферы даже на высотах в сотни километров (аналогичную идею солнечного уборщика космического мусора развивают британцы).

Именно из-за слабого торможения в воздухе NanoSail-D должен сойти с орбиты через 70-120 дней и сгореть в атмосфере. Впрочем, до этого финала, и до тех пор, пока аккумуляторы аппарата не сядут, его сигнал можно попробовать

NanoSail-D во время теста. Боковые дверцы приоткрыты и готовы выпустить тонкую пленку на волю.

поймать. Радиолюбителям стоит поспешить, ведь, судя по телеметрии, заряд в батареях падает довольно быстро.

Размеры парусника NanoSail-D составляют 10 х 10 х 33 сантиметра, а вес – 4 килограмма. На снимке спутник находится в руках инженера во время подготовки к наземному тесту на развертывание паруса.

март • 2011

дело техники

Пара огромных винтов от мясорубки способна работать как превосходный движитель. По глубокому снегу, по болоту и грязи – там, где застревают многоколесные и гусеничные вездеходы, «мясорубочные» винты обладают колоссальной проходимостью. Вращаясь, шнеки просто ввинчиваются в поверхность почвы, да и на воде не пасуют. Это известно инженерам уже более ста лет, а петербуржец Алексей Бурдин уверен, что может вдохнуть в шнекоходы новую жизнь.

техника, механизмы, электроника

ТЕШ – всепогодный амфибийный движитель

Алексей Бурдин

В настоящее время проект финансируется исключительно его авторами. Алексей (на фото) и его партнёры вложили в это дело порядка 400 тысяч российских рублей.

Алексею 33 года. Закончив питерский Горный институт, Бурдин несколько лет жил и работал в Ирландии, трудился в сельском хозяйстве, на стройках, в том числе оператором строительной техники. Решив поискать себя в техническом творчестве, Алексей вспомнил советскую телепрограмму «Это вы можете», однажды показавшую машину на шнеко-

роторном принципе. Бурдин говорит, что тот сюжет крепко врезался в память. Алексею не давал покоя тот факт, что шнеки становятся беспомощными на обычной дороге, а при попытке по ней проехаться повреждают покрытие. Бурдина не устраивало, что по твердому грунту шнекоходы ползут не быстрее, чем по раскисшему полю, в то время как 2011 • март

дело техники А шнек идет, а шнек идет, и все вокруг чего-то ждет…Один из первых известных шнекоходов (Screw-propelled vehicle) был изобретен в 1868 году американцем швейцарского происхождения Якобом Моратом (Jacob Morath) (рисунок вверху). В XX веке такие аппараты строили уже не только в США, но и в Европе.

колесный транспорт тут куда проворнее. Выход из этого печального положения изобретатель увидел в трансформируемых шнеках (ТЕШ) – проект Бурдина получил название TESH-drive. В «ТЕШ-драйве» шнек дополнен эластичным рукавом, уложенным во впадинах винта. Пара таких шнеков закреплена на двух половинках так называемой ломающейся рамы. Когда резиновые камеры надуты, их края выступают за пределы «лезвий» шнеков. В таком режиме ТЕШ – это колесо. Вращаясь в одном направлении, шнеки позволяют машине катиться, причем строго по прямой, что подтверждено пусками модели. Поворот осуществляется складыванием частей рамы, либо один из ТЕШ-драйвов переводится в шнековый режим, проворачивается в ту или иную сторону, пока транспортное средство не ляжет на нужный курс. Эта возможность описываемого движителя позволяет создать транспортные средства и на жесткой раме. В случае с двумя складывающимися полура30

март • 2011

мами при аварийной ситуации, когда один из роторов вышел из строя, существует возможность вообще расстыковаться и

дальше продолжить движение только на одном ТЕШ-драйве, при этом сохраняя возможность маневрирования.

техника, механизмы, электроника

Если камеры сдуть, они спрячутся, а шнеки ТЕШ превратятся в обычные винты, готовые резать почву. В таком режиме шнеки вращаются в противоположных направлениях, а машина ползет в сторону, вдоль оси винтов. По идее, аппарат можно оснастить и большим числом ТЕШ-драйвов, двумя парами винтовых роторов с односторонней навивкой. Принцип остается неизменным: один узел обеспечивает такому вездеходу два принципиально разных способа передвижения.

вать, и на этот вариант была отправлена заявка в Роспатент, был создан сайт (он-то, кстати, и не позволил мне отказаться от изобретательства, хотя первая идея была полностью провальной). Затем, со временем, пришел некоторый опыт, более трезвое восприятие вещей и от

первоначального варианта, так называемой сегментарной лопасти, я отказался в пользу того решения, которое продвигаю в настоящее время. Главное, что идея развивается. http://www.youtube.com/ watch?v=zxupO2Ic8EA&feature

http://www.youtube.com/ watch?v=LpHmg7UUZnI&feature

– Алексей, ваше знакомство со шнекоходами – что это было? Некое озарение – о, вот это мое? – Вообще, у меня слово «шнек» зашифровано в фамилии, как «Бур». В конце концов у каждого из нас есть какая-то предопределенность в жизни, карма, если хотите… А выдумываю я с детства, в основном различную машинерию, до шнека, например, грезил подводными лодками. И вот, находясь в иммиграции, вспомнил о программе «Это вы можете» (жаль, что ее больше нет) и о «мясорубке на болоте». Я пошел путем усовершенствования существовавшего решения. Изначально было одно представление о том, как этот движитель можно преобразо-

Об упрямом человеке говорят: ему хоть кол на голове теши. Согласитесь, есть в этой поговорке некоторый ТЕШдрайв. 2011 • март

дело техники – Что, по-вашему, не позволило шнеко-роторным вездеходам за всю их столетнюю историю выйти за границы единичных образцов? Отсутствие универсальности, неважная маневренность или?.. – Каждая идея должна пройти свое перерождение, вызреть, и это не только моя точка зрения. Классический вариант шнекохода имеет большие недостатки – это и огромные энергозатраты, и невысокая скорость передвижения, и, мягко говоря, неэкологичность по отношению к поверхности, по которой он перемещается. Отсюда невозможность его применения на дорогах общего пользования. Но есть и очень сильные стороны шнеков – амфибийность, высокое сцепление с грунтом, живучесть, маневренность – перемещается в двух направлениях с места, всепогодность. Ну а если все это подытожить, то шнек всегда для серьезных инженеров-конструкторов был каким-то пугалом, фриком… А те, кто брались за конструирование, имели недостаточно живое воображение. – Пожалуй, самый известный шнекоход – ЗиЛ-2906, входящий в состав поисковоспасательного комплекса «Синяя птица», предназначенного для эвакуации космонавтов из труднодоступных районов посадки. К месту работы шнекоход доставля32

март • 2011

ется на борту шестиколесного вездехода ЗиЛ-4906, и это вынужденное добавление второй машины («корабляматки»), на поверхностный взгляд, кажется недостатком шнекохода. http://www.youtube.com/ watch?v=afJ18eJeNgU&feature

Но ведь и тешеход, не важно – трубоукладчик это или экскаватор, трудно представить самостоятельно преодолевающим большие расстояния по шоссе. Ему все равно понадобится транспортировка на борту другой машины – на прицепе, в кузове грузовика повышенной

Американский шнекоход Armstead Snow Motor на базе трактора Fordson (1926 год).

техника, механизмы, электроника

проходимости и так далее. Так мы приходим к решению, от которого вроде и собирались уйти? – Скорость перемещения транспортного средства на основе описываемой технологии, наверное, не будет превышать скорость обыкновенного трактора, километров 60 в час. А это уже позволяет самостоятельно покрывать значительные расстояния. Если ехать далеко, можно и на платформе.

А на рабочем месте такая техника на фоне шнекохода экономит топливо и, главное, не повреждает так грунт. А в некоторых случаях может оказаться единственным реально возможным техническим решением. http://www.youtube.com/watch?v=L3NGCLefRM&feature

–Межвитковый заполнитель, по вашим словам, это основной новаторский элемент и он же – ахиллесова

Голландский Amphirol 1966 года, построенный Джозефом Жаном де Баккером (Joseph Jean de Bakker), и его более позднее развитие.

пята конструкции. Одно дело – тонкостенная трубка на модели, другое – нечто вроде автомобильной шины с протектором, как предполагается для полноразмерного вездехода. Тут встают вопросы складывания излишков длины при сдувании, и долговечность такого баллона вызывает большое сомнение. Не слишком ли много сложностей в обмен на возможность проехать на шнекоходе по автомобильной дороге? –Да, действительно, этот элемент – основное поле битвы конструкторской мысли. Оно и понятно, ведь такого пока никто до меня не делал. Но уровень технической задачи на порядок ниже, чем те инженерные задачи, которые в современном машиностроении с успехом решены. Например, реактивный двигатель с управляемым вектором тяги у современных истребителей. Вот где ум за разум заходил у инженеров, которые впервые подошли к его изготовлению! И все ж таки они нашли решение. Так что это вопрос бюджета и целесообразности, то есть в итоге в дело вступает экономика. – И каково это, в поисках финансирования конкурировать с колесом и гусеничным траком? – ТЕШ-драйв я позиционирую как всепогодный, полностью амфибийный движитель. 2011 • март

дело техники Траки и колесо под это определение явно не подходят: отрежьте трак и поставьте его на воду – он утонет. Хотя были попытки учить его плавать, но безуспешно. Колесо не тонет, но и без дополнительных приспособлений не работает как водомет. http://www.youtube.com/watch?v=zlWtjLaEuk&feature

Остаются только аппараты на воздушной подушке. Они действительно едут и посуху, и по воде, но можно ли их назвать всепогодными? Нет. При сильном ветре эти транспортные средства остаются дома, на приколе. Могут ли они перемещаться в городской черте? Тоже нет –

В условиях подземных выработок ТЕШ может заменить аппараты на рельсах, выигрывая в подвижности.

март • 2011

очень слабая управляемость. Вывод один – полностью самодостаточного амфибийного движителя на сегодняшний день не существует. Как автор верю, что TESHdrive способен занять эту нишу в силу уникальности возможностей, которые он предоставляет. А если это так, то оправданы и расходы, связанные с его разработкой и изготовлением. Абсолютно уверен, что проблема «складывания баллона» (перевод в шнековый режим) решаема. Конечно, предполагается процесс перевода движителя из одного режима в другой автоматизировать. Хотя не исключено, что для легких транспортных средств это может происходить и вручную. Как один из возможных вариантов автоматизированной схемы – баллонов на шнеке два, они секционные и их концы при сжатии с помощью специального привода смещаются к середине ротора. Протектором может быть обычная автомобильная резина или, как альтернативный вариант, система накладок, которые при сжатии баллона будут наезжать друг на друга. При этом надо учесть, что современных материалов становится больше, а их прочность увеличивается. В общем, в ходе дальнейшей конструкторской работы этот узел будет доведен до надежного воплощения. Затем необходимо обратить внимание на то, что транс-

портное средство в шнековом режиме перемещается только по обводненным грунтам, либо при форсировании водной преграды. В первом случае вода послужит смазкой и истирание минимально, во втором – о трении вообще не приходится говорить. На реальной машине этот узел будет продуман таким образом, чтобы оператор мог даже в полевых условиях заменить вышедший полностью из строя баллон, как колесо на автомобиле. В конце концов возможность перемещаться ТЕШ-драйв сохраняет, даже если оба баллона пробиты. Ну и в крайнем случае, при необходимости долговременной работы ТЕШдрайва в шнековом режиме по сыпучим грунтам, где максимальное истирание, баллоны можно и снять. – В качестве насоса для наполнения межвиткового баллона вы предлагаете поршень внутри самого шнека. Вы не боитесь, что такая система не только повысит вес и сложность ходовой части машины, но и добавит лишний риск, ведь любой перекос и повреждение оболочки шнека приведет к заклиниванию поршня? – Это только принципиальная схема, показывающая, что система управлением расширением/сжатием баллонов может быть размещена внутри роторов. Это актуально для гидравлической схемы, когда в каче-

техника, механизмы, электроника

стве рабочего вещества вместо воздуха выступает жидкость, а угловая скорость вращения роторов невелика. По моему представлению, гидравлическая схема позволит снизить время, необходимое для перевода ТЕШ-драйва из одного рабочего режима в другой. Для пневматического варианта компрессор будет размещен на раме транспортного средства. Выпускной клапан и приводы, отвечающие за складывание баллонов, – внутри, все управляется электроникой.

Масштабную модель тешехода приводит в движение пара электродрелей мощностью по 1200 ватт.

На воде шнеки демонстрируют хорошую плавучесть. Скорость движения при этом оказалась практически одинаковой как с накачанными, так и со спущенными камерами.

– Ломающаяся рама неплохо отработана на различных вездеходах и тракторах. Но в вашем варианте она сгодится только для сравнительно небольших аппаратов с двумя роторами. Четыре трансформируемых шнека и более либо выну2011 • март

дело техники дят создавать изощренные конструкции для их крепления, привода и разворота при смене режима, либо такие машины вынуждены будут в амплуа шнекохода ездить боком, что не очень удобно. Военно-транспортная машина на рисунке, конечно, выглядит впечатляюще, но трудно представить, как она сможет пробираться сквозь лес «по-крабьи». Выходит, столь впечатляющий шнековый режим для нее будет факультативным, а основным – банальный колесный?

Пятитонный ЗиЛ-4904 образца 1972 года мог нести нагрузку в 2,5 тонны. Дальше нескольких опытных образцов дело не пошло. Нынче останки «изделия 4904» хранятся в запаснике музея «Авторевю».

– Военно-транспортная машина и остальные иллюстрации из этой серии в основном обращены к производителям транспортной игрушки. Да, в случае узкой дороги со слабыми грунтами в шнековом режиме можно 36

март • 2011

будет перемещаться только по зигзагообразной траектории, пока транспортное средство не выедет на открытое место, либо пока грунты не станут более плотными и можно будет вновь перевестись в режим качения. А вообще возможность использования идеи в двух абсолютно независимых индустриях – это не частое явление

и говорит об изобретательском уровне, повышая шансы проекта на коммерческий успех. – Получается, что вы изобрели не шнекоход, умеющий обращаться в колесное транспортное средство, а колесный аппарат, способный изредка становиться шнекоходом. И все это – ради преодоления редких участ-

техника, механизмы, электроника

ков тяжелого бездорожья. Не проще ли нарастить число и диаметр колес обычного многоосного вездехода? – Да, такое определение вполне справедливо. А все варианты колесной техники уже давно созданы и без меня, все без исключения буксуют и вязнут…

игрушки. Почему вы считаете, что такая игрушка будет востребована рынком? Чем именно она привлечет покупателей, «родителей детей от 5 лет»? – Коммерциализация любой технологии – это необычайно сложная задача даже для круп-

Шнекоходы под маркой MudMaster («Повелитель грязи») производит по спецзаказам австралийская компания Residue Solutions. Фирма обещает построить шнекоход в соответствии со всеми требованиями заказчика и доставить машину в любую точку мира. http://www.youtube.com/ watch?v=FNNw2Fon1Ko&feature

– В каких областях применения преимущества ТЕШдрайва, на ваш взгляд, явно перевесят все недостатки такой системы? – Сейчас думаю о создании амфибийного транспортера на двух пассажиров для рыбаков и охотников, если удастся найти спонсоров. Для МЧС возможно также разработать что-нибудь более габаритное, для снятия тех же рыбаков с оторванных льдин. – Вы решили начать коммерциализацию с выпуска

ных корпораций, не то что для изобретателя-одиночки. Пойдет, не пойдет… особо посове-

2011 • март

дело техники товаться не с кем… Поэтому на какое-то время мне показалось, что надо зайти со стороны индустрии развлечений. – Говоря о своей игрушкешнекоходе, вы упоминаете существующегоееконкурента– Tyco Radio Control Terrain Twister. http://www.youtube.com/watch?v=9TUbt0u_ L1k&feature

намерены выйти на рынок с продуктом, аналог которого потерпел крах? – Первое, что бросилось в глаза, когда взял этого «твистера» в руки, – это дизайнерское решение самого корпуса игрушки, такие обтекаемые, стремительные формы вдоль осей роторов, антикрыло сзади. Производит впечатление тако-

посредственно этим дизайном, что характерно для всех прочих игрушек. Но есть у «твистера» одна конструктивная особенность, и я в своем техническом творчестве пошел по этому же пути. Шнеки отлично катаются! Для этого создатели «твистера» дали игрушке дополнительный привод, который «складывает» оси роторов. Так при качении боком игрушка получила возможность отклоняться от прямолинейного курса. Я, так же как и инженеры Tyco R/C, «учу» шнеки прежде всего кататься и пошел по этому пути еще дальше. И вы уже знаете, куда завели меня эти искания… Действительно, эта вещь больше не лежит на прилавках игрушечных магазинов. Тут както заходил в несколько, хотел купить для наглядного пособия, но безрезультатно.

Tyco Terrain Twister продавался в среднем по $50 и совсем без батареек, тогда как аккумуляторы для него вместе с зарядным устройством стоили $30. Такое удорожание раздражало покупателей. Их отзывы на Amazon.com восторженными не назовешь.

Судя по всему, этот вездеход снят с продажи и производства, а из отзывов о нем рисуется невеселая картина – дела у «твистера» были плохи. Покупатели оценивают его низко, ругают главным образом за то, что «не едет». Получается, вы 38

март • 2011

го стремительного болида… Видимо, промышленный дизайнер не вполне был знаком с особенностями шнекового движителя, такие формы кузова для такого вида движителя – это как безногому роликовые коньки! Этот спойлер еще… Хотя 80% продаж было обеспечено не-

Чем бы дитя ни ТЕШ…

техника, механизмы, электроника

– Может, и правда шнеки детям не игрушка? – Теперь понимаю, что такую игрушку никто не купит, пока на дороге не появится подобная техника или, на худой конец, в каком-нибудь «Аватаре-2» не мелькнет что-нибудь подобное. Ну, или в какой-нибудь раскрученной компьютерной игре.

Сейчас вернулся к доводке прототипа и вижу, что только через полноценный прототип можно донести до аудитории смысл всей идеи. И это вызовет особый интерес, если делается

с прицелом на реальный сектор транспортного машиностроения.

В июне 2008 года 23-летний британский студент Марк Армстронг (Mark Armstrong) одержал победу в международном дизайнерском конкурсе, объявленном корпорацией PTC. Надо было придумать спасательный аппарат будущего, и парень представил концепт транспортного средства, движимого винтами Архимеда (Archimedes Screw Propelled Vehicle). Компания PTC производит софт, и задачей конкурса было продемонстрировать системы автоматизированного проектирования (САПР), а не сколько-нибудь боеспособную машину. Таким образом, проект Армстронга всего-навсего пополнил всемирную коллекцию дурацких драндулетов. 2011 • март

дело техники

техника, механизмы, электроника

Электрический моноцикл SBU наделен шуточным потенциалом

«Насколько быстрый? Ну если он вертикально падает, показатели просто класс. Ускорение – 10 метров в секунду в квадрате, предельная скорость – за 300 км/ч. Я, правда, не советую кататься так быстро», – предупреждает изобретатель. Он острит на каждом шагу и правильно делает. Когда ты производишь одноколесные электроскутеры и пытаешься продать их не клоунам в цирке, а обычным людям для повседневной езды, – без чувства юмора никак.

Достоверных данных о количестве уже проданных моноциклов разыскать не удалось. Судя по всему, разошлось примерно три десятка. Немало.

http://www.youtube.com/watch?v=0JOgTKigxGs&feature http://www.youtube.com/watch?v=tdhw-MnbbHA&feature http://www.youtube.com/watch?v=pNFJbMfmGxk&feature

Канадскому инженерусамоучке Дэниелу Вуду (Daniel Wood) слегка за тридцать. Учебу он, говорят, бросил, из высокотехнологичной фирмы в Ванку-

март • 2011

вере его уволили. Парень уехал в Штаты и открыл свое дело. Поясняет, что возникло желание сделать нечто, на чем самому захочется кататься.

техника, механизмы, электроника

Открытый верх и полный привод. На вопрос «где дверные ручки?» Дэниел Вуд (на снимке с краю) отвечает: «Они невидимы. Убедитесь, что вы используете невидимые ручки, чтобы открыть невидимые двери, перед тем как занять место на сиденье».

Разработка заняла два года, и вот теперь вроде все готово – и команда единомышленников Focus Designs, и второе поколение «самоуравновешенного моноцикла» (Self Balancing Unicycle – SBU), которое вышло на рынок в ноябре по цене $1500, и сам Вуд производит впечатление счастливого человека. В то, что «эс-би-ю» – не концепт, не экспериментальная самоделка и не прототип, а готовое серийное изделие с точным ценником, разум попросту отказывается верить. Неудивительно, что, по общему признанию, коммерческие перспективы у специфического продукта, мягко говоря, очень сложные. Но Вуд верит в успех и, похоже, на сей раз не шутит. «Так сложилось, что этот действительно уникальный вид транспорта воспринимается как

неизбежное зло, которое уместно только где-нибудь в цирке. Я не согласен с такой постановкой вопроса. Мне кажется, ниша для меня на рынке есть, – твердит Дэниел. – Так или иначе, кто-то должен был это сделать. Просто

Первая генерация, представленная на этих снимках, снята с производства и не продается. Новое поколение полностью заместило предыдущее. Кстати, гопник на фото слева – это партнер Дэниела, некто Джордан Томпсон. 2011 • март

дело техники должен, и все». В привычном шутливом расположении духа Вуд подчеркивает, что SBU – это не small bottom unicycle (дескать, компания не занимается дискриминацией людей по размеру их задов). Self Balancing Unicycle, по словам создателя, – революционное, доступное и надежное, экологически чистое и всецело увеселительное транспортное средство, totally fun. Будучи по сути одноколесным аналогом самоката Segway, моноцикл Вуда самостоятельно удерживает равновесие благодаря трем гироскопам, акселе-

рометру и другой электронике, а управляется наклонами тела наездника. «Вы разгонитесь до 16 км/ч за пару секунд, даже не успев подумать об этом. Здесь нет педали сцепления, нет никакого спортивного автомобиля, просто наклонитесь немного вперед – и четверть мили пролетит за жалкие 95 секунд! Пятиточечные ремни и гоночный каркас безопасности продаются отдельно», – напутствует разработчик. По сравнению с первым поколением SBU, представленным ровно два года назад, в проекте

Главное внешнее отличие первого поколения (вверху) от второго – наличие/отсутствие цепной передачи. Второе важное нововведение – подножки: они перестали быть похожими на педали, стали алюминиевыми и складными, а разместились ниже, что сделало удобнее посадку.

март • 2011

многое что изменилось в лучшую сторону. Скутер SBU V2.0 стал мощнее, технологичнее, комфортнее и красивее, но не подорожал – и это круто. «SBU V2.0 весит 13 кило, он достаточно легок, чтобы занести его по лестнице, взять с собой в общественный транспорт или затащить на дерево, если вы этого хотите», – отмечает канадец. Сам он во время езды на моноцикле практикует игру на гитаре. По словам очевидцев, велосипедист, который едет на одном колесе, не крутя педали и музицируя, крепко застревает в долгосрочной памяти. 20-дюймовое колесо имеет в ступице киловаттный моторчик. Его питает литиево-

техника, механизмы, электроника

железофосфатный аккумулятор, который заряжается два часа, не брезгует энергией от рекуперативного торможения и в результате обеспечивает диапазон поездки в 20 километров. Впрочем, Вуд говорит, что потенциал батареи больше: «Заряда хватит навсегда, если это путешествие вертикально в бездонную яму». «Можно ли кататься под водой? Да, но вы проедете совсем небольшое расстояние, потому что SBU тут же выйдет из строя. Впрочем, эта короткая поездка обещает быть очень интересной», – иронизирует Дэниел. А вот поездки на «эс-би-ю» в дождь, в снег или в дождь со снегом Вуд не одобряет: «Нет, в такую погоду на улицу должна выходить только почтовая служба Соединенных Штатов». Канадский новатор замеча-

ет, что в базовую комплектацию SBU V2.0 среди прочего входят выдвижной подстаканник, иначе известный как человеческая рука, спортивное сиденье с подогревом от зада пользователя и черный мягкий верх, знакомый под названием «пиджак». Команда Focus Designs утверждает, что электрический моноцикл на порядок легче обуздать, чем классический педальный одноколесный велосипед. Якобы для первоначального освоения SBU достаточно трети часа. Однако на практике большинство новичков, прислонив пятую точку к седлу, медленно «ходят одной ногой» по 45 минут минимум. Вместе с тем знаменитый изобретатель самоката Segway Дин Кеймен (Dean L. Kamen), к которому Вуд с SBU будто бы наведался домой в Нью-Гемпшир

Focus Designs о музыке: «SBU не поддерживает iPod, но он совместим с вами, используйте ваш плеер и носите наушники – будет здорово!» Из доступных на рынке устройств компания, «как ни странно», рекомендует продукцию Apple.

во время конференции по робототехнике в 2008 году, по слухам, вообще не смог удержаться в седле моноцикла без посторонней помощи. «Мы сделали все от нас зависящее, чтобы свести к минимуму вероятность несчастных случаев. Во-первых, наездник носит на ногах ботинки, которые можно быстро снять с подножки для поддержания равновесия или при экстренном торможении, – информирует компания Focus Designs. – Во-вторых, голову наездника может защитить шлем, а алюминиевая рама и гелевое сиденье создают для всадника защитный кокон безопасности. Наконец, нами предусмотрены передние, задние и боковые энергопоглощающие зоны. Обычно их называют коленями, локтями, лицом и задницей». «Бабушка всегда говорила мне: если упадешь со своего электрического самоуравновешенного моноцикла, сразу вернись обратно в седло», – улыбается Вуд. Его SBU оснащен системой обнаружения падения, которая по факту аварии отключает двигатель. Помимо Дина Кеймена с моноциклом Вуда познакомилась еще одна знаменитость – это Адам Севидж (Adam Savage), ведущий популярного телешоу «Разрушители легенд» (MythBusters). Увидев SBU в Интернете, Севидж, давний фанат моноциклов, написал Дэниелу электронное письмо о том, что 2011 • март

дело техники очень хочет опробовать аппарат. Встреча состоялась в СанФранциско, вердикт Адама был таким: все супер, хотя одноколесный велосипед и Self Balancing Unicycle отличаются друг от друга, как яблоко и апельсин. Первую попытку Севиджа покататься Вуд признал самой лучшей пробной поездкой в истории SBU. «Охранную функцию выполняет уникальное персональное устройство безопасности карманного размера, которое называется ключом. Класс! Но на самом деле SBU такой легкий и компактный, что вы можете, чтобы предотвратить кражу,

просто продолжать ездить на нем 24 часа семь дней в неделю», – не устает острить Вуд. Человека без чувства юмора на его месте и представить невозможно. Шутка ли, выпускать и

В случае с моноциклом «разрушителю легенд» Севиджу (на снимках он в ковбойской шляпе) не пришлось ничего разрушать. У одноколесников и так разгромная репутация, подправить которую Адам тоже вряд ли способен. На общем снимке справа вверху Бобби Вуд, брат Дэниела, а прямо под ним в коричневой куртке – гопник Джордан Томпсон. Человек в шлеме – Джейми Хайнеман (Jamie Hyneman), второй «разрушитель легенд».

Экологичность SBU выражается и в том, что «нефть присутствует в одноколесном велосипеде только в подшипниках».

март • 2011

продавать транспортное средство, покупать которое никто никогда не будет.

Про яблони на Марсе в свое время не пел только ленивый, но мало кто при этом вспоминал, что заставить фрукты, овощи или зерновые культуры расти в негостеприимной местности на Земле – немногим проще, чем озеленить четвертую планету. Один из ярких проектов по превращению земной пустыни в сад недавно сделал крупный шаг к реализации.

изобретениÿ, открытиÿ, делогипотезы техники техника, механизмы, электроника

http://www.youtube.com/watch?v=bYKTbZKwhsE&feature=player_embedded

11 января 2011 года в Аммане представители правительств Норвегии и Иордании, администрация специальной экономической зоны Акаба (ASEZA) и проект «Лес Сахары» (Sahara Forest Project) заключили соглашение о постройке в городе Акаба (Aqaba) комплекса Sahara Forest Test and Demonstration Centre. «Демонстрационный центр» должен показать, как сочетание нескольких со-

Лес Сахары нашел себе место на Ближнем Востоке

Электростанция типа «солнечная башня», теплицы, поля. Новый объект выступит сразу в нескольких амплуа, за счет чего будет достигнута высокая эффективность использования природных ресурсов.

временных технологий способно преобразить район, не слишком пригодный для культивирования сельскохозяйственных растений или выращивания деревьев. О проекте Sahara Forest мы подробно рассказали. В своем полном варианте он должен послужить инструментом для преображения различных засушливых регионов планеты (не обязательно Сахары, которая дала проекту имя). 2011 • март

дело техники Вкратце: искусственный «лес», по замыслу разработавших его трех британских компаний Seawater Greenhouse, Exploration Architecture и Max Fordham & Partners, это не только классические лесопосадки, но и перемежающиеся с ними гигантские сети теплиц, работающих на морской воде, а также солнечные электростанции концентрирующего типа (CSP). Синергетический эффект от совмещения нескольких сооружений рядом, по идее, огромен. Особые теплицы за счет холодной морской воды, поднимаемой с глубины моря, должны обеспечивать растениям нужный уровень влаги и температуры. Также эта система сможет производить излишки питьевой воды для региона плюс воду для промывки обширных зеркал солнечных термальных станций. Последние поставят комплексу энергию. Питательные вещества для культивируемых растений будут получены опять же из морской воды (растворенные минералы вкупе со специально выращиваемыми у берега водорослями). Все вместе это позволит лелеять не только посадки под стеклом, но и открытые участки поблизости, а там уже смогут расти самые разнообразные культуры, включая искусственные полосы леса. 46

март • 2011

Значки на схеме комплекса «Лес Сахары» означают: используя морскую воду, питательные вещества, углекислый газ из воздуха и солнечный свет, мы будем производить биомассу, а из нее – еду и биотопливо. Также на выходе проекта – озеленение пустынной местности, производство электричества и пресной воды, в том числе – опреснение морской воды и сбор влаги из воздуха.

В 2009 году к разработчикам и инициаторам этого проекта присоединилась международная неправительственная экологическая организация Bellona. Но ключевое событие произошло летом 2010-го. «Проектом Sahara Forest заинтересовался король Иордании Абдалла II, пригласивший команду «леса» к себе на родину», – рассказывает Treehugger. Осенью 2010 года британцы побывали на Ближнем Востоке, и в результате визита было решено, что экспериментальный образец гибридного комплекса появится именно в Иордании. ASEZA обязалась предоставить партнерам 20 гектаров земли (из них 4 пойдет под теплицы), а еще – выделить коридор для труб, по которым в систему будет по-

даваться морская вода («Лес Сахары» разместится не столь уж далеко от берега Красного моря). Кроме того, проекту Sahara Forest были обещаны права на дополнительные 200 га для потенциального расширения комплекса. В нынешнем году партнеры намерены провести дополнительные техникоэкономические исследования, на что $600 тысяч выделила Норвегия. Ну а возведение «демонстрационного центра» потребует привлечения частных инвестиций. Стороны соглашения рассчитывают, что строительство пилотного «леса» начнется в 2012 году, а в строй он вступит в 2015-м. Детали замысла можно найти в двух материалах в Science. Авторы идеи высчитали, что крупномасштабный ком-

техника, механизмы, электроника

Свежий эскиз демонстрационной фазы «Леса Сахары». Вероятно, так и будет выглядеть пилотный комплекс в Акабе. На ближнем плане – административные и технические здания. Чуть дальше стоит солнечная термальная электростанция (в данном случае она построена на основе горизонтальных параболических желобов, хотя в теории это могла быть и небольшая башня с полем гелиостатов), а за ней – три полоски теплиц. Ближе к морю и вокруг видны открытые посадки зерновых. У самого берега морского залива – опреснительная станция.

плекс типа «Лес Сахары» вполне может быть рентабельным. И главное – обе ключевые его технологии давно проверены по отдельности. В мире работает уже несколько солнечных «концентрирующих» электростанций промышленного масштаба. Теплицы с морской водой тоже апробированы в ряде стран, по меньшей мере, как эксперименты. Также приятно узнать, что первая коммерческая оранжерея такого типа (на две тысячи квадратных метров), построенная в австралийском местечке Порт-Огаста дочерней компанией Seawater – Seawater Greenhouse (Australia), в декабре 2010 года дала первый урожай томатов.

Австралийская теплица, созданная по проекту британцев (проектное изображение и схема работы). Как и будущий «Лес Сахары», она использует энергию солнечных лучей и холод, взятый из океана, для опреснения морской воды (та поступает в сооружение из залива Спенсер). В ролике можно увидеть эту теплицу на стадии завершения строительства. 2011 • март

наука

природа, космос, общество

Медузы и мухи заверили общность происхождения глаз

Глаза у всех животных восходят к одному прототипу. На днях эта гипотеза получила весьма экзотическое подтверждение. Пришло оно со стороны исследователей морских глубин. Манипулируя генами, они установили – хотя детали формирования глаза и могут отличаться, в целом процесс строительства зрительного аппарата идет во всех случаях по одному алгоритму.

Как выяснили ученые, алгоритм формирования зрительных органов дрозофилы (на снимке) настолько «отточен», что безукоризненно растит глаза там, где их вовсе не предполагалось, – стоит только определенным генам начать хозяйничать в нестандартном месте.

У представителей самых разных филогенетических групп образование будущих органов зрения контролируется генами из семейства Pax – так называемыми мастер-генами, которые имеют общее происхождение. «Генералом» среди Paxвоинства можно назвать Pax-6,

март • 2011

Как теперь выясняется, Pax-6 имеет столь большое значение, что даже у животных, состоящих в очень отдаленном родстве друг с другом, он сохраняется практически в неизменном виде. То есть фактически можно взять образец Pax-6 у мыши и внедрить его мухе. После этого начавший расти глаз будет обладать «мушиной» структурой. Это подтверждает координирующую, а не строительную роль Pax-6. Слева – схема белка, кодируемого человеческим вариантом данного гена.

который координирует и направляет работу остальных генов, участвующих в данном процессе. Хотя этот ген есть у человека и довольно широко распространен в животном мире, до сих пор его не удавалось найти у медуз, с которыми имели дело в нынешнем исследовании специалисты Базельского университета (UniBas). Желеобразные обитатели глубин кому-то могут показаться весьма бесхитростно устроенными существами, но если внимательно их исследовать, то обнаружится, что многие виды имеют очень даже развитые зрительные органы. Порой это лишь светочувствительные углубления, но у некоторых медуз, как, например, у привлеченной для эксперимента Cladonema radiatum, глаза – очень сложный оптический аппарат с фокусирующей свет на сетчатке линзой. Ген Pax-6 был открыт в 1994 году профессором Вальтером Герингом (Walter Gehring), который возглавил нынешнее исследование. В ходе него швейцарские ученые штудировали наследственный код C. radiatum, где ген Pax-6 им так и не удалось обнаружить, зато ученые нашли родственные ему Pax-a и Pax-b. Определив, что в случае медуз из этой пары координатором является первый ген, ученые имплантировали Pax-a в ДНК мухи-дрозофилы и, управляя процессом его активации, смогли вырастить полноценный мушиный

глаз в нескольких «неположенных» местах. Как утверждают авторы в пресс-релизе, полученный результат доказывает – раз Pax-6 и Pax-a практически взаимозаменяемы, они, скорее всего, имеют общее происхождение. Хотя специалисты и затрудняются утверждать однозначно, как именно гены семейства Pax оказались в медузьей ДНК, у них есть некоторые предположения. Вполне может быть, что медузы получили необходимые им участки ДНК от своего эндосимбионта – водорослей динофлагеллят. Те, в свою очередь, могли опосредованно заимствовать гены от красных водорослей, а последние – получить их от цианобактерий путем горизонтального переноса. Вообще говоря, все обладающие глазами живые существа можно условно разделить на три группы по принципу, какой ген «дирижирует» при формировании органов зрения: гидроидные (в их числе и медузы) используют Pax-a, кубомедузы (тоже, кстати, весьма глазастые) – Pax-b, а билатеральные животные и, следовательно, человек – Pax-6. Можно было бы сделать вывод, что эволюция глаз живых существ однажды пошла как минимум тремя разными путями. Однако швейцарцы не согласны с такой точкой зрения. Ведь если бы все происходило подобным образом, то вряд ли мастер-гены относились бы все к одной группе Pax.

Выразительные органы зрения этих медуз (яркие точки у основания щупалец) не только напоминают наши глаза по строению, но и скроены почти по тем же самым генетическим «чертежам».

Вместо этого куда резонней предположить, что когда-то глаза некоего общего предка формировались под управлением нескольких различных Pax-генов. От этого предка потом «отпочковались» различные ветви жизни, разделившиеся на позвоночных и два вида беспозвоночных. Далее, когда эволюционные пути групп совсем разошлись, в каждой из них «на стройплощадке глаз» получил единоличную власть какойто определенный ген. Эта гипотеза, описанная в текущем исследовании, объясняет фантастическую, на первый взгляд, возможность подмены «коллег» генами Pax-группы. Потому-то ген, заимствованный у медузы, вполне может запускать формирование «резервного» глаза у мухи. 2011 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

IBM спланировала мировые инновации на пять лет вперед

Любопытные технологии, которые повлияют на жизнь людей в развитых странах в следующие пять лет, представлены в прогнозе от корпорации IBM. Все они уже созревают как в ее лабораториях, так и в недрах других компаний, университетов и институтов. О некоторых новациях мы рассказывали в минувшем году, о каких-то узнали впервые.

Пять важных технологий будущего представляют собой слоеный пирог изобретений в информатике, энергетике, прикладной науке, транспорте и экологии.

Голографический чат и системы 3D-телеприсутствия значатся первыми в списке Next 5 in 5. Американцы считают, что распространение аппаратуры для трехмерных съемки и отображения изменит не только способ общения с друзьями, но и взаимодействие с данными. Люди все чаще будут переда-

март • 2011

вать друг другу объемные цифровые модели – карты погоды, схемы проектируемых машин, эскизы зданий и так далее. В том или ином варианте мы уже наблюдаем проникновение виртуальных вещей в реальный мир, но в следующие пять лет 3D-технике предстоит мощное развитие и проникновение в

Эта система камер использовалась в аризонской разработке для получения голографического видео.

массы. Кстати, недавно ученые из университета Аризоны показали систему, способную транслировать голограммы почти в реальном времени. Второй важной новацией IBM называет литиевовоздушные аккумуляторы. Такие батареи, в отличие от привычных литиево-ионных, используют для работы кислород из окружающего воздуха. Это позволяет им достичь в 3-10 раз большей удельной емкости, чем у лучших литиевых батарей. Такие параметры аккумуляторов дадут ноутбукам возможность работать на одной зарядке целый день, значительно вырастет пробег у электромобилей. Что до карманных устройств вроде телефонов или КПК, то они со временем вообще перестанут нуждаться в обычной подзарядке. Как объясняет

пресс-релиз IBM, инженеры работают над сокращением расхода энергии транзисторами и микросхемами. В будущем тому же телефону будет хватать «крох» энергии,

выкачиваемых из внешней среды (вибрации, движения руки пользователя), подобно тому, как давно умеют «питаться» наручные часы с автоподзаводом. Третье новшество – использование электроники в руках граждан для сбора научных данных. Исследования по экологии и метеорологии, последствий перемен в глобальном климате, геологии, распространению инвазивных видов, шумовому загрязнению городов и многие другие научные направления требуют массы исходной информации. Ради нее ученым приходится сооружать обширные сети сенсоров или отправляться в экспедиции. Вместо этого, как полагает IBM, необходимые датчики и программы могут быть встроены в ноутбуки, мобильные теле-

Над литиево-воздушными батареями (lithium air battery) сейчас работают в нескольких компаниях и университетах. Созданы опытные образцы, но их еще предстоит довести до ума. Однако цель заманчива: теоретически такая батарея может нести свыше 11 киловатт-часов энергии на килограмм своего веса, что сравнимо с калорийностью бензина. На фото: сравнение трех вариантов аккумуляторов – свинцово-кислотного, литиево-ионного и литиево-воздушного. 2011 • март

секрет фирмы фоны, КПК тысяч частных лиц, в их автомобили и даже бумажники. Вся эта армия устройств при минимальных усилиях со стороны владельцев (вроде выполнения снимков) сможет передавать через Сеть в университеты и институты информацию о ранних оттепелях или пересыхании ручьев, о появлении комаров и так далее. Ноутбуки тоже могут выступать как мириады разбросанных по миру сейсмических датчиков, участвующих в работе систем раннего предупреждения о землетрясениях и цунами. Четвертое: системы навигации в автомобиле (и не только в нем) в следующие пять лет значительно поумнеют. Уже сейчас никого не удивляет навигатор, выдающий карту города, на которой показаны пробки в реальном времени. В будущем софт сможет выстраивать для владельца маршрут с учетом еще большего числа переменных.

Идея заключается в постоянном автоматизированном сборе множества данных не только о трафике, но и о ДТП, закрытых на ремонт участках дорог, местных мероприятиях, способных повлиять на движение транспорта, прогнозе погоды и так далее. Вся эта информация вместе со статистикой загрузки улиц в прошлые дни, недели и месяцы позволит интеллектуальным программам оценивать время в пути для нескольких альтернативных маршрутов и показывать путешественнику оптимальные методы достижения цели. Эти системы будут работать не только для водителей, но и для тех, кто намечает свой маршрут через город, держа в уме различные виды общественного транспорта. А пятая технология, которая, по мнению IBM, сможет оказать заметное влияние на окружающую среду и энерго-

Проекты по распределённым вычислениям, вроде отметившегося в минувшем году Einstein@Home, давно помогают учёным в анализе данных. Распределённый сбор научной информации, о котором говорит IBM, – закономерный шаг вперёд.

март • 2011

потребление, – это обогрев зданий при помощи компьютерных кластеров. Количество вычислительных машин в дата-центрах и институтах постоянно растет, как и объем поглощаемой ими электроэнергии (в глобальном масштабе это сотни тераватт-часов в год). Между тем в конечном счете вся она обращается в тепло, в большинстве случаев пропадающее без всякой пользы. Чтобы задействовать его для обогрева общественных и даже жилых помещений, IBM разработала новую технологию охлаждения микросхем и транспорта тепловой энергии туда, где она нужна. Такая система недавно была испытана на суперкомпьютере в Швейцарии. http://www.youtube.com/watch?v=anKiEoxkpxM &feature=player_embedded

В заключение заметим, что подобные прогнозы, кто бы их ни готовил, строятся на исследованиях, идущих полным ходом. Неудивительно, что многие из «вещей будущего», нафантазированные за прошлые несколько лет, появились в реальности и совсем перестали удивлять. Вот лишь некоторые примеры. В 2002 году британский футуролог Ян Пирсон (Ian Pearson) предсказывал виртуализацию социальной жизни и рост воздействия интернет-сообществ на различные сферы деятельности человека, вплоть до политики. Как обстоит дело сейчас,

бизнес, люди, деньги

Пробную интеллектуальную систему анализа дорожной обстановки (congestion management system) IBM протестировала несколько лет назад в Стокгольме (цифрами отмечены различные камеры и лазерные сенсоры, получающие информацию о машинах). В 2010 году тема была продолжена: компания начала развивать систему, получающую в интересах анализа данные с GPS-приемников тысяч такси и развозных грузовиков, сенсоров дорожного трафика и даже датчиков загрязнения воздуха. Цель – не только показывать текущее положение дел, но и автоматически прогнозировать развитие ситуации.

даже объяснять не надо. В 2003 году все тот же Пирсон пообещал миру струйную печать живых тканей и подкожную электронику. Первая технология ныне фактически дошла до серии, а различные элементы второй уже испытываются в лабораториях. Предсказанное в начале 2005 года цифровое зеркало, показывающее смесь реального лица с виртуальным макияжем, было построено в конце того же года. Мечты журнала Wired, высказанные в 2003-м с прицелом на следующие десять лет, сбылись лишь частично. Так, контактные линзыхамелеоны появились в 2009

году, а гибких дисплеев самого разного толка нынче просто не счесть. Наконец, называть новацией миниатюрные устройства, совмещающие дисплей, КПК, беспроводной Интернет, плеер, телефон и камеру, сегодня просто смешно. Правда, обещанный журналом Wired форм-фактор такого «универсала» – браслет – оказался никому не нужным. Люди в массе и наручные часы перестали носить. Легко понять, что прогноз от IBM на следующие пять лет довольно реален. Правда, насколько важными окажутся эти новации на фоне других разработок и идей – еще можно поспорить. Но понятно, IBM рас-

сказывает прежде всего о своих замыслах. Мы же полагаем, что в следующие пять лет внимание любителей науки и техники в первую очередь будут привлекать не обогрев зданий и навигаторы в машинах, а взлет частной космической отрасли, череда сенсаций на пересечении генной инженерии и медицины и прорывы в фундаментальной физике, пытающейся объяснить строение самого мироздания. На фоне новостей с этих фронтов померкнут любые новые устройства со сверхтонкими экранами и батареи с невиданными параметрами.

Диапазон предсказаний специалистов необычайно широк: пока одни набрасывают эскизы авиалайнеров будущего, другие предрекают светилу потерю солнечных пятен. 2011 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Датчане сделали для водителей доскональный индикатор сна

Чтобы водитель не уснул за рулем, изобретатели, как правило, предлагают так или иначе следить за его состоянием. Когда тот начинает клевать носом или закрывать глаза, срабатывает сигнал тревоги. Но что если человек фактически уже спит и до аварии остаются считанные секунды? Помочь избежать этой безнадежной ситуации призван оригинальный приборчик из Дании.

Говорят, четверть всех аварий на трассах с тяжелыми последствиями вызвана высокой усталостью водителей. Особенно печальны результаты, когда люди проводят за рулем много часов без сна. Предотвратить трагедию в таком случае может скромная круглая коробочка на приборной панели, – полагают ее создатели. http://www.youtube.com/watch?v=AZg2zhtQaMI&feature=player_embedded

Новый аппаратик Anti Sleep Pilot (ASP), созданный одноименной компанией, отличается от предшествующих проектов проработанностью биомедицинского подхода к оценке самочувствия человека, сравнительно простой реализацией, а главное – заблаговременным

март • 2011

упреждением опасной ситуации. Никаких камер, следящих за глазами или лицом, никаких радаров для оценки обстановки, умных датчиков в руле и педалях самого автомобиля тут не требуется. Достаточно лишь поставить в салоне небольшую

«шайбу антисна» со светодиодными индикаторами. На донышке этого приборчика имеется крохотная ручка, простым поворотом которой можно поменять персональную исходную настройку. Она важна для дальнейших корректных вычислений состояния человека. После покупки аппарата водитель проходит на сайте компании короткий тест, чтобы программа определила «персональный профиль риска». Владельца устройства просят отметить свой возраст, пол, индекс массы тела, типичное число рабочих часов в неделе и преобладающий тип поездок: обычные «частные» или «бизнес», скажем, если профессиональный водитель гоняет кудато фургоны с грузом. Также нужно указать типичную продолжительность ночного сна, число дорожных инцидентов за последние пять лет, которые произошли по вине тестируе-

Работает «пилот» от батарейки типа AAA.

мого, и так далее. Всего таких базовых параметров 12. Результат оценки – общая степень риска заснуть

за рулем для данного водителя (условный уровень от 1 до 8). Она вводится в приборчик ASP всего один раз.

Помимо прочего на основе теста сайт Anti Sleep Pilot сообщает водителю, в какие часы суток для него риск заснуть за рулем наибольший и сколько часов в дороге он может провести, прежде чем стоит сделать привал. Это, впрочем, все общие советы, а вот сам «пилот» работает куда точнее.

Для монтажа «антисна» на приборную панель автомобиля приклеивается небольшой магнит, а к нему уже «прилипает» коробочка ASP, которую в любой момент можно снять.

Перед конкретной поездкой водитель сообщает приборчику о своей усталости, учитывая, сколько часов он уже бодрствует, принимал ли перед поездкой лекарства или алкоголь, и как давно, сколько часов он спал в последние три дня, и тому подобное. Всего таких дополнительных факторов восемь, и их электроника тоже будет учитывать при составлении прогноза засыпания. Для этого водитель 2011 • март

секрет фирмы отвечает на несложные вопросы из мини-анкеты (она есть в инструкции к прибору) и по табличке выставляет себе оценку сегодняшнего риска заснуть за рулем. Результат (так называемый текущий статус или степень усталости от 1 до 4) водитель указывает буквально одним движением пальца: на верхней поверхности прибора имеется линейный сенсор прикосновения. Уже в ходе самой поездки аппаратик определяет, как прогрессирует усталость человека и как растет риск засыпания в каждый момент времени. Причем формула расчета включает в себя 26 входных параметров. Датчане сообщают, что за последние три года провели интенсивные исследования, привлекая специалистов по сну и по дорожному движению, дабы разработать точный алгоритм определения риска заснуть за рулем. Так что помимо двух десятков сведений, о которых речь шла выше, имеется еще шесть текущих чисел. Первое – время поездки, то есть часы и минуты, прошедшие с момента старта или последней длительной остановки, скажем, в придорожном кафе. Его аппарат отсчитывает сам, пользуясь встроенным акселерометром, рассказывающим о движении машины. Также учитывается время суток и даже реакция водителя. 56

март • 2011

Установка дополнительных настроек перед поездкой занимает секунды. Правда, для большей точности сначала следует свериться с простой анкетой. Но это если следовать точной науке. Для скорости можно просто оценить свое исходное состояние по четырехбалльной шкале.

Последнюю Anti Sleep Pilot проверяет тоже сам, эпизодически давая проверочный сигнал (вспыхивающее оранжевое кольцо внизу корпуса плюс звук). Водитель должен немедленно прикоснуться к «пилоту»,

а прибор с высокой точностью засекает время реакции, чтобы сравнить его потом с результатом следующей проверки. При этом полный провал одного теста (человек вообще не дотронулся до ASP)

По мнению изобретателей ASP, проверка времени реакции не только позволит электронике точнее оценивать близость сна, но и чуть разнообразит монотонность дальней поездки, позволяя человеку дольше оставаться настороже. Яркость дисплея и громкость звуковых сигналов ASP автоматически подстраиваются под освещенность и уровень шума в автомобиле (в приборчике имеются световой и звуковой датчики), кроме того, звук можно регулировать вручную.

бизнес, люди, деньги

еще ничего не значит. Прибор предполагает, что, возможно, дорожная ситуация не позволила водителю оторвать руку от руля и назначает повторную проверку через 2-3 минуты. Но регулярное невыполнение тестов на реакцию уже заставит крохотную машинку поднять тревогу. Однако даже простое замедление отклика человека – это один из первых настораживающих моментов, добавляемых в общее «уравнение риска». При повышении шанса заснуть в дороге «пилот» постепенно наращивает желтую индикаторную полоску наверху корпуса. Ну а красный цвет полосы вместе со звуковым сигналом говорят о том, что дальнейшее движение попросту опасно и нужно остановиться. Проблема сна за рулем может показаться надуманной, но не случайно она уже породила много научных исследований и проектов. Ученые, к примеру, говорят, что риск заснуть за рулем снижают синий свет и аромат цитрусовых. А уж сами водители чего только не придумывают, чтобы не спать, когда ехать все же надо. Но настоящий отдых ничто не заменит. Потому вместо всяких народных средств, кофе и энергетических напитков, принимаемых на ходу, создатели «антисна» разумно советуют водителю покинуть трассу и хотя бы 10 минут отдохнуть.

Красный свет – стоп. Всего десять минут передышки могут разделять ваше успешное возвращение домой и несчастье, – уверяют датские инженеры.

Во время стоянки автомобиля индикатор горит зеленым, причем прибор ведет отсчет минут, предупреждая водителя, если передышка оказывается слишком короткой. Таким образом, по мнению изобретателей «пилота», использование ASP снижает риск попадания в аварию из-за повышенной усталости.

Пока купить Anti Sleep Pilot можно только на родине устройства, но вскоре его обещают вывести на другие рынки. Сначала в США. Не зря новация была представлена на выставке CES 2011 в Лас-Вегасе в начале января. Цена электронного «стража» составляет примерно $250.

ASP может пригодиться не только при вождении ночью. Сейчас у большого числа людей суточные ритмы давно сдвинулись и перемешались. Работа ночью, сон днем, сон урывками и поездки в разное время суток. Чем напряженнее ритм городской жизни, тем больше у организма поводов забастовать. 2011 • март

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Молодая компания, основанная в Гонконге выпускниками знаменитого Массачусетского технологического института, в этом году обещает представить своего первого социального робота, призванного заботиться о здоровье человека путем изменения его поведения.

Робот для борьбы с лишним весом – скоро на прилавках

Настольный робот вертит головой, а еще хлопает глазами – иных движений не предусмотрено. Но странно другое – он почему-то не распознает речь.

http://www.youtube.com/watch?v=3S7grXdQQ-g&feature=player_embedded

Робот Autom, созданный фирмой Intuitive Automata, представляется персональным тренером по похудению – плодом многолетних исследований

март • 2011

по данной теме. Один из основателей «Интуитивной автоматики» Кори Кидд (Cory D. Kidd) прямо-таки утверждает, что «атом» способен помочь сбро-

Autom мил и по-своему уникален. Хотя роботов, чьё предназначение – тренировать людей, мы встречали и раньше. К примеру, видели японского андроида, который делает гимнастику для пожилых людей.

сить лишний вес. По словам создателей, робот устанавливает с пользователем близкие отношения посредством ежедневных бесед и мотивирует человека придерживаться диеты гораздо эффективнее, чем все прочие существующие решения, например специализированные сайты, приложения для смартфонов и тому подобное. Худеющий вводит через сенсорный экран «атома» данные о питании, калориях, физических упражнениях и тому

За пределы лаборатории опытные образцы «атома» начали просачиваться в 2007 году. Последняя версия «тренера» выгодно отличается от раннего прототипа на снимке.

подобном, а взамен получает наставления синтезированным женским голосом, советы на том же дисплее и очаровательную мимику. Ругать за обжорство Autom не умеет. По информации IEEE Spectrum, едва ли не главным недостатком «коучера» является высокая цена – в районе $500-600. Компания Intuitive Automata между тем планирует продавать робота с помощью медицинских страховых компаний и работодателей, которые хотят сбросить вес своих сотрудников. 2011 • март

эврика

изобретениÿ, открытиÿ, гипотезы

Генетики хотят записать на бактерии петабайты данных

Один грамм бактерий может хранить в себе более 900 терабайтов информации. В то время как на грамм классического компьютерного жесткого диска приходится лишь от одного до четырех гигабайтов. Этим сравнением начинает рассказ о своем проекте группа студентов из Гонконга, получившая золотую медаль на престижном конкурсе.

Молодые ученые не стали изменять существующие компоненты ДНК микроорганизмов. Вместо этого они добавили синтезированные. Бактерии не возражали.

Принцип «биошифрования при помощи рекомбинации» молодые люди придумали не без помощи старших товарищейученых, но бóльшую часть работы по его претворению в жизнь провели все же сами. За свой проект ребята получили одну из золотых медалей

март • 2011

конкурса по генной инженерии iGEM 2010. Его с 2004 года проводит Массачусетский технологический институт (MIT). Участники соревнуются в умении придавать бактериям новые нужные черты, изменяя их ДНК. Кто-то из конкурсантов научил микроорганизмы за-

«Бактерии нельзя взломать. Отказ электрооборудования или кража данных для обычного компьютера – норма. А бактериям хакерские атаки нипочем. Информация под надежной защитой», – говорит один из кураторов проекта Аллен Юй. На снимке он держит в руках фотоаппарат.

ращивать трещины в бетонных конструкциях, другие – искать нитраты в почве, третьи при помощи синтетической биологии побороли инфекции, вызываемые как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями. А студенты из Китайского университета в Гонконге (CUHK) посчитали полезной функцией бактерий Escherichia coli возможность хранения в их геноме данных, нужных человеку. Студенты внедрили в ДНК микроорганизма короткий текст о своей заинтересованности в конкурсе: «iGEm is very interesting». Вначале компьютерная программа преобразовала исходный текст в цифровую последовательность, используя таблицу ASCII. Так буквы в слове

жать.

Лаборатория в Гонконге соответствовала всем правилам безопасности, так что измененные бактерии не могли сбе-

2011 • март

эврика iGEM превратились в цифровой код: 105 71 69 77. Далее этот код преобразовали в четверичный. Как нетрудно догадаться, переход к этой системе счисления позволяет оперировать четырьмя символами, каждый из которых соответствует одному из четырех оснований цепи ДНК (0 = A, 1 = T, 2 = C, 3 = G). Итого получается, что iGEM становится «1221 0113 0111 0131» или «TCCTATTGATTTATGT». А вся фраза «iGEm is very interesting» превращается в последовательность из 96 пар оснований в ДНК. Рассмотренный пример – короткое предложение. Китайцы же грезят о том, чтобы «укладывать» в колонии E. coli большие тексты, аудио- и видеофайлы. Отсюда еще одна ступень: алгоритм сжатия без потерь DEFLATE, который помогает значительно уменьшить последовательности кодов до начала синтеза нужного куска ДНК. Алгоритм позволяет не только уместить в том же объеме большее количество информации, но и уменьшить количество гомополимеров

Четыре адресные единицы позволяют определить местоположение куска информации в начальном коде точно так же, как и на обычном жестком диске.

(полимеров с одинаковыми мономерными звеньями) и повторяющихся фрагментов кода. Понятно, что теоретически можно взять нужную последовательность оснований любой длины и внедрить ее внутрь ДНК бактерии. Однако такой подход пока трудно реализуем. В таком случае логично разделить полученную последовательность на фрагменты и эти куски внедрить в геномы нескольких клеток. Для этого нужен следующий шаг – создание обширной памяти параллельного действия

Последовательность «вагонов поезда».

март • 2011

(parallel storage), в которой все элементы (отдельные фрагменты) могут быть доступны одновременно. В ней можно расположить информацию любого размера (так как клеток может быть сколько угодно). Проблема в том, как при этом не получить абракадабру, не нарушить порядок частей текста. Для этого студенты предлагают сопроводить каждый фрагмент заголовком, содержащим информацию о местоположении собственно «сообщения», и «контрольной суммой». В результате мы получаем поезд из трех вагонов: голова, сообщение и контрольная сумма. В таком виде последовательность можно вводить в ДНК микроорганизмов. Заголовок состоит из восьми оснований, каждая их пара подсказывает, в каких зоне, регионе,

области и районе было расположено данное сообщение. Контрольная сумма позволяет решить проблему малых мутаций, которые могут происходить в ходе хранения информации в клетке, а также помогает установить правильную последовательность фрагментов сообщения при расшифровке (об этом чуть позже). Для того чтобы внедрить вставку в геном бактерии, студенты воспользовались стандартными процедурами. Они извлекли ДНК из клеток, при помощи ферментов перекроили их, после чего вернули геномы на законные места. Чтобы лишить непосвященных возможности прочесть внедренный код, китайцы разработали процесс биошифрования. Студенты использовали природный механизм сайт-специфической рекомбинации (site-specific recombination), осуществляющей перестройку последовательностей в ДНК E. coli. Для простоты описания отметим лишь, что вагонсообщение внутри каждого поезда также поделено на части повторами (repeated sequences или repeats) – они показаны на рисунке выше. Эти метки позволяют ферменту рекомбиназе менять куски сообщения местами в любом порядке. И даже ученые не знают, в какой последовательности куски в конце концов встанут.

Расшифровка сохраненных данных производится в три шага. Сначала ученые секвенируют геномы E. coli. Для этого лучше использовать высокопроизводительные технологии последнего поколения. Из полученной информации извлекается массив тех самых «поездов», каждый разделяется на «вагоны». Так как программе-клиенту известен ключ для подсчета «контрольной суммы», она может определять (перебором), в какой последовательности шли фрагменты сообщения изначально, а значит, способна его прочитать. Затем происходит сборка всех сообщений в единую последовательность при помощи адресов.

Процесс рекомбинации генетики включили, запустив экспрессию соответствующего гена. В результате рекомбиназа перепутала части сообщений, и в ДНК клеток обосновался самый настоящий шифр. В результате всех перечисленных манипуляций Декларация независимости США, состоящая, по подсчетам студентов, из 8074 символов, могла бы уместиться всего лишь в 18 клетках E. coli. Учитывая, что в одном грамме бактерий содержится около 10 миллионов микроорганизмов, каждый фрагмент мог бы иметь более 500 тысяч копий. В ходе нескольких месяцев лабораторных испытаний китайцы установили, что их прототип биошифровальной системы вполне работоспосо-

бен. Ученые определили, что потерь кода в геномах не происходило. Имели место две мутации, но эти «нарушения» можно будет обойти. В случае секвенирования нескольких геномов (мы помним о нескольких копиях одной и той же информации) неизмененный вариант кода можно будет определить простым «большинством голосов». Описанным методом молодые ученые получили ту самую, заявленную в самом начале плотность упаковки информации: один грамм E. coli соответствует 450 двухтерабайтным дискам. Еще одно весомое достоинство наработки – долговечность хранения любой информации. Бактерии способны размножаться на протяжении тысячелетий! Конечно, для этого им 2011 • март

эврика надо создать хорошие условия существования. Во-первых, больше клеток выживет, вовторых, снизится число мутаций, а значит, будет меньше головной боли при расшифровке. Компьютерное моделирование в другой работе показало, что 99% информации сохранится даже при изменении 15% ДНК микроорганизмов, что произойдет лишь спустя тысячелетия. И не стоит беспокоиться об утилизации биологических жестких дисков. Китайцы подчеркивают, что использовали для работы незаразные штаммы кишечной палочки (DH5-α). Гораздо большей проблемой было не столько выпустить E. coli во внешнюю среду, сколько не внести внутрь системы за-

Некоторые бактерии, такие как Deinococcus radiodurans, например, выживут и после ядерного удара. Возможно, кто-то из людей сохранит информацию в недрах этих микроорганизмов.

грязняющие ее компоненты. Студенты впервые доказали, что возможно массовое

Кстати, использовать такую технологию китайцы предлагают не только в сфере компьютерной памяти, но и для создания штрихкодов внутри ДНК различных организмов. Мол, пометим мы эдакой последовательностью генно-модифицированную пшеницу в Европе, а потом в США можно будет точно установить, откуда привезли те или иные семена. Между прочим, таким образом можно внести не только информацию о производителе, но и описание свойств продукта или авторские права.

март • 2011

применение такого процесса, придумали, как сжать данные, разделить их на части, безопасно распределить между клетками (что равносильно преодолению лимита на объем хранимых данных). Впрочем, даже нынешние достижения китайцев не позволяют сказать, что до создания биологического компьютера рукой подать. Вряд ли в ближайшие годы люди начнут хранить большие объемы информации в коробочке с бактериями на полке холодильника. Ведь придумать последовательность действий и проверить действенность принципа на практике – лишь полдела. Впереди – создание системы, которая сможет работать вне стен лаборатории на обычном столе.

Итальянские ученые, уже не в первый раз ставящие эксперименты по изучению математических способностей животных, выяснили, что со счетом некоторые рыбки справляются едва ли не наравне со студентами.

изобретениÿ, открытиÿ, гипотезы эврика изобретениÿ, открытиÿ, гипотезы

Обнаружена способность рыб считать сотнями

«Результат можно назвать неожиданным, если учесть, что имеешь дело всего лишь с рыбами. Мы полагали, такое невозможно», – признался Кристиан Агрилльо.

Глава исследования Кристиан Агрилльо (Christian Agrillo) и его коллеги из университета Падуи пытали счастье с гамбузиями. Эти рыбки социально активны и предпочитают проводить время в компании как можно большего количества сородичей. Этим воспользовались биологи: они научили гамбузий определять, за какой из двух одинаковых дверок скрывается большее количество родственников.

В первых подобных экспериментах выходы из контейнера ученые помечали небольшим количеством фигур (от 1 до 10). На этот раз в ход пошли сотни. После нескольких тренировок с небольшими числами гамбузиям предложили выбирать дверцы с разными геометрическими фигурами в количестве от 100 до 200 штук. Поначалу рыбы казались обескураженными, но со временем дали по2011 • март

эврика нять, что могут более или менее точно определять на глаз, где фигур больше. Дальнейшие опыты показали, что гамбузии, конечно же, не пересчитывают все фигуры. Как только соотношение рисунков уменьшалось, рыбки начинали ошибаться чаще. К примеру, если речь шла о соотношении 1 к 2 (на одной дверце 100 фигур, на другой 200) или 2 к 3 (60 и 90 соответственно) все шло нормально. Но при соотношении фигур 3 к 4 (90 против 120) гамбузии не замечали разницы. (Детали – в статье в PLoS ONE.) Чтобы сравнить способности животных и людей, итальянцы повторили эксперимент на 25 студентах: их попросили выбрать табличку с большим количеством фигур. На каждое решение отводилось две секунды. Люди оказались более точными в своих ответах, однако у них закономерно обнару-

Схема эксперимента и внешний вид тренировочного контейнера с выходами, помеченными 4 и 8 фигурами.

Ранее, кстати, Агрилльо ставил похожий опыт с цыплятами.

март • 2011

жилась та же черта: по мере уменьшения разницы между количеством фигур (от соотношения 2:3 к 3:4) добровольцы начинали ошибаться чаще. Из этого Агрилльо со товарищи де-

лают далеко идущий вывод, что, мол, такие способности к примитивной форме счета объектов достались нам и, возможно, всем позвоночным от некоего общего предка.

Американские ученые нашли объяснение редкой аномалии, при которой человек совсем не испытывает страха – он не видит ничего угрожающего в источниках смертельной опасности.

техника, изобретениÿ, механизмы, открытиÿ, электроника гипотезы здоровый интерес медиöина, здоровье, образ жизни

Медики объяснили патологическое бесстрашие

Объектом исследования стала 44-летняя женщина. В одном из опытов ее попросили взять в руки змею и паука.

Исследователи из университета Айовы (UI) познакомились с пациенткой, условно называемой SM, около 20 лет назад. Первоначально на ее примере биологи пытались изучить особенности болезни Урбаха-Вите (Urbach-Wiethe disease), результатом которой

было полное отсутствие миндалевидного тела (amygdala). Некоторую эмоциональную ненормальность женщины ученые обнаружили, когда тестировали ее способность распознавать страх на лицах других людей. (Дело в том, что амигдалу уже не раз «обви2011 • март

здоровый интерес няли» в трусости и смелости людей.) Оказалось, что этого женщина сделать не может. В течение трех месяцев SM вела электронный дневник, по 50 раз на дню записывая, что она чувствует. Опрос показал, что женщина испытывает массу эмоций (удивление, радость, отвращение и так далее), но страх – никогда. При этом она помнит, что в детстве еще чего-то боялась, и понимает, что страшный видеоролик может напугать других. Ученые пришли к выводу, что критическим звеном в формировании всех человеческих боязней является имен-

Сканирование мозга SM показало, что у нее полностью отсутствует миндалевидное тело (пустоты отмечены стрелками). На рисунке ниже: объемное изображение здорового мозга и амигдалы – показана красным.

но миндалевидное тело, а его «пропажа» лишает страха. Правда, такое высказывание противоречит прежним работам других биологов. К сожалению исследователей, полное отсутствие чувства страха встречается крайне редко. А потому авторам нынешней работы нечего возразить коллегам, полагающим, что опираться на информацию, полученную от одного 68

март • 2011

пациента, некорректно. В пресс-релизе американцы утверждают, что их открытие поможет придумать лекарство для борьбы с посттравматическим стрессовым расстройством (PTSD). Для этого нужно будет найти препарат, способный подавить работу миндалевидного тела. Статья авторов исследования опубликована в журнале Current Biology.

Микроскопические биоинженерные генераторы однажды смогут запитывать медицинские имплантаты, получая топливо прямо из организма, без потребности во внешней зарядке. Такова далекая перспектива удивительной работы американских ученых, вознамерившихся скопировать и даже улучшить работу электрических клеток пресноводных рыб – угрей.

Электрический угорь (Electric eel) способен вырабатывать напряжение до 500-650 вольт при токе до одного ампера (то есть свыше полукиловатта пиковой мощности). Когда эта рыба находит добычу, она посылает сигнал в специальные «охотничьи» брюшные органы, в которых тысячи и тысячи электрических клеток открывают каналы для пропуска в противоположные стороны ионов натрия и калия. Перемещение этих ионов создает на клетках напряжение, которое суммируется вдоль всего органа, достигая внушительной величины.

изобретениÿ, открытиÿ, гипотезы здоровый интерес медиöина, здоровье, образ жизни

Искусственные угри внутри человека выработают ток для имплантатов

Вряд ли вы захотите взять в руки этого красавца. А как насчет встраивания его в ваше тело? Спокойно – не в буквальном смысле. Эти опасные не только для морской живности, но и для человека импульсы могут следовать с частотой в сотни герц. И в определенных условиях угорь способен посылать такие разряды до одного часа кряду, не выказывая усталости. Все – за счет внутренней энергетики организма. Ну разве это не чудо природы? Так почему бы не поучиться у него? И правда, про биомиметику слышали, наверное, все, а вот про биомиметику на клеточном и даже молекулярном уровне – едва ли. Между тем именно такую задачу – разобрать по моле2011 • март

здоровый интерес кулам и скопировать работу электрических клеток угря – поставили перед собой Цзянь Сюй (Jian Xu) из Йельского университета (Yale University) и Дэвид Лаван (David LaVan) из американского Национального института стандартов и технологий (NIST). Эти исследователи разработали сложные численные модели перемещения ионов через клеточные структуры и сравнили их с ранее полученными данными об электрических клетках. А далее ученые разработали модели искусственных клеток, позволяющие улучшить выходные параметры, против природного аналога. В частности, один из таких проектов сулит рост пиковой мощности на 40%, а второй – на 28%. Лаван поясняет, что механизм создания напряжения клетками электрических органов угря схож со схемой посылки нервных сигналов в мозге. Только нервные клетки способны на генерацию очень маленького напряжения (зато они создают его быстро), в то время как специальные электрические обладают более длительным циклом работы, зато накапливают куда более внушительное напряжение. Соответственно, подбирая по определенным законам ионные проводники и формируя из них системы нанометрового масштаба, можно 70

март • 2011

создать искусственные аналоги электрических клеток, которые за счет оптимизации параметров превзойдут свои живые прообразы по эффективности. Данное исследование является частью усилий американского Национального центра дизайна биомиметических нанопроводников (National Center for the Design of Biomimetic Nanoconductors), направленных на создание

крошечных систем, как ясно из названия, по образу и подобию природных аналогов. Упомянутые системы самых разных видов должны вырабатывать электрическую энергию, производить электрические или электрохимические сигналы или создавать осмотические давление и потоки внутри микроскопических устройств. Заметим, саму идею «взять угря да превратить его в жи-

Первая картинка показывает анатомию электрического органа угря, то есть наборы электроцитов, клеток, связанных последовательно (чтобы поднять суммарное напряжение) и параллельно (чтобы увеличить ток). На второй картинке – отдельная клетка с ионными каналами и насосами, проникающими сквозь мембрану (новая модель Йеля и NIST как раз изучала поведение нескольких таких клеток). Заключительный рисунок демонстрирует отдельный ионный канал – стандартный блок модели.

Цзянь Сюй изучает самые различные системы, в которых используются биологические составляющие и может генерироваться напряжение. Как эти две соприкасающиеся капли с различными растворами внутри, покрытые липидными мембранами, – примитивный прообраз биобатареи.

Один из примеров наногенераторов, разрабатываемых в Biomimetic Nanoconductors. Специально сконструированная липидная мембрана на тонкой пористой подложке из кварца или полимера. Внизу: компьютерные модели молекулярных комплексов, обеспечивающих требуемую ионную проводимость.

вую электростанцию на благо человечества» изобретатели предлагали не раз. И даже курьезные опыты ставили. Скажем, мы видели, что угорь способен питать лампочки на рождественской елке. Но нельзя же всерьез полагать, что колонии запертых в аквариумах несчастных угрей

помогут нам решить энергетическую проблему? Уж лучше получать электричество из шоколада или сточных вод при помощи бактерий. Однако что-то в этой мысли (про угрей) – есть. Скопировав их «боевые» клетки, можно создать крошечные генераторы для нетребовательных к

мощности имплантатов или иных небольших устройств. Так рассуждают Сюй и Лаван. Они высчитали, что слои искусственных клеток, уложенных в куб со стороной чуть более четырех миллиметров (да, это вам не хомяк-зарядник), способны будут производить непрерывную мощность около 300 микроватт. Отдельные компоненты таких искусственных клеток, в том числе мембраны и ионные каналы, можно построить из сконструированных протеинов, которые уже продемонстрированы другими исследователями. Источником энергии для таких биогенераторов, как и для природных аналогов, послужит аденозин трифосфат, синтезируемый из сахаров и жиров, имеющихся в организме, при помощи бактерий или митохондрий. 2011 • март

здоровый интерес

медиöина, здоровье, образ жизни

Микробиологи вычислили историю иммунитета

Исследование взаимоотношений бактерий и вирусов-бактериофагов помогло ученым понять, как появилась простейшая иммунная система.

«Тщательное исследование фрагментов чужого кода в геномах различных бактерий поможет найти их слабые места, а значит, создать новые эффективные антибиотики», – уверен автор работы Томас Вуд.

Профессор Томас Вуд (Thomas Wood) и его коллеги из Техасского университета при помощи специальных ферментов вырезали из ДНК бактерии в общей сложности 166 тысяч нуклеотидов,

март • 2011

принадлежащих различным вирусам. В статье в журнале Nature Communications авторы исследования пишут: кишечная палочка сразу же стала более чувствительной к антибио-

тикам. Это позволило выдвинуть вирусную версию происхождения иммунитета. Накопление фрагментов вирусной ДНК в геномах бактерий происходило в течение миллионов лет. В некоторых хромосомах чужой код занимает до 20% генома. Так называемые бактериофаги нападали на бактериальные клетки, встраивали свою генетическую информацию в хромосомы жертвы, заставляя ее воспроизводить себя. Вирусы также вызывали смерть клетки. Но вредоносный для бактерии механизм срабатывал не всегда, иногда мутации, происходящие в ходе удвоения хромосом, нарушали планы вирусов. Новая частица не появлялась на свет. Вместо этого в ДНК бактерий сохранялся код вируса, а сама она подчас получала возможность бороться с новыми захватчиками. Согласно эволюционной теории, полезная добавка закреплялась в геноме процветающих организмов и передавалась следующим поколениям. «На протяжении миллионов лет вирусы становились частью бактерий, «обучали» их новым возможностям, передавая гены, белки и ферменты», – рассказывает Вуд. По мнению профессора, именно этот процесс заим-

рии.

Из генома E. coli (кольцо) были вырезаны геномы девяти вирусов (зарубки), «застрявших» когда-то в коде бакте-

ствования можно считать зарождением первой иммунной системы. «Бактерии заполучили в свое пользование белки, которые помогли им сопротивляться антибиотикам, защищаться от окис-

ления клеток, в общем, противостоять уничтожению», – добавляет Томас. Ранее биологи полагали, что вирусная ДНК «молчит» и практически не участвует в жизни бактерий.

2011 • март

здоровый интерес

медиöина, здоровье, образ жизни

Созданы легкие человека на микрочипе

Отчасти живой чип, воспроизводящий на клеточном уровне функции органа дыхания человека, откроет новую главу в биомедицинских исследованиях и фармацевтике. Так считают его авторы – Дональд Ингбер (Donald Ingber), директор института бионики Вайса, его коллеги по учреждению, а также ученые из медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) и Бостонского детского госпиталя (Children’s Hospital Boston).

Для создания чипа-легких пришлось соединить методы компьютерной отрасли и микромеханики с тканевой инженерией.

Поскольку новые чипы прозрачны, исследователи могут легко наблюдать под микроскопом за различными реакциями живой ткани на внешние раздражители, чего

март • 2011

затруднительно достичь в случае работы с настоящим модельным организмом и тем более – с человеком. Ключевой элемент легких – это трехслойная мембрана в

альвеолах. Она обеспечивает не только газообмен, но и ряд других функций вроде активации иммунной системы. Состоит такая мембрана из клеток легких, проницаемого внеклеточного матрикса и клеток кровеносных капилляров. Именно этот «интерфейс» и воспроизвели исследователи внутри микроканального чипа. В роли матрикса выступила тончайшая резиновая мембрана с множеством микроскопических отверстий. По обе стороны от нее ученые поместили живые человеческие клетки, соответственно капиллярные и клетки легких. Со стороны последних вакуумный насос имитировал цикл дыхания, а с противоположной стороны чипа ученые пропускали жидкость, имитирующую кровоток. Со стороны клеток легких ученые ввели бактерии E. coli, а со стороны искусственных капилляров – белые клетки крови. Клетки легких обнаружили бактерии, через пористую мембрану они активировали клетки сосудов, которые, в свою очередь, вызвали иммунный ответ. Так белые клетки крови перешли к воздушной камере и уничтожили бактерии. Создатели чипа уверяют, что проверка воздействия на легкие человека токсинов или, напротив, лекарств с

новым чипом окажется более быстрой и менее дорогой, нежели с прежними методами. В планах: испытание нового чипа на газообмен между кровью и воздухом, а также создание аналогич-

ных чипов – имитаторов кишечника и костного мозга. Позднее ученые попробуют объединить несколько таких устройств, сделав шаг к модельному «организму на чипе».

Помимо прочего специалисты проверили воздействие на легкие-чип различных наночастиц, которые содержатся в некоторых продуктах и также являются загрязнителями воздуха и воды. Так обнаружилось, что механический процесс дыхания увеличивает поглощение таких частиц стенками легких и многие из частиц переходят из воздушного канала в кровь. Некоторые частицы вызвали у живых клеток в приборе перепроизводство свободных радикалов и воспаление. Ранее такие эффекты исследователи могли наблюдать лишь на лабораторных животных.

2011 • март

военные технологии

проекты, техника, оружие

Военные бросили HAARP на защиту Земли

Вокруг комплекса высокочастотного воздействия на ионосферу Земли, расположенного на Аляске, сложился настоящий ореол таинственности. Что же на самом деле представляет собой этот объект? Можно ли с его помощью влиять на климат Земли или поражать нас «лучами смерти», как это нередко пытаются представить «одинокие стрелки», разоблачающие заговоры правительств по сокрытию правды от населения?

Комплекс HAARP на Аляске – единственный объект министерства обороны США, который заслужил официальное опровержение слухов о том, что там не проводятся эксперименты с лучами смерти или средствами контроля над разумом.

Несмотря на то что порой так хочется верить в самые безумные замыслы ученых, никаких особых секретов в программе высокочастотных активных исследований зоны полярных сияний (HAARP – High Frequency Active Auroral Research Program)

март • 2011

нет. Что не отменяет факта уникальности комплекса и не умаляет его возможностей по исследованию магнетизма ионосферы и распространению в ней радиоволн определенной частоты. Впрочем, если быть до конца честными, крупица правды в

проекты, техника, оружие

леденящих душу слухах о проекте и его истинном назначении все же имеется. Апокалиптические сценарии времен Холодной войны предусматривали использование атмосферного ядерного оружия, которое наполнило бы ионосферу Земли электронамиубийцами (killer electrons), выводящими из строя все спутники на низкой околоземной орбите. Это вызвало бы, в свою очередь, паралич всей системы военных коммуникаций или, как минимум, колоссальные убытки для «народного хозяйства». Конечно, сегодня такой сценарий судного дня кажется немного странным, но тогда он воспринимался всерьез, и планировавшийся американцами ответ был не менее фантастическим: направленное излучение на ионосферу радиоволнами определенной частоты для «выбивания» этих высокоэнергетических электронов-убийц в открытый космос. Причем в планетарных масштабах…

HAARP расположен в 250 километрах к северо-востоку от Анкориджа.

Число свободных электронов – степень ионизации атмосферы – становится существенным уже на высоте 60 километров и неуклонно увеличивается с удалением от Земли. Таким образом, ионосфера представляет собой плазму, то есть полностью или частично ионизированный газ, который охотно взаимодействует с высокочастотным излучением.

Рискнем предположить, что вряд ли американская военщина успела добиться своей цели, хотя бы потому, что комплекс был окончательно достроен лишь в июне 2007 года. На самом деле проект HAARP был задуман давно, во времена Холодной войны, когда подлодки СССР и США периодически вступали в мини-дуэли во время боевого дежурства в Мировом океане. Находясь под водой, субмарины не имели возможности поддерживать постоянный контакт с командованием, и военные США поручили разработку устройств глубинной связи ученым. После того как идея о возможности связи с подлодками посредством отражения радиоволн ионосферой Земли была подтверждена эксперименталь-

но, астрофизик Дэннис Пападопулос (Dennis Papadopoulos) из исследовательской лаборатории ВМФ США (Naval Research Laboratory in Washington, DC) взялся за разработку HAARP. В то же время Пентагон собирался закрывать одну из своих станций слежения на Аляске, причем в авроральной зоне – месте, идеальном для реализации проекта по воздействию на ионосферу. Доктор Пападопулос, который ныне является научным советником университета Мэриленда (University of Maryland), предложил построить комплекс именно там. Несмотря на удачное местоположение бывшей военной базы, не последнюю роль в принятии решения о строительстве комплекса, по признанию ученых, сыграло то обстоятельство, 2011 • март

военные технологии что тогдашний губернатор Аляски Тед Стивенс (Ted Stevens) был очень успешным лоббистом и добился финансирования проекта с целью продления жизни объекта. И вот, на пресс-конференции, посвященной началу строительства станции (а было это в далеком 1990 году), вышеупомянутый губернатор вдруг заявил, что установка будет «забирать энергию» северных сияний и использовать ее на благо человечества. Видимо, вдохновленный успехами в привлечении финансирования Стивенс почувствовал себя еще и астрофизиком. Напомним, что в то время дискуссии о программе американских «звездных войн», СОИ, были в самом разгаре, и очень весомо звучали голоса тех, кто утверждал, что HAARP – часть системы противоракетной обороны с фантастическими возможностями. К тому же многих смущало, что на высокочастотной установке планируется генерировать и ультранизкочастотное излучение. Все это подготовило почву для опасений, но необходим был финальный штрих. Некий Бернард Истлунд (Bernard Eastlund), работавший консультантом в одном из подрядчиков на строительстве HAARP, предложил американским военным ряд разработок, предполагавших использование возможностей комплекса для создания 78

март • 2011

HAARP воздействует на атмосферу Земли на высотах от 100 до 350 километров.

оборонного щита путем воздействия на ионосферу и генерации там микроволнового излучения, способного уничтожить советские баллистические ракеты. Идею шутя прозвали «щитом-убийцей», и ею действительно заинтересовались военные. Что неудивительно,

надо сказать. Но после того как исследовательская группа JASON, работавшая в интересах американского министерства обороны, провела оценку проекта, он был отвергнут с формулировкой «нонсенс». Такова вкратце история слухов о проекте HAARP. Но проект-то действительно уни-

Высокие и низкие частоты одновременно? Еще одна тайна, скрываемая от нас военными? Вы, наверное, заметили некое противоречие: ультранизкочастотное излучение генерируется на установке высокочастотных исследований. Дело в том, что высокочастотное излучение при взаимодействии с ионосферой на высоте около 100 километров способно порождать уже там волны ультранизкой частоты: от 1 герца до 20 килогерц. На фото: один из радаров, входящих в комплекс HAARP.

проекты, техника, оружие

кальный. Что же он представляет собой на самом деле? Строительство комплекса заняло 20 лет и обошлось в итоге в $250 миллионов. Дело в том, что у военных не было четких планов его использования, и, еще не будучи построенным, HAARP постоянно менял место «приписки», переходя от одного военного учреждения к другому: он находился в подчинении управления военно-морских исследований (Office of Naval Research), исследовательской лаборатории ВВС США (Air Force Research Laboratory) и научно-исследовательского агентства Пентагона (DARPA). Соответственно менялись и его потенциальные технические возможности, причем, как говорится, «в процессе». Хотя объект находится в ведении военных, в официальном отчете главного подрядчика строительства, компании BAE Systems, говорится: «HAARP – это научный проект по изучению свойств и явлений в ионосфере, основной задачей которого является использование таких явлений для совершенствования систем связи и слежения, как для военных, так и для гражданских нужд». С точки зрения науки проект по «нагреванию» ионосферы позволяет изучать взаимодействие ионизированного атмосферного газа (плазмы) и электромагнитных волн. Диапазон излучения установки – от 2,8 до 10 мегагерц.

На территории комплекса HAARP вы можете найти: 360 радиопередатчиков суммарной мощностью 3,6 мегаватта; 180 двадцатиметровых передающих антенн на площади около 14 гектаров; пять генераторов суммарной мощностью более 16 мегаватт.

Стоит отметить, что, несмотря на муссируемую в прессе «исключительную опасность» именно HAARP, аналогичные проекты есть во многих странах, в том числе и в России. Самым близким по своим возможностям является европейский комплекс EISCAT, диапазон излучения которого составляет от 3,9 до 8 мегагерц. Также, по мнению журнала Nature, прямым конкурентом американского комплекса является радарноантенная «группировка» на по-

лигоне Сура под Нижним Новгородом. Получается, американцы «скрывают» от всех секрет Полишинеля? Практически так, но не совсем. Дело в том, что из всех известных установок такого рода HAARP обладает наибольшей мощностью, а также наиболее сложной наблюдательной оптикой и диагностическим оборудованием, в том числе настоящей обсерваторией, расположенной на территории комплекса. Но самая 2011 • март

военные технологии главная его жемчужина – радар с фазированной антенной решеткой, управляемый с помощью электроники. Хотя научные эксперименты на оборудовании комплекса проводились в течение нескольких лет, окончательно он был введен в строй лишь в прошлом году. По словам Пола Косси (Paul Kossey), администратора программы HAARP в исследовательской лаборатории ВВС США на авиабазе в Хэнсоме (Air Force Research Laboratory at Hanscom), на данном этапе объект работает как для военных, так и для научных нужд. Научные исследования проводятся обычно в течение двух-трех недель, когда оборудование арендуется тем или иным университетом. При этом военное будущее проекта может вообще оказаться под угрозой. По словам доктора Пападопулоса, у военных больше нет необходимости передавать низкочастотные сигналы на субмарины, по крайней мере при помощи оборудования, установленного на этом объекте. В связи с этим пока слишком рано оценивать его исследовательский потенциал и перспективы использования. Так что сейчас идет поиск возможностей применения действительно первоклассного оборудования, установленного на площадке HAARP. Сторонники развития проекта со стороны военных предложили задействовать его передатчики 80

март • 2011

Европейский EISCAT включает в себя 3 радарных комплекса некогерентного рассеивания.

«в целях национальной безопасности», для сканирования подземных сооружений вероятного противника, но такие варианты применения были впоследствии оценены учеными скептически. Скорее всего, не последнюю роль в желании найти комплексу новое применение играет его высокая стоимость. А она действительно внушительна, особенно если сравнить ее с «ценником» на проекте EISCAT, строительство которого обошлось в $24 миллиона, то есть в десять раз меньше. Одно из самых известных достижений последнего времени – полученное на «мощностях» HAARP искусственное полярное сияние. По сообщению журнала Nature, впервые такой эксперимент удалось провести как раз на EISCAT, но серия дальнейших исследований с использованием уникального оборудования американского комплекса позволит лучше разобраться с тонкостями в механизме этого

удивительного явления. Также в ряду известных экспериментов можно упомянуть недавнюю отправку радиосигнала на Луну и получение отклика. Но это мероприятие даже по признанию самих ученых было проведено скорее в качестве перфоманса для радиолюбителей, чем в интересах научного сообщества. Тем не менее ученые с оптимизмом смотрят в будущее. Существуют планы разработки механизмов воздействия на

Зеленое полярное сияние на высоте 100-150 километров было вызвано направленным высокочастотным излучением в ионосферу, причем искусственное полярное сияние находится «внутри» настоящего.

проекты, техника, оружие

ионосферу для защиты систем связи и спутников от заряженных космических частиц («множащихся» во время солнечной активности) или все тех же высотных ядерных взрывов с помощью направленного радиоизлучения, вызывающего в магнитосфере так называемые свистовые волны. По мнению журнала Nature, для создания системы защиты от космических частиц или последствий атмосферных ядерных детонаций необходим все же совершенно новый комплекс, и никто не знает, будет это работать или нет в принципе. Однако исследования ведутся: было проведено несколько экспериментов, в том числе по проекту One Hop Стэнфордского университета (Stanford University), но конкретных результатов они пока не принесли. В заключение можно отметить, что, хотя развитие программы HAARP не было таким уж безоблачным, по мнению многих ученых, которые проводят там свои исследования, проект в целом получился успешным. По словам доктора Пападопулоса, объект с самого начала не имел четкой специфики и не был «заточен» под фундаментальные научные исследования, так что те результаты, которые удалось получить, – настоящий успех. Видимо, по мере дальнейшего развития проекта слухи о «лучах смерти» и их воздей-

При столкновении частиц солнечного ветра с верхней атмосферой происходит ионизация и возбуждение атомов и молекул газов, входящих в ее состав. Излучение возбужденных атомов и наблюдается как полярное сияние. Так вот, ученые ищут способ ускоренного «успокоения» ионосферы для устранения помех в связи. Добиться этого планируется путем направленного излучения в определенном диапазоне частот с целью досрочного «удаления» высокоэнергетических электронов, возникающих при авроральных явлениях.

ствии на мозг фрагментарно испарятся в духе Чеширского кота, оставив нам лишь улыбку

и дав почву для обсуждения новых, не менее фантастических военных экспериментов.

Один из ученых, активно работающих на HAARP, доктор Майкл Кош (Michael Kosch) из университета Ланкастера (Lancaster University), говорит о том, что, хотя он является иностранным гражданином и даже вынужден передвигаться по комплексу в сопровождении эскорта, никаких реальных проблем с доступом у него ни разу не возникало. На фото: контрольный центр HAARP. 2011 • март

военные технологии

проекты, техника, оружие

Сертифицированный инструктор по стрельбе Мэттью Кармел (Matthew Carmel) из американской компании Constitution Arms изобрел сверхпортативный пистолет Palm Pistol, использование которого чрезвычайно интуитивное, простое и удобное в стрессовой ситуации, требующей быстроты действий.

Разработан пистолетналадонник для спецагентов и инвалидов

Быстро и эффективно – лейтмотив разработки.

Новинка предназначена исключительно для самообороны. Ее основная сфера применения – защита дома, а также – самозащита в пути. Пистолет удобен для скрытой переноски и может быть также использован как оружие последнего шанса или допол-

март • 2011

нительное огневое средство. Разумеется, там, где законодательство разрешает ношение оружия частными лицами. Впрочем, профессионалы также могут заинтересоваться, сообщает изобретатель. Например, агенты служб безопасности авиакомпаний.

проекты, техника, оружие

Однозарядный пистолет калибра 9 миллиметров отличается овальной рукоятью, которую следует зажать в ладони. Ствол при этом пропускается между пальцев. Интересно, что для выстрела следует нажать на кнопку большим пальцем. Кармел отмечает, что при таком небольшом оружии данный спусковой крючок удобнее традиционного, поскольку нажим указательного пальца (в обычном пистолете) является одной из причин увода прицела в сторону. «Укажи и стреляй – что может быть проще?» – пишет Constitution Arms. Этим достоинства изобретения не исчерпываются. Очень важно, что пусковая кнопка имеется на каждом конце рукояти. Так что пистолет можно выхватить любой рукой и выстрелить, не переворачивая и не перекладывая его, и даже не задумываясь над расположением оружия в направлении «верх-низ». Еще более любопытно, что Кармел адресует свое изобре-

Мэттью Кармел – член нескольких стрелковых ассоциаций, эксперт по самозащите в доме.

Длина Palm Pistol равна 9,7 сантиметра, высота – 8,3, толщина – 2,5. Внизу слева: откидывающийся ствол (на рисунке он дополнен лазерным прицелом) заряжается с казенника.

тение не только здоровым согражданам, но, даже в большей степени, лицам, у которых повреждены или отсутствуют некоторые пальцы на руке или у которых имеется недостаточная подвижность пальцев и всей кисти. Словом – инвалидам и пожилым, которым справиться с автоматическим пистолетом или револьвером – крайне проблематично. Еще занятные детали: хотя новинка рассчитана на короткую дистанцию стрельбы, она может быть дополнена крошечным лазерным прицелом. В то же время отсутствие подвижных деталей снаружи пистолета и его тонкий профиль позволя-

ют стрелять, не вынимая Palm Pistol из кармана (через одежду). К тому же – тут настраивается усилие спуска. Особенно позаботился создатель этого пистолета о безопасности: применение этого «ствола» кем-либо кроме хозяина затруднено встроенным кодовым замком (чистая механика – просто и надежно), непроизвольный выстрел исключен предохранителем, для снятия которого требуется обхватить рукоять. Constitution Arms намерена наладить выпуск Palm Pistol (его уже можно зарезервировать на сайте данного продукта). Ориентировочная цена – $300. 2011 • март

планетарный масштаб

природа, космос, общество

Древнеримские граффити оказались предтечей социальных сетей

Если в наши дни попытаться средь бела «облагородить» стену, расписав ее из баллончика, вероятнее всего, вас оштрафуют. Однако у наших далеких предков выцарапывание разными острыми предметами надписей в чужом жилище отнюдь не считалось неприемлемым. Наоборот, при соблюдении «правил игры» такое творчество даже приветствовалось и вызывало искреннюю радость хозяев.

После извержения Везувия лучше всего сохранились первые этажи зданий, где в основном и ведут работу современные археологи.

Сделать этот и другие неожиданные выводы позволили сохранившиеся до наших дней в Помпеях «граффити». Кавычки не случайны, ибо аналогия не полная. Но, надо признать, представители любой культуры испытывают радость, находя схожие со своими черты в давно уже погибших цивилизациях.

март • 2011

Однако доселе археологов, которые пытались изучать жизнь римских низов по надписям на стенах, неизменно ставили в тупик различные детали, не коррелирующие с представлениями ученых о том времени. Хотя законсервированные вулканическим пеплом Везувия в 79 году нашей эры над-

писи сами по себе давно были известны ученым, новое исследование расширяет область их возможного назначения и дает новые предположения, кто именно мог быть автором. Выясняется, что в отличие от условного современного гарлема в Помпеях стены увлеченно расписывали как бедные, так и богатые, как знатные, так и рабы, по поводу и без такового. Эксперт по классической античности Ребекка Бенефил (Rebecca Benefiel) из университета Вашингтона и Ли трудится в Помпеях уже шесть сезонов. Главное доказательство ее тезиса о немаргинальности граффити в обществе древнего Рима – недавно обследованные стены четырехэтажной виллы гражданина по имени Май Кастриций. Стены домов в Помпеях были оштукатурены белым. Сверху же наносилась яркая краска. Потому граффити, обнажавшие нижний слой, были заметны очень хорошо. Так ученые обнаружили, что в главной комнате виллы Кастриция, в пространстве между фресками, его друзья оставили выцарапанные чем-то острым добрые пожелания. На стенах лестничного колодца нашлись остроумно переиначенные популярные стихи, причем письмо, что любопытно, явно носило состязательный характер. Также в разных местах дома его давние посетители не раз

наносили рисунки, судя по тщательности исполнения, тоже санкционированные хозяином. Таковы лодка, павлин и прыгающий олень. Штудирование же надписей на внешних стенах, в кухне и комнатах слуг помогло Бенефил вскрыть ряд любопытных фактов и выдвинуть смелое предположение: в древнем Риме надписи на стенах были

прообразом нынешних социальных сетей. Если отталкиваться от этой гипотезы и принять, что для обитателей Помпей всех классов каждая стена была в каком-то смысле одновременно форумом, ЖЖ и ICQ, древние граффити становятся много интереснее и понятнее. Содержание надписей могло быть каким угодно и ва-

Надписи и рисунки на стенах в Помпеях не только царапали (вверху), но и рисовали – да так, что краска в иных местах и сейчас превосходно сохранилась. 2011 • март

планетарный масштаб рьироваться от всем знакомых заверений в любви и изощренных ругательств до досок объявлений и вполне любопытных философских пассажей. Ниже мы приводим некоторые примеры граффити из Помпей. У «Ворот Везувия»: «Маркус любит Спендузу»; Атриум у дома Пинария: «Если кто-то не верит в Венеру, им определенно следует поглядеть на мою подругу»; Дом Капрасия Примуса: «Никогда не пожелала бы продать своего мужа, даже за все золото мира!»; Коридор в театре: «Мете, рабыня Коминии из Ателлы, любит Кресуса. Пусть Венера, покровительница Помпей, будет благосклонна к ним обоим,

Не только надписи успешно дожили до наших дней – расчищенные здания сами по себе выглядят очень неплохо. На снимках запечатлены склеп, амфитеатр и вилла. А на последней фотографии – Везувий, будто с недоумением «поглядывающий» на уже однажды разрушенный им город.

март • 2011

природа, космос, общество

и пусть жизнь их будет в гармонии»; Улица Театров: «Из моего магазина пропал медный горшок. Любому, кто его возвратит, я пожертвую 65 сестерциев. Еще 20 он получит, ежели предоставит информацию об укравшем»; Фасад дома Центенария: «Однажды ты умираешь и становишься просто ничем»; У двери дома Геркулеса и Нессуса: «Запомни: пока ты жив, ненавистная смерть надвигается». Относительная анонимность, уравнивающая всех в правах, обнажала душу и давала свободу первичным порывам, сохранившимся почти неизменными и до наших дней. И речь не только о хрестоматийном «Здесь были Вася и Саша», две тысячи лет назад

имевшем вид: «Мы, два добрых человека, друзья навеки, посещали это место. Если вам нужны имена наши, то знайте – они Гай и Аул». Или возьмем, к примеру, высказывание: «Я удивлен! О, стена! Только потому не пала ты в руинах, что разгоняла скуку всех писателей твоих». За его высоким слогом, вероятно, кроется все тот же самый импульс, который ныне подбивает обитателей Интернета посоветовать собеседнику выпить яду или громко вопрошать в виртуальное пространство «кто все эти люди?» Из других любопытных находок Бенефил в Помпеях – «приватный чат». Это сообщения романтического толка, которыми довольно долго обменивались мужчина (под «ником» Secundus, или «второй»)

Как выяснилось благодаря Ребекке, сходство между культурами может быть обманчиво в мелочах.

и женщина (Prima, «первая»). Они, по всей видимости, жили в разных концах квартала и то ли хотели соблюсти тайну, то ли просто наслаждались такого рода игрой. Также весьма популярным оказалось «возвышенного» характера буриме. Похожую версию до сих пор можно встретить на просторах современных онлайн-дневников: кто-то начинает со строфы, другой продолжает, и так, пока всем не надоест. Раньше, надо признать, надоедало довольно быстро – самый длинный обнаруженный Ребеккой пример состоял из 8 сообщений, нацарапанных разным почерком. Еще интересный факт: оказывается, император Нерон (по крайней мере, до того как он расправился со своей первой женой) был весьма популярен в народе, вопреки тому хрестоматийному образу, который мы знаем. По оценкам Бенефил, из 100 найденных ей граффити, прославлявших различных императоров, больше половины прямо или аллегорически посвящены Нерону. «Он был невероятно популярным, и люди действительно любили его. Я находила эти надписи не только у входов в дома богатых, которые были вполне естественным образом заинтересованы в проявлении лояльности правителю. Граффити попадались мне и в таких местах, где их могли написать только 2011 • март

планетарный масштаб слуги или рабы», – говорит исследовательница. Еще одна функция надписей на стенах была аналогична гостевой книге. Так, приезжие часто выражали с помощью граффити отношение к посещенному ими городу. На стенах Помпей удалось найти множество надписей Felicter Pompeii (приблизительно «Здравия вам, населяющие Помпеи» – общепринятая формула прославления места). Как говорит Ребекка, уже сейчас проделанная работа позволяет утверждать: почти все фасады на каждой улице Помпей были исписаны будто гигантские доски объявлений. Легко представить, как радовались древние римляне такой простой «интерактивной игре», особенно с участием нескольких человек из разных классов. Вряд ли «писатели» предполагали, что уже совсем скоРасцвеченные граффити Помпеи в период своего расцвета (в представлении художника) и сейчас, когда облик города постепенно восстанавливают.

Больше снимков с последней экспедиции Бенефил в Помпеи можно увидеть на сайте http://picasaweb.google. com/joseph.mogavero.

март • 2011

ро многие из них погибнут в результате извержения, а их наследие будет «опечатано» лавой и пеплом, чтобы в XXI веке оказаться предметом изучения. И кто знает, какой Везувий ждет нас самих, потому, пока «Рим» современного мира еще процветает, лучше следить за тем, что мы пишем, где бы то ни было.

В третьем по величине городе Тайваня власти мечтают возвести уникальное здание с летающими элементами конструкции. Согласно проекту, вдоль небоскреба вверх-вниз скользят дирижабли, которыми движет сильное магнитное поле. Аэростаты должны выполнять функцию смотровых площадок – столь диковинных, что смотреть будут прежде всего на сами наблюдательные пункты.

изобретениÿ, гипотезы играоткрытиÿ, воображения искусство, проекты, эксперименты

Тайваньская башня славится своими дирижаблями

За право стать одним из самых высоких и необычных небоскребов Азии боролись проекты из 25 стран. Выиграла Румыния.

В начале ноября заявка румынского архитектора Штефана Дорина (Ştefan Dorin) и его компании DSBA выиграла международный конкурс на

проект «Тайваньской башни» (Taiwan Tower). Соревнование организовало правительство города Тайчжуна (Taichung), в котором, вполне вероятно, 2011 • март

игра воображения По признанию самого автора, дизайн причудливого здания родился под влиянием научно-фантастических компьютерных игр. Но главным фактором успеха на конкурсе, пожалуй, был учет местных вкусов, хотя в жюри присутствовали представители архитектурного цеха из нескольких стран.

однажды появятся «плавающие смотровые площадки» (Floating Observatories). Спроектированное Штефаном 390-метровое сооружение обошло 237 высотоксоперниц. Жюри понравилось 90

март • 2011

сочетание футуристичности с бионическими мотивами. Архитектор усмотрел сходство с зеленым листом в форме самого острова Тайвань, а отсюда пошла цепочка рассуждений: Тайвань, лист, дерево, денеж-

ное дерево, счастливое число в азиатской культуре, то есть восьмерка, живые листья… И вот уже вырисовывается башня-дерево с восемью листиками – летающими площадками. По плану Дорина цеппелины выполнены из легких и прочных материалов, а служат не только летающими смотровыми площадками, но и лифтами. Каждый кокон вмещает 72 человека. Вес аппарата несет прежде всего баллон с гелием, но с башней такую площадку соединяет «рука», удерживаемая на вертикальной стене магнитным полем. Очевидно, румынский архитектор задумал применить некую разновидность монорельса с электромагнитным приводом, который поможет дирижаблям скользить вдоль здания. Но на рисунках видно, что аэростаты снабжены винтами, дающими вертикальную тягу. Технических деталей проект, впрочем, приводит немного. Ствол здания-дерева составляют восемь бетонных пилонов, усиленных стальными

искусство, проекты, эксперименты

конструкциями. Связи между этими башнями оснащены демпферами для гашения колебаний и смягчения ударов при землетрясениях. Сваи для фундамента, кстати, предложено заглубить на 30 метров. «Зеленая» составляющая проекта не так заметна, как летающие площадки. Но ей румын уделил не меньше внимания. В частности, почти по всей высоте здания в самой его сердцевине автор башни разместил вертикальные ветровые турбины, которые раскручиваются сквозняком, гуляющим между восемью несущими стволами. Поверхность башни украшена множеством солнечных батарей с приводом, следящим за движением Солнца. Дождевая вода с поверхности

Несмотря на близость дизайна, все восемь летающих площадок могут похвастать индивидуальной формой. Длина их колеблется от 40 до 85 метров. Оболочку аэростата должны покрывать солнечные батареи. На остановках пассажиры смогут переходить между башней и дирижаблем по выдвижному телескопическому рукаву. 2011 • март

игра воображения

«Тайваньская башня» в видении Дорина насчитывает 350 метров по крышу и 390 м – по кончики шпилей с флагами. Красными стрелками отмечены офисы и технические этажи (нижние 90 метров башни), синими – смотровые площадки (верхняя – на отметке 307 м). На врезке справа – круглые солнечные батареи. Синие прямоугольники в фундаменте – цистерны с дождевой водой.

сооружения отводится в фильтры и резервуары в основании башни. Очищенная влага идет на полив растений и работу 92

март • 2011

туалетов. Обогревается здание геотермальной системой. Наконец, внутреннее пространство

основания этого небоскреба днем освещается солнечными лучами, загоняемыми в помещения через оптоволоконные кабели. Все вместе это должно подчеркивать роль башни как символа обновления и озеленения города. Район возведения колосса являлся территорией аэропорта, несколько лет назад переведенного в другое место. Власти Тайчжуна намерены разбить здесь зеленый оазис и символические ворота в город, центр бизнеса, туризма, отдыха и науки – Taichung Gateway Park. В парке разместятся корпуса университета, жилые здания, торговые центры и, конечно, сама «Тайваньская башня», вмещающая рестораны, офисы и другие объекты. Помимо прочего, на башне смонтируют антенны систем связи и датчики чистоты воздуха. А на первом этаже небоскреба разместится музей развития Тайчжуна, раскрывающий перед посетителями

искусство, проекты, эксперименты

на магнитной подвеске к порывам ветра. Впрочем, если в нелетную погоду их придется оставить внизу, туристы не ли-

шатся возможности осмотреть город с высоты птичьего полета: несколько верхних этажей башни тоже являются смотро-

По поводу шума от такой ветровой установки архитектор ничего не говорит. Вероятно, следует рассчитывать на защитные свойства остекления.

историю города, его архитектуру, транспорт, экономику и культуру. По замыслу устроителей конкурса, именно с музея должны начинать знакомство с башней ее посетители. Здесь же туристы смогут увидеть модель города, с которой вскоре смогут сравнить сам Тайчжун, поднявшись наверх. Самый интересный путь здесь, конечно, по воздуху. Но в главном стволе здания задуманы и обычные лифты. Трудно сказать, насколько стойкими окажутся дирижабли Путешествующим на дирижаблях-площ ад ках откроются виды не только на город, но и на близлежащий тайваньский пролив. 2011 • март

игра воображения выми площадками. Строительство «Тайваньской башни» будто бы должно начаться в 2012-м, в год столетия Китайской Республики. Вроде власти города задумали старт амбициозного проекта как часть празднования юбилея. Говорят, финансировать стройку будет сам Тайчжун, якобы достаточно богатый для этого, а завершиться строительство должно в 2014 году. Но вот будет ли финальный облик сооружения таким смелым – сейчас не могут сказать даже устроители конкурса. Они объясняют, что пока состоялась только первая его фаза – «концептуальная», а в следующем году должно быть организовано продолжение – конкурс рабочих проектов, победитель которого действительно будет построен. В интервью HotNews.ro Дорин признал – он понятия не имеет, что с его проектом будет дальше. Если второй конкурс будет объявлен, команде предстоит объединяться с другими компаниями (в первую очередь, тайваньскими), чтобы перевести дизайнерскую идею на язык рабочих чертежей и доказать реальность замысла. «Это колоссальная работа», – заключил Штефан. Из рисунков следует, что на летающей обзорной площадке можно подняться немного выше последнего доступного для посетителей этажа.

март • 2011

В настоящее время внедорожники очень популярны во всем мире. Практически все автомобильные бренды сегодня выпускают машины этого класса – от машин скромной комплектации до машин класса люкс.

изобретениÿ, открытиÿ, взгляд в гипотезы прошлое техника, проекты, эксперименты

Первый внедорожник

Концепция «внедорожник» родилась от необходимости автомобилю с легкостью съехать на обочину и продолжить свое движение.

Еще в Советском Союзе был выпущен первый идеальный автомобиль – на фото вы можете увидеть роскошь советской «Победы»– автомобиля на высоких колесах. Как стало известно –

это не самодельная констркуция, а сделанная ограниченным тиражом на автозаводе. Так что, вероятно, это не только первый русский внедорожник, но и первый внедорожник в мире. 2011 • март

интересно

ТРАНСПОРТ БУДУЩЕГО В ВИДЕ КОСТЮМА

Пять концепций городского транспорта, символизирующих мобильность в Барселоне будущего, были выбраны по итогам

конкурса «Костюм, который транспортирует вас». Воображение испанских студентов разыгралось с подачи концерна BMW.

Испанское подразделение баварского автопроизводителя в рамках своей «инициативной» кампании (Iniciativa BMW) предложило пораскинуть мозгами ребятам, которые учатся проектировать одежду и транспорт в институте европейского дизайна (IED). Родившиеся в творческих муках концепты демонстрируются в Барселоне на выставке под открытым небом, которую мы можем виртуально посетить благодаря ресурсу Trecool.

B-Motion – костюмчик со светодиодной подсветкой и летающим скейтбордом из «Назад в будущее», носимым за спиной наподобие рюкзака или ангельских крыльев.

Svala – это ласточка на шведском языке. Создатели концепта говорят, что вдохновлялись крыльями этой птицы. Водитель надевает специальную куртку и с ее помощью как-то управляет электрокаром.

март • 2011

Flymag – складной электромобиль, управляемый почти так же, как Svala, с той лишь разницей, что куртка тут черная, а ее длинные рукава пристегиваются к колесам.

Comme des Voitures: шлем с органическими светодиодами, «умные сапоги» на роликах, усиленная защита позвоночника. «Как автомобили» – это перевод названия концепта с французского.

Стою на асфальте в лыжи обутый – это проект City Skiing. Городской лыжник держит в руках вполне лыжные палки, имеет на руках поворотники, стоп-сигналы и ездит на роликовых коньках космического вида. 2011 • март

c улыбкой

«БАЙТОБОР»

НОВЫЙ РОССИЙСКИЙ СУПЕРКОМПЬЮТЕР НА БАЗЕ ПРОЦЕССОРА «СКОРОМЫСЛ».

Новая ЭВМ превосходит западные аналоги прежде всего по весу и габаритам. Если рядом поставить какой-нибудь Пентиум – Пентиум никто не заметит. Все мы, конечно, наслышаны о таком понятии, как тактовая частота. Так вот, у процессора «Скоромысл» ее нет! «Байтобор» – это первый в мире компьютер, работающий не в такт, а с синкопами, свингуя. Его тихое потрескивание всегда будет напоминать вам замечательные ритмы Стэна Гетца или Кэба Хэллоуэя. Число операций в секунду ограничивается только точностью вашего секундомера. На материнской плате «Байтобора» нет привычных разъемов («слотов»), вместо них теперь – соски («саки»). Любое устройство намертво присасывается к «маме» и висит на ней, питаясь материнской информацией. Системный блок, монитор, мышь и клавиатура образуют локальную сеть, что позволяет осуществлять обмен данными между этими, на первый взгляд, независимыми устройствами. Обмен данными между компьютером и электророзеткой происходит 50 раз в секунду. Объем оперативной памяти не поддается исчислению, однако при желании можно докупить и установить еще 2–4 КАМАЗа «оперативки». Двухцветный экран «Байтобора» – настоящее чудо мониторостроения. На черном фоне – зеленые синусоиды и фигуры Лиссажу. Это сделано потому, что новый компьютер предназначен не для разглядывания фоток голых баб, а для серьезной научной работы. Российский суперкомпьютер не выключается из сети НИКОГДА, поэтому кнопочек «вкл» и «выкл» нету, а вилка припаивается к розетке через 30 секунд после первого включения. Кстати, сама вилка (со встроенным UPS) весит ровно 1 пуд (16 кг) и за одну секунду разламывает любую стандартную евророзетку! Благодаря такой мощной вилке «Байтобор» можно использовать и на природе, подключив к тракторному аккумулятору или дизельгенератору.

март • 2011

Система запуска российского компьютера внешне напоминает систему запуска ракетного носителя «Энергия» – все тот же обратный отсчет, все то же радостное волнение – все ли пройдет гладко. На внешней панели, рядом с кнопкой «Пуск», расположен прикуриватель. Впрочем, учитывая особенности российских пользователей, прикуриватели расположены везде, даже в «мышке». Интересно, что привычную «мышь» в новом компьютере российские шнуростроители заменили на миниатюрную оптическую «вошь», которая управляется только двумя пальцами. «Вошь» надо ловить и давить на коврике. От зависания до зависания «Байтобор» работает практически без зависаний, а перезагружается от простого пинка по лицевой части системного блока. Справедливости ради заметим, что плановые сбои в работе компьютера наступают 5-го и 20-го числа каждого месяца. Несколько слов о кузове. Специально для «Байтобора» Ижевский компьютерный завод выпускает корпуса с оцинковкой, так что кузов компьютера пробегает лет 15–20 и не сгниет. Под капотом удобно расположился мощный вентилятор, который охлаждает не только процессор, но и три бутылки пива, для которых есть специальная ниша в системном блоке компьютера. Программное обеспечение «Байтобора» – чисто российское. Например, русский «ИнтернетГуляка» автоматически взламывает любой сайт, не глядя – платный он или бесплатный. В комплект поставки входит новейший российский ядерный принтер «Могутич», способный зажевывать до 5 листов бумаги в минуту. Вам кажется, это мало? Тогда попробуйте сами зажевать 5 листов бумаги за минуту! По цене «Байтобор» выгодно отличается от всех зарубежных аналогов: он гораздо дороже. А значит, принесет больше денег российскому производителю! Ствол нового компьютера… Ой, извините, эта информация секретная…

2011 • март

ОТКРЫТИЕ!

Читайте в следующем номере:

СОЗДАН РЕКОРДНЫЙ АЭРОГЕЛЬ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК До недавнего времени эта технология не распространялась на видео, и вот, студия Soviet Montage Productions, наконец, совершила долгожданный прорыв

МИРОВАЯ ПРЕМЬЕРА

ВИДЕО в ФОРМАТЕ

HDR

Создали

голографическое ТВ из серийных компонентов

Новая система голографического телевидения, созданная в США, захватывает изображение движущегося объекта и в реальном времени передает его через Интернет на голографический дисплей

А также ПОДПИСНОЙ

ИН ДЕКС

ЛЮДИ ИДЕИ ТЕХНОЛОГИИ

100 СТРАНИЦ

Эластичный, но при этом сравнительно прочный и чрезвычайно легкий твердый материал получен недавно в США

ИСПЫТАНА ГЕННОИНЖЕНЕРНАЯ СЕТЧАТКА Сетчатку, не требующую операции для имплантации, придумали и успешно апробировали на животных Шейла Ниренберг и ее коллеги из медицинского колледжа Вейлла

А ПОКУПАЙТЕ C 15 МАРТ НА ЛОТКАХ ПРЕССЫ и вы узнаете, как это работает…

3Ñтои7мост8ь подп6иски4– 9.90 грн в месÿö

По вопросам оптовых поставок журнала обращайтесь на e-mail: Valera@tnc.com.ua