+ИМ_01-2009 by TNC

техника, механизмы, электроника живая информация Как это работает

Люди Идеи Технологии

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

май (5) 2009

Aqua Star

лучший подводный мотоцикл

первый автомобиль-самолет Как изменится мир вокруг нас через 5 лет благодаря открытиям науки стр.

Микрочипы

RFID:

первый шаг к контролю над людьми

9,90*

грн

*Рекомендованная цена

боевой лазер мощностью 100 кВт

Ноnda – это не только машины, но еще и киберноги

Гигантские устрицы доставятсилу на берег волн

Ученые-коммерсанты развязал

мировые войны клонов

ÄÉ¼Ç¼ÈÄÒÀ ½ÊÇÄ·Â Å ºÂ·¹ÄÅÃ ¤ ¡¨

В С Е У К РА

ИЗДАНИ И Н С КО Е

АП АМ И П Е ДЛЯ М

09 АПРЕ ЛЬ 20

¥ ® £²¾²Ñ ²Ñ ÃÄº½Î¿ ÏÄÀ» £

: Подмгуифзыники и реальность

ПОЛЛомИыН,ОЗ:

симпт , диагностика лечение

® ¢ ¤© ¢¥

чных смесей Обзор моло ых консерв и мясн

КНИЖКАМАЛЫШК А

¡ ¢ ¥¢ ¯

»ÂÖ ¹·Ï¼ºÅ Ç¼¸¼ÄÁ· ÅÉ

½ÊÇ

ВЕСЕЛЫ

Ä·Â·

Е ЗАДАНИ

¤ ¤ £ ±

¤ ¢

§ « ¥ ¥

Выбираем детский сад В – отец троих

ндр ПОНОМАРЕ

екса Эксклюзив: Ал

детей

¡¤ ¡ £ ¢²¯¡

» ÈÇ½¹ÉÇÃ ½ÄØ »¹Ñ¾¼Ç É¾º¾ÆÃ¹

ТЕ ПОКУПАЙ Х! НА ЛОТКА О! НЕДОРОГ

ПОДПИСНОЙ ПОДПИСНОЙ В АПРЕЛЕ НАЧИНАЕТСЯ ПОДПИСНАЯ ИИ НН Д Д ЕЕ КК СС КАМПАНИЯ НА ВТОРОЕ ПОЛУГОДИЕ 2009 ГОДА.

91537

ВЫПИСЫВАЙТЕ ЖУРНАЛ «МАМА». ЦЕНА ПОДПИСКИ – ВСЕГО 5,45 грн в месяц

§¼·Â¿¾·Í¿Ö ÅÆÉÅ¹¿Á·Ã QCMBDL !NBJM SV

СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 дело техники

Роботы-землекопы почистят Луну к возвращению людей ..... 8 Жуки-киборги вылетели на пробную разведку ..... 13 Крыло-раскладушка подняло в небо автомобиль-самолет ..... 16 Стальные устрицы доставят на берег силу волн ..... 18 Ноnda – это не только машины, но еще и киберноги ..... 21

наука

Неуловимые рыбы молниеносно пролетают мимо науки ..... 26 Взрыв астероида породил сотни поводов для размышлений ..... 30

сетевое окружение

В порядке вещей: наступает эра неодушевленного Интернета ..... 34 Перчатка ощущений сделает людей честными и воспитанными ..... 36 Люди Идеи Технологии

просто о сложном

Глотатели лезвий доверили науке экстремальные секреты ..... 40

секрет фирмы Регистрационное свидетельство КВ №10590, выданное Государственным комитетом телевидения и радиовещания Украины 08.11.2005 года Учредитель: Данюк Валерий Главный редактор: Самойлов Андрей а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина. Рекламный отдел тел./факс (057) 754-84-82, (044) 599-37-76. E-mail: valera@tnc.com.ua Номер составлен по материалам интернет-журнала MEMBRANA www.membrana.ru Издательский проект газеты «Интересная механика» охраняется ЗАКОНОМ УКРАИНЫ «Об авторском праве и смежных правах». Номер подписан в печать 03.04.2009 г. Изготовлено: ФЛП Данюк Я. В., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-005. Тираж: 32000 Верстка и дизайн: тел.: 8 (057) 751-47-04

Ученые-коммерсанты развязали мировые войны клонов ..... 44 Микрочипы RFID: от слежки за товарами к контролю над людьми ..... 47 Новый чип симулирует действия головного мозга ..... 50 Двухколесный моноцикл нашел дружескую поддержку ..... 52 Многоразовые подгузники смываются в унитаз ..... 56

эврика

Транспортное средство Taga может возить человека всю жизнь ..... 60 Балансирующий QA представляет отсутствующего человека ..... 62 Расплавленный аккумулятор спасет зеленое электричество ..... 66 Aqua Star: россияне сделали лучший подводный мотоцикл ..... 70 Чемодан-робот из России готов бегать за владельцем ..... 74

здоровый интерес

Ахиллесова пята вирусов обеспечит пожизненный иммунитет ..... 78

объекты будущего и прошлого

Самые роскошные отели на земле, под водой и в космосе ..... 82 Древний акведук соединил города под землей ..... 86

оружие

Боевой лазер мощностью 100 кВт ..... 90 Ультразвуковые манжеты подогревают кровь на поле боя ..... 92 Миражи и лучи боли вынудят противника остановить атаку ..... 96

факты ..... 98

новости

Ученые разработали наномышцы для роботов «Прочнее стали и тверже алмаза»

До недавнего времени многие исследователи пытались сделать искусственные мышцы для роботов, однако действительно выдающихся результатов удалось достичь лишь ученым из Техасского университета. Главное, что отличает их разработку от конкурентов, – это совершенно новый материал из нанотрубок, который способен расширяться до 220% при воздействии электричества и возвращаться в свое исходное состояние по мере снятия электрического напряжения. Более того, материал «не только проч нее стали и тверже алмаза», он также способен выдерживать воздействие температур от −196 °C до 1538 °C, что говорит о возможности использования роботов с такими мышцами на других планетах.

Cadillac WTF: «вечный» автомобиль на ядерном топливе и 24 колесах Концепт авто будущего от инженера и изобретателя Лорена Кулесуса – Cadillac World Thorium Fuel можно по праву считать самым смелым и неординарным за последние несколько лет. Главной особенностью этого автомобиля является то, что всего его узлы и детали разрабатывались с расчетом на достаточно продолжительный срок эксплуатации без какой-либо поддержки – 100 лет. Возможно, именно поэтому Лорен решил остановиться 4

май • 2009

на достаточно необычном источнике энергии (для средства передвижения) – тории. Помимо яркого дизайна и ядерного реактора в багажнике, WTF может похвастаться оригинальной конструкцией колес, которых аж 24. Вместо одного колеса у WTF целых шесть отдельных модулей. Примечательно, что покрышки придется обновлять каждые 5 лет. Будем надеяться, что совсем скоро такие авто заколесят по улицам городов, вот только 100 лет на отечественных дорогах, пока сможет ли WTF продержаться не известно.

Раскладной электровелосипед из будущего

Молодой азиатский студент Труон Мин Нат придумал складной моторизированный велосипед. Справедливости ради стоит заметить, что подобные транспортные средства довольно распространены в Японии, хотя до сих пор им еще никогда не придавали столь впечатляющий внешний вид. Новинка называется Capella. Благодаря складной конструкции путешественники смогут легко брать с собой и использовать этот агрегат в любом подходящем месте. По словам разработчика, машина способна развивать скорость до 30 км/ч. Дальность хода составляет 12 км. Питается она от встроенной батареи. Саму конструкцию специалист собрал меньше чем за год. В качестве основной аудитории для своего продукта автор называет подростков. В дальнейшем Труон Мин Нат собирается заменить некоторые из частей велосипеда, чтобы сократить его вес до 10 кг.

Роликовые коньки будущего Роликовые коньки были изобретены для того, чтобы компенсировать ограничения катания на коньках по льду и получить возможность кататься по улицам. Основная цель проекта роликовых коньков Mercury – уменьшить утомляемость катающихся и обеспечить более легкое и гладкое скольжение по тротуару с наименьшими повреждениями. Если вы хотя бы раз катались по твердой поверхности, вы могли испытывать ощущение вибрации на пятке, из-за чего у вас возникало чувс-

тво неудобства. Эта вибрация переходит от пятки к коленным суставам, что вредно не только для колен, но и для зрения. Общая проблема роликовых коньков решена с помощью проекта роликовых коньков Mercury. Их новый каркас, усовершенствованный крепеж и амортизаторы, которые поглощают вредную вибрацию, о которой упоминалось выше, решают основные проблемы. Кроме того, они помогут конькобежцам быстрее разгоняться и набирать более высокую скорость. 2009 • май

новости

Гигантский отель-вертолет

Американская компания Hotelicopter представила интересный проект гигантского отеля-вертолета. В этом вертолете предусмотрено несколько номеров класса люкс, где пассажиры смогут провести время в комфортной обстановке. Всего в отеле-вертолете будет 19 номеров, в том числе однокомнатных. Hotelicopter имеет санузлы и даже двухспальные кровати. Есть доступ в Интернет. Как говорят в компании, отель-вертолет создан на базе советского Ми-12, выпущенного в СССР еще в 1968 году.

Длина Hotelicopter составила 42 м, а его максимальный взлетный вес – 106 т. В компании уже объявили о времени первого полета, который запланирован на июнь этого года. Отель-вертолет совершит путешествие к некоторым островам Карибского моря. 6

май • 2009

Робот Asimo управляется силой мысли Специалисты японской компании Honda Motor разработали новую технологию, позволяющую управлять электронными устройствами при помощи импульсов мозга. Система под названием BMI (Brain Machine Interface) использует электроэнцефалографию и метод спектроскопии в ближней инфракрасной области (NIRS). Для контролирования устройств человеку нет необходимости совершать какиелибо движения. Кроме того, технология позволяет избежать применения имплантируемых электродов. Для демонстрации возможностей системы разработчики показали, как можно управлять роботом Asimo силой мысли. По словам исследователей, точность системы составляет 90%.

2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Никакие кризисы не мешают лю-

дям мечтать о далёких Роботы-землекопы почистят Луну к целях. Например о возведении лунной базы. Роботы-землекопы возвращению людей Но прежде чем она гостеприимно почистят Луну распахнёт свои двери для первых поселенцев, саму площадку под к возвращению неё необходимо особым образом подготовить. Это могли бы сделюдей лать маленькие роботы, посланные на место заранее. Концепция

Посылать роботов на Луну человечеству не в диковинку. Но вот отправлять их Посылать для обустройства роботовспутника на Луну нашего человечеству в преддверии не в диковинку. Но– высадки людей вот отправлять никому еще не их для обустройства доводилось. нашего спутника в преддверии высадки людей – никому ещё не доводилось

май • 2009

Никакие кризисы не мешают людям мечтать о далёких целях. Например о возведении лунной базы. Но прежде чем она гостеприимно распахнёт свои двери для первых поселенцев, саму площадку под неё необходимо особым образом подготовить. Это могли бы сделать маленькие роботы, посланные на место заранее. Концепция такой строительной команды была обнародована на днях. Американская компания Итак, открываем наш вирAstrobotic Technology при со- туальный справочник. NASA дедействии университета университетаКарнеКар- тально проработало новую схему неги-Меллона(CMU) ги-Меллона (CMU) провела провела по лунных экспедиций (отличную от по заказу заказу NASA NASA исследование, исследование,в той, что применялась 40 лет нав котором котором просчитала просчитала оптимальопти- зад), сделало краеугольным каммальный ный вариант вариант высадки роботов роботов для нем новых миссий возведение оборудования для оборудования посадочной посадочной пло- постоянной базы и подробно расщадки на месте площадки на будущей месте будущей лунной писало план тестов и первых рейбазы. базы. лунной сов новых космических кораблей Задача эта не столь столь уж проста, про- и ракет-носителей, создаваемых ста, как как кажется, кажется, ведьведь небольшим неболь- далеко не только для лунных вошим машинкам машинкам предстоит предстоит перемеспе- яжей. NASA экспериментирует с реместить тить 1200 тонн 1200 тонн реголита, реголита, при- пилотируемыми луноходами и причем чем управиться управиться онизадолжны нескольза целыми комплексами машин. ко месяцев.месяцев. несколько Зачем этоЗачем нужноэто– Продумано многое. Но на мы сейчас нужно – мыпосмотрим. сейчас посмотрим. этом пути имеется еще немало

техника, механизмы, электроника

Вверху: Олдрин вв “Базе «Базе Спокойствия”. Спокойствия». На Во время пребывания астронавтов на Луне их место работы вполне можно было назвать маленьким лагерем. Но базы будущего (внизу) должны раскинуться на гектары, а работать будут на постоянной основе (фото и иллюстрации NASA).

нерешенных проблем. И одна из главных – вредная пыль. Ее мельчайшие частички с острыми гранями представляют собой настоящее бедствие: пылевая коррозия ставит под угрозу технику, а уж какое неприятное воздействие лунная пыль оказывает на человека (если просочится при пользовании шлюзами в герметичные помещения), и говорить нечего. А ведь есть еще одно обстоятельство, способное усилить этот негативный фактор. Дело в том, что для эффективной работы базы необходимо, чтобы посадочные ступени с аппаратами поддержки (вода, грузы, топливо) регулярно садились в непосредственной близости от построек, дабы не везти все это добро еще за сотни или тысячи метров. Но при каждом прилунении струи ракетных движков будут выбивать из слоя реголита но-

Лунным экскаваторам найдётся найдется работа и до прибытия “ос«основных сил», сил”, и после постройки базы тоже.

вые порции опасных частиц, которые при отсутствии атмосферы будут обстреливать окружающие предметы, словно мощная пескоструйка. Чтобы этого не происходило, нужно обработать посадочную зону так, чтобы на ней не было «лунного «лунного песка», песка»,—– заменить его слоем мелких камней или как-то сплавить. Либо нужно возвести вокруг посадочной площадки полукруглый бруствер со стороны базы, который отражал бы потоки газов и лунной пыли вверх, защищая тем самым постройки.

Общий вид базы, защищённой щенной насыпями от потоков, поднимаемых садящимися и взлетающими ракетными модулями.

Астронавты, побывавшие на Луне, конечно, пробовали копать реголит и даже обрабатывать его граблями. Правда, последнюю операцию они проводили для поиска спрятанных в толще пыли камушков, которые могли бы представлять интерес для исследователей на Земле. Но если мы хотим насобирать побольше местного гравия для засыпки посадочной зоны, нам придется построить маши2009 • май

дело техники

Настоящие лунные грабли и результат их действия. Внизу: современный опыт с вытаскиванием камней, скрытых в рыхлом грунте.

ны, способные «бороновать» Луну на очень приличной площади, да еще и месяцами. Более реальным выглядит вариант с защитной насыпью. Так или иначе, необходимо убедиться, что роботам такое строитель ство под силу. И тут уж у специалистов американского космического агентства было немало резонов обратиться к Astrobotic Technology. Возглавляет эту фирму доктор Уильям Уайттекер (William «Red» Whittaker), основатель исследовательского центра автономных полевых роботов университета Карнеги-Меллона (Field Robotics Center), триумфатор гонки автомобилей-роботов и лидер проекта по отправке 10

май • 2009

первого частного лунохода на место посадки Apollo 11. Кроме того, Уил – локомотив, упорно тянущий свою команду к лакомой цели – победе в соревновании Google Lunar X PRIZE. Небольшим лунным бульдозерам предстоит выполнить тяжелую работу практически в автономном режиме, а именно на таких умных и выносливых аппаратах Уайттекер, что называется, собаку съел. К слову, 6 февраля этого года американская Национальная инженерная академия (NAE) избрала Уильяма своим членом, в знак признания его заслуг на поприще робототехники. Вернемся, однако, на Луну. Забрасывать на нее команду из десятков больших «землеко-

пов» было бы слишком накладно. Но Astrobotic набросала эскизы скромных таких машинок весом всего в 150 килограммов и показала, что пара таких роботов сможет за 152 дня возвести насыпь в виде полукруга диаметром 50 метров при высоте этого бруствера в 2,6 метра. Поначалу инженеры придумали совсем простые машины, комбинацию гусеничного шасси и большого «совка», который служил бы и инструментом для рытья реголита, и емкостью для его транспортировки с места на место одновременно.

Первый вариант лунного бульдозера от Astrobotic.

Скорость таких букашек составит 15 сантиметров в секунду. Грузоподъемность этого варианта бульдозера достигает 4% от веса пустой машины. Работать аппараты должны практически постоянно, с перерывами на заправку аккумуляторов, для чего будут наведываться на специальную зарядную станцию. И 3/4 времени они должны тратить именно на транспортные работы. Простой вариант преду сматривает и простое управление, и простой алгоритм работ.

техника, механизмы, электроника

Но, увы, пара таких машин возвела бы одну насыпь только за 1170 дней. Это слишком много. А ведь на роботов намечается возложить и другие земляные работы на месте будущей базы. Они могли бы разровнять дорожки, убрать мешающие валуны, вырыть траншеи для размещения оборудования, возвести радиационные защитные насыпи для укрытия жилых отсеков и так далее. Когда они все это успеют? Потому команда Уайттекера пошла на усложнение своих роботов – помимо бульдозерного

реголит пересыпался бы из переднего ковша. В таком варианте грузо подъемность гусеничных машинок поднялась до 30% от веса пустой конструкции, что и сократило время строительства насыпи до тех самых 5 месяцев. А чтобы насыпь получалась более прочной, авторы проекта придумали трюк, превращающий робота-копателя в виброукладчик. Насыпав очередную порцию грунта, аппарат должен перевернуться, опираясь на ковш, и немного «попрыгать» на лунном песке.

машины будут просеивать реголит в поисках небольших (до 15 сантиметров) камней и гравия, которые можно было бы выкладывать на площадке или на стенах бруствера для выравнивания и укрепления последних. Единственное, что пока неясно: сколько такого стройматериала можно насобирать в окрестностях будущей базы. Не исключено, что роботам потребуется проехать сотни, а то и тысячи километров в поисках желаемых камней. Тут также есть выход: нечто вроде бороны с устройством улавливания камней могли бы тянуть за собой те же самые бульдозеры-самосвалы, пока будут копать лунную пыль для возведения огромной насыпи.

Так робот-бульдозер должен тянуть за собой «борону».

Второй робот. Кстати, предполагается, что для управления им будет использовано сочетание команд с Земли (режим дистанционного пилотирования) с автономным выполнением заданий под «надзором» искусственного интеллекта на борту машины.

ножа на них решили поставить самосвальный кузов, в который

Еще лучше, рассудили в Astrobotic, если специальные

Вообще же применение каменной кладки может быть хорошим дополнением к возведению бруствера, способным снизить требования к его объему, а значит – ускорить работы. Таков план Astrobotic Technology. Но это не един ственный вариант обработки реголита на месте будущей 2009 • май

базы. К примеру, ранее специалисты высказывали предположение, что команда роботов-микроволновок могла бы расплавить тонкий верхний слой пыли, превратив его в нечто вроде стекла и тем самым

хотя копались они в «песочнице» (правда, с близкой имитацией реголита, а не с песком внутри). Astrobotic Technology смотрит на все это с оптимизмом. Ее концепция – еще не рабочий

Дополнительная масса и сложность, которые добавляются при монтаже небольшого самосвального кузова, оправдываются ускорением работ, – сообщает компания. А если на месте базы высадить четыре-шесть таких машин – дело пойдет куда веселее.

предотвратив подъем опасных частиц «в воздух» во время работ на базе и прибытия ракет. Необходимо еще оценить, сколько энергии может уйти на такое разглаживание местности. С другой стороны, и земляные работы силами нескольких роботов-бульдозеров также могут оказаться куда более сложными и затратными, нежели рисуется в набросках. Так, в 2007 году на первом соревновании лунных экскаваторов ни один робот не смог выполнить требования NASA, 12

май • 2009

проект, но уже понятно, что ученые и инженеры могут создать таких роботов. Компания предложила NASA, чтобы подготовку лунной базы доверили частной космической отрасли (намек ясен). И у фирмы есть все основания подключиться к такой работе. Для того чтобы выбрать наиболее удачную стратегию строительства защитных сооружений, нужно не просто подобрать правильное место для базы, но и изучить местность детальнее, узнать об имеющем-

ся там грунте, о распределении и размерах камней, их «сплоченности», механических свойствах реголита и так далее. А Astrobotic уже добровольно взяла на себя такую инициативу: в ее планах посылка на

Глядя на копошащихся в лунной пыли желтых роботов, поневоле вспоминаешь трогательного трудягу WALL•E, оставленного людьми для разбора гор мусора.

Селену нескольких посадочных зондов и луноходов, в том числе – в очень интересующий NASA кратер Шеклтона (Shackleton) на южном полюсе. Может, рвение частной компании будет по достоинству оценено после первого ее успеха? Ждать осталось не так уж долго: Astrobotic планирует высадить на Луне свой первый луноход в декабре 2010 года.

дело техники

Насекомые, управляемые с пульта ДУ, присутствуют не в одном фантастическом фильме и рассказе. Незаметные и ловкие разведчики, оставляющие позади любой микроскопический беспилотник, до сих пор виделись военным лишь в сладких снах. Но если есть заказ, учёные и инженеры рано или поздно его выполнят.

Небезызвестное научноисследовательское агентство Пентагона DARPA еще в 2006 году открыло тему «скрещивания» насекомых с микроэлектромеханическими системами – Hybrid Insect MEMS. За превращение разнообразных букашек в киборгов взялись сразу несколько коллективов. Особенно интенсивно работа закипела в «совместном предприятии» специалистов из Калифорнийского в Беркли (University of California at Berkeley) и Мичиганского (University of Michigan) университетов.

техника, механизмы, электроника

Жуки-киборги вылетели на пробную разведку

Немало экспериментаторы поломали головы над оптимальной системой управления насекомыми. В 2008 году группа под руководством Майкла Махарбица (Michel Maharbiz) показала общественности первые успехи: сигналы, подаваемые на имплантированные в жуков электроды, заставляли последних начинать или прекращать махать крыльями (в зависимости от полярности напряжения). В первых опытах жуки были закреплены неподвижно, а сигналы посылались по проводкам. Далее ученые сумели отвязать

Войдет ли этот рейс в будущие учебники по биоинженерии? План полета: Т0 – начало записи (жук летит к оператору с ноутбуком), Т1 (0,6 с) – человек подает команду «налево», насекомое отвечает маневром, Т2 (1,6 с) – выполнена команда «направо», Т3 (3,1 с) – снова команда «налево», Т4 (4,2 с) – «направо», Т5 (4,8 с) – жук сел на занавесе.

2009 • май

дело техники своих подопечных: крошечные схемы управления научились помещать на самих насекомых. При этом подачей импульсов на отдельные мышцы, а также при помощи полоски светодиодов, расположенной перед глазами летающего существа, исследователи научились задавать жуку направление движения. Но последовательность ко манд была зашита в памяти микросхемы, так что насекомое могло выполнять только жестко предписанный «план полета». Чтобы получить подлинное ДУ, нужно было добавить радиоканал. А это увеличивало вес электроники, что грозило настоящим тупиком.

И вот в начале 2009 года объединенная команда двух университетов порадовала продолжением темы: впервые были «созданы» летающие насекомые-киборги с радиоуправлением. В конце января американские умельцы выступили в Италии на международной конференции по микроэлектромеханическим системам IEEE MEMS 2009. Представлял работу один из ее авторов Хиротака Сато (Hirotaka Sato). Жуки-носороги (Mecynor rhina torquata), использованные в данном эксперименте, насчитывали от 4 до 8 сантиметров

(b)

в длину и весили от 4 до 10 граммов. Им имплантировали шесть электродов в мускулы и «мозги», а команды на взлет, посадку или разворот теперь могли подаваться на расстоянии – с ноутбука. Для этого авторы исследования собрали крошечные контролирующие устройства, которые преобразовывали команды, принимаемые по радиоканалу, в электрические импульсы, подаваемые на электроды. Эти контроллеры и наклеили на спины подопытным созданиям. Микроконтроллер

Антенна

К правой зрительной доле мозга К левой зрительной доле мозга Микробатарея

(d) (c)

(g)

(e)

(f)

Комплекс дистанционного управления жуком (упрощенно): a) жук-киборг, b) ноутбук с подсоединенным через USB радиопередатчиком, c) приемник, d) антенна, e) стимулирующие правый и левый «лобовые» электроды, f) летательные мускулы, g) контрэлектрод.

май • 2009

Управляющее устрой ство, вид сверху и снизу. Необычные приборчики были собраны из электронных компонентов от ряда известных промышленных компаний, в частности Texas Instruments.

Плата с микросхемой, приемопередатчик, работающий на частоте 2,4 ГГц, дипольные антенны, аккумулятор на 8,5 миллиамперчаса – такова получилась ноша жуков-киборгов. А потянула она всего на 1,33 грамма, что меньше предельной грузоподъемности жука-носорога, который может взлететь с тремя граммами «на

техника, механизмы, электроника

борту». Это, кстати, одна из причин, по которым для новых опытов выбрали данных созданий: не каждый жук поднимет даже такой крошечный электронный модуль. В среднем через полсекунды после электростимуляции соответствующего нерва жуки поднимались в воздух. Вероятность успеха при нажатии на ноутбуке кнопки «взлет» составила 97% (29 выполненных команд из 30 попыток). В самом же полете жуки успешно маневрировали по распоряжениям ученых (выполнялись простые сигналы «вправо» и «влево»). Причем, как оказалось, для уверенной коррекции курса не требовалось светить в правый или левый глаз создания белыми светодиодами (как в прошлом году), достаточно было просто подавать электрические импульсы сразу в зрительные участки нервной системы. Исследователи полагают, что жуки могут сыграть роль универсальных платформ для разнообразных датчиков, в том числе – микроскопических видеокамер. Тут американские ученые опять-таки похвалили своих трудяг-носорогов, отметив, что их предельная грузоподъемность в 3 грамма, за вычетом 1,3 грамма на схему управления, означает возможность смонтировать на спине насекомого целевую нагрузку весом 1,7 грамма. Учитывая спонсорство DARPA, нетрудно предсказать военное применение новой технологии. Но сами разработчики жуков-кибор-

Имплантация элект Взрослая особь Личинка родов выполняется Имплантация еще на стадии куколки, а полный комплект оборудования добавляют уже к взрослой особи. Причина – внедрение электродов Куколка сразу во взрослого жука с высокой вероятностью Беспроводная приводит к его гибели в система управления течение короткого времени. Аналогично происходит дело и с попыткой имплантации контактов в личинку. И только в случае куколки электроды постепенно зарастают молодой тканью и оказываются без последствий интегрированы в насекомое, причем получается прочный механический и электрический контакт. Кстати, такой подход применяют и другие группы, работающие в данном направлении.

гов отмечают, что гражданское применение также возможно. Скажем, можно вообразить поиск пострадавших в завалах. Долгосрочная цель проекта и вовсе фантастична – ученые мечтают максимальным образом задействовать собственные возможности насекомого. Зачем нужна камера, если у жука есть глаза? Может, лучше научиться снимать сигнал с них и кодировать его в радиоимпульсах, передавая картинку на компьютер? А «тяжелый» аккумулятор для электроники в будущем может уступить место системе, извлекающей толику энергии из самого насекомого, благо он прекрасно умеет пополнять ее запасы (то есть кормиться). Первое приближение к такой перспективе показала на все той же конференции MEMS 2009 другая команда исследователей из университета Корнелла (Cornell University). Она превратила мотылька Manduca sexta (табачный бражник) в летающий химический сенсор. Как и в предыдущем примере, авторы этой работы имплантиро-

вали электроды в насекомое на стадии куколки. Несколько контактов с определенными долями нервной системы (внедренных в голову существа) позволили снимать впоследствии четкий электрический сигнал при «экспозиции» бабочки ряду химических соединений. Целевые молекулы, к которым чувствительно это насекомое, вызывали в 10 раз более сильный отклик, чем нецелевые. А это значит, что, по идее, совместив биоинженерию (те же MEMS) и генетические модификации насекомых, можно построить живые датчики, облетающие мест ность по заданному маршруту и передающие по радио результаты измерений. До полноценного управления насекомыми, конечно, еще далеко. Но ведь Корнеллом, Беркли и Мичиганом список университетов, где работают над насекомыми-киборгами, не исчерпывается. И можно предсказать новые успехи на данной ниве. Так что сны генералов понемногу сбываются. 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Крылораскладушка подняло в небо автомобильсамолет

Крылья этого автомобиля раскладываются и складываются при помощи электрического сервопривода. На шоссе машину тянут передние ведущие колеса, в воздухе – винт. И те и другие приводит один двигатель мощностью в 100 лошадиных сил.

май • 2009

Американская компания Terrafugia впервые испытала в воздухе свой долгожданный летающий автомобиль Transition. Хотя тест прошёл с задержкой в четыре месяца против ранее обещанных сроков, это не должно помешать новаторам вывести уникальный продукт на рынок. Отставание? Но конкурентов-то практически

http://www.youtube.com/watch?v=9EW-GVNTpHc&feature=player_embedded

Пусть летающие авто изобретены далеко не вчера, только в последние годы наметилось настоящее «ускорение» в данной сфере. И Terrafugia тут – «на острие атаки». Ее Transition представляет собой двухместный закрытый аппарат, который летает как самолет и ездит по обычным дорогам как автомобиль. При этом на трансформацию из одной конфигурации в другую у машины уходит менее 30 секунд. Достаточно только нажать кнопку. Transition не требуется ни прицеп для крыльев (они ав-

томатически складываются), ни оставляемые в аэропорту части, как это было у ряда исторических предшественников аппарата. О Transition, к слову, мы знали подробно, еще когда он был проектом. В 2007-м компания приступила к постройке отдельных узлов машины, отчиталась о первых успехах и объявила о начале приема заказов на нее. Несколько месяцев назад Transition был построен. Последовали наземные испытания. А теперь Terrafugia объявила об эпохальном этапе в своем

техника, механизмы, электроника

долгом проекте: 5 марта 2009 года в международном аэропорту Платтсбурга (Plattsburgh), штат Нью-Йорк, Transition успешно совершил свой первый короткий полет. Судя по снимкам, первый полет был далеко не единственным. Вообще же Transition способен взлетать с коротких полос местных аэродромов (с автотрассы этого делать нельзя просто по соображениям безопасности). Transition классифицируется как легкий спортивный самолет, так что его владелец должен иметь соответствующую лицензию пилота. А таких людей в тех же Штатах – очень много. Теперь им будет доступно ранее невозможное: «бесшовное» путешествие по маршруту дом – дорога – аэропорт – аэропорт – дорога – дом. И все это практически без остановки и необходимости менять средство передвижения. С учетом цены машины в $194 тысячи можно сказать – спрос будет. Инженер Карл Дитрих (Carl Dietrich), создатель Transition и один из основателей Terrafugia, выпускник знаменитого Массачусетского технологического (MIT), говорит: «Это прорыв в мире индивидуальной мобильности. Путешествия теперь могут представлять собой смешанный опыт «воздух/земля» без нервотрепки. Это то, к чему энтузиасты от авиации стремились с 1918 года».

Питается летающее авто обычным бензином, а основные характеристики машины выглядят так: дальность полёта 740 километров, крейсерская скорость в воздухе 185 км/ч, топливный бак – 75,7 литра, расход горючего в воздухе – 19 литров в час, на шоссе – 7,84 литра на 100 км.

Из конкурентов детищу Terrafugia стоит вспомнить давно обещанную ее соотечественницу «летающую тарелку» (в магазинах ее как не было, так и нет, хотя аппарат работоспособен), еще только создаваемое канадское четырехместное летающее авто и блестяще преодолевший Гибралтар британский летающий автомобиль Skycar. Последний вскоре должен появиться на прилавках. Но он, будучи открытым багги-парапланом с гибким крылом, куда менее практичен, чем Transition, и больше является экзотическим спортивным снарядом (но зато – намного более доступным). Так что по большому счету соперников у Transition пока нет. Правда, срок начала поставок этого «ездящего самолета»

или «летающего авто» (что здесь главное?) первым покупателям оказался несколько перенесен – на 2011 год. Но то, что машина реально летает, вселяет некоторую надежду на успех этого проекта.

Как опцию для Transition можно заказать парашют, спасающий весь автомобиль целиком. Transition помещается в стандартный гараж и не занимает на шоссе больше места, чем крупный легковой автомобиль. 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Стальные устрицы доставят на берег силу волн

Темп колебаний этих огромных железяк должен быть достаточно низким, чтобы не представлять угрозы ни для рыбок, ни для пловцов.

Самый масштабный проект в области морской энергетики обещает обеспечить электричеством миллион домов. Над этой задачей будут «трудиться» примечательные установки, которые ныне воспринимаются большинством не иначе как технический курьез. Планов – на десятилетие. Но первенцы технологии покажут свои

Компания Aquamarine Power (базирующаяся в Эдинбурге) при содействии специалистов из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University Belfast) разрабатывает несколько вариантов альтернативных электростанций. Как нетрудно догадаться, все ее проекты основаны на использовании энергии моря. И, видимо, заложено в них не только здравое зерно, но и светлая экономическая перспектива, поскольку на днях стало известно, что разработки

май • 2009

Первый полномасштабный образец «Устрицы» уже почти готов. Aquamarine будут материализованы в «большом масштабе». 23 февраля Aquamarine Power заключила соглашение о партнерстве с ирландской Airtricity (подразделением крупной шотландской компании Scottish and Southern Energy). Airtricity – один из мировых лидеров «зеленой энергетики», располагающий крупными ветровыми фермами в Республике Ирландия, Северной Ирландии, Шотландии, Англии, Уэльсе, Нидерландах, Португалии, Германии и планирующий их сущес-

техника, механизмы, электроника

твенно приумножить. А теперь эта компания решила обратиться еще и к водной стихии. И даже готова вложить в это дело энные капиталы. По данному соглашению партнеры к 2020 году должны построить в Великобритании и Ирландии россыпь приливных и волновых электростанций общей мощностью в один гигаватт! Немало, прямо скажем, – таков средний расход электричества у примерно одного миллиона частных домов. И это, по некоторым данным, самая крупная сделка в области океанской энергии. Предполагается, что в рамках данного проекта масштабное применение найдут две разработки эдинбургской компании. Первая, под названием Oyster («Устрица»), представляет собой оригинальную волновую электростанцию. И пусть внешнего сходства этой установки с устрицей – ну совершенно никакого, зато совпадает размещение: моллюски главным образом селятся у береговой линии, в пределах сотни-другой метров от кромки пляжа, и на умеренных глубинах в считанные метры или десятки метров. Вот и Oyster предложено ставить на дно близ берегов (там, где они не будут мешать судам), на глубине порядка 12 метров. Огромные поплавки, закрепленные на дне на мощных

Преобразователь энергии

Гидроэлектрогенератор

Поршень

Труба высокого давления

Схема «устричной» станции. Один экземпляр такой машины будет вырабатывать от 300 до 600 киловатт в зависимости от места установки и ряда других деталей. Но авторы концепции, конечно, видят в мечтах целые наборы таких аппаратов, дающих в сумме уже мегаватты. Несколько поплавков с насосами могут сообща работать на одну большую береговую гидротурбину, что сократит стоимость комплекса.

рычагах, должны раскачиваться под действием пробегающих над ними волн. Это очень напоминает элегантные «железные водоросли», но есть существенные отличия. В проекте «Железные водоросли» электрический генератор располагался у основания рычага – под водой. А вот специалисты из Эдинбурга решили, что всю электрику следует оставить на берегу – так она дольше проработает, да и обслуживать и ремонтировать ее будет несравненно проще. А вот на дне останется только суперпоплавок и приводимый им в движение двухсторонний поршневой насос. Последний погонит морскую воду на берег, где она будет крутить ротор гидроэлектрогенератора. Такая идея разделения в пространстве механизма сбора волновой энергии и блока,

преобразующего ее в электричество, видимо, носится в воздухе (или плавает в воде?). Вот в волновой станции Элвина Смита, также в море, был оставлен лишь поплавок-насос (только раскачивающийся вверх-вниз). Однако в той установке воду предложено было закачивать в горное водохранилище, служащее емкостью для ГЭС классического типа, а в проекте Aquamarine, судя по всему, вода под давлением сразу поступает в турбину. Летом нынешнего года первый прототип Oyster должен вступить в строй на Оркнейских островах в Европейском исследовательском центре морской энергии (European Marine Energy Centre – EMEC). Вторая любопытная разработка Aquamarine Power – это приливная турбина Neptune. В «мельнице» Neptune стоят две турбины на одной опоре, 2009 • май

но масштаб новой установки – огромный. И мощность выше вдвое. Каждый из двух генераторов Neptune дает до 1,2 мегаватта, а вместе, стало быть, – 2,4. «Вертушки» этой станции двунаправленные. То есть они будут крутиться и при приливе, и при отливе. И, что важно, чем больше по размеру отдельная турбина – тем дешевле вырабатываемая ею энергия. Тут работает эффект масштаба (который уже в полной мере опробован в ветровой энергетике). Экспериментальный образец «Нептуна» Aquamarine также намерена вскоре испытать на тестовом участке EMEC, но несколько позже «Устрицы». А в дальнейшем и та и другая машины должны быть брошены на реализацию «плана 2020». Грандиозный проект Aquamarine и Airtricity, конечно, не единственный в альтернативной энергетике, хотя и один

Оркнейские острова славятся приличными волнами (синие стрелки) и значительными приливными течениями (белые стрелки). Именно потому здесь расположился Европейский исследовательский центр морской энергии, в котором сразу несколько компаний или уже тестируют, или собираются испытывать свои волновые и приливные установки (иллюстрация EMEC).

из крупнейших (пока, правда, бал тут правят ветряки, а разномастные волновые станции и приливные турбины – только догоняют «выскочек»).

Подстанция

Генератор Кабель

«Нептун». Расчётный КПД этой грандиозной установки составляет 45%

май • 2009

Но если все пойдет по плану, морское направление развития энергетики получит мощный импульс. К тому же 2020 году, по некоторым оценкам, в Британии в целом общая доля морской энергии может достичь 10% или около того (и это не считая ветровых ферм, в том числе очень перспективных оффшорных), а Шотландия, в частности, намерена в том же году и вовсе половину своего энергопотребления обеспечивать за счет ветра, приливов и волн! Вот тогда уже никто не скажет, что подобные «Устрицам» установки – забавная экзотика и не более.

дело техники

Когда речь заходит об экзоскелете для нижней части тела, а попросту — о киберштанах, нам почему-то вспоминается мультфильм «Уоллес и Громит». Одним из творений рассеянного и легкомысленного изобретателя Уоллеса были как раз самоходные портки, с которыми не раз случались забавные казусы: капризная вещица проявляла норов и была способна «про-

техника, механизмы, электроника

Ноnda – это не только машины, но еще и киберноги

Эта странная на вид штуковина «ходит» за человека. Ну, или почти «за него».

В http://www.youtube.com/watch?v=pp4XUvgqkbU&feature=player_embedded

В каждой шутке, как известно, доля шутки. Соединить несколько «палочек» шарнирами, снабдив их электромоторчиками – дело недолгое. А вот сделать так, чтобы эта конструкция помогала ходьбе, но при этом не стесняла человека, а чутко реагировала на движения, – очень даже непросто. Богатый опыт постепенного совершенствования «умного» ASIMO, пожалуй, самого сложного ходячего человекоподобного робота на планете, а также собственные исследования по биомеханике человеческой ходьбы позволили компании

Honda создать свою версию киберштанов, пользование которыми, как уверяют инженеры, простое и интуитивное. Как и раньше, устройство называется Walking assist device (первый и при этом необычайно портативный «ножной» экзоскелет под таким же именем Honda представила в апреле прошлого года). Только теперь к названию прибора добавлено With Bodyweight Support System, читай – с поддержкой пятой точки. И не зря. Фактически перед нами совершенно другая система. 2009 • май

дело техники Для надевания Walking assist вовсе не требуется застегивать вокруг ног или пояса многочисленные ремни, как это было с аппаратами-предшественниками. Достаточно обуться в ботинки (являющиеся частью устройства) да приподнять сиденье, венчающее киберноги, и можно отправляться в путь. Машина следует за движениями человека, при этом она направляет свое усилие так, чтобы оно проходило через центр тяжести владельца. Это помогает ему держать равновесие. Более того, аппарат учитывает при регулировке усилия различные позы. Так, во время ходьбы компьютер командует парой электромоторов сообразно сигналам с датчиков в подошвах механизма. А еще машина учитывает угол сгибания коленей. Если человек перемещается в полу-

Основные характеристики устройства: вес – 6,5 килограмма (включая обувь и литиево-ионный аккумулятор), время работы на одной зарядке – 2 часа. Устройство может быть выполнено в разных размерах. При этом если конкретный аппарат рассчитан на пользователей с «номинальной» высотой 170 см, это означает, что данный Walking assist смогут нормально применять люди с ростом в пределах 165–175 см. Honda Walking assist device позволяет ходить, подниматься и спускаться по лестнице или наклонной плоскости, приседать и вставать.

приседе или поднимается по лестнице, усилие моторов, поддерживающих вес владельца, будет увеличено. Walking assist на данный момент – это вершина исследований, ведущихся Honda с 1999 года. Главная цель – подарить радость движения старикам, еще способным ходить, но уже с трудом. А второе предназначе22

май • 2009

техника, механизмы, электроника В качестве возможной области приложения новинки можно привести еще и реабилитацию пациентов после травм ног или позвоночника и другие «медицинские ситуации».

ние киберштанов – оснащение рабочих на конвейере. Вот тут, кстати, пригодится и движение вприсядку (в ходе сборки авто куда только не приходится залезать), и помощь при подъеме тяжестей. Что до ограничения времени активной работы на одной зарядке батареи, полагаем, авКиберноги от Honda в действии на конвейере хондовского завода Саитама (Saitama) в Сайяме.

2009 • май

дело техники

Одним из важных достоинств проекта Walking assist второго поколения японские инженеры называют отсутствие выступающих за «габариты» человека деталей. Поскольку рычаги и моторы находятся с внутренней стороны лодыжек и бедер, а также сзади туловища, с новым устройством проще проходить в узких местах. Да и риск задеть что-то – ниже.

торам «усилителя ног» нетрудно будет предусмотреть смену заранее заряженных аккумуляторов или даже переодевание рабочих в новые «штаны» на время заправки первых. Инженер Honda Дзюн Асихара (Jun Ashihara) считает, что аппарат понравится и тем, кому по долгу службы приходится проходить большие расстояния. «Он должен быть предельно прост в использовании, как велосипед, – говорит Асихара. – Он уменьшает стресс, и вы чувст вуете себя менее уставшим». Во всех случаях владельцы чудо-машинки оценят, насколько она уменьшает нагрузку на 24

май • 2009

мышцы и суставы ног (бедра, колени, лодыжки). Как гласит пресс-релиз компании, с нынешнего месяца начинаются испытания Walking assist на автомобильном заводе Honda в Сайяме (Sayama). Именно сборщики первыми смогут выявить все достоинства и недостатки разработки. Но уже сейчас можно сказать о ее главных преимуществах перед аналогами: низкий вес и эстетичность. Сравнивая Walking assist с ранними образцами кибер брюк. мы увидеи, что конструкция заметно ужалась, при аналогичных возможностях.

Кстати, одним из прототипов Walking assist был японский же костюм HAL. Ныне японская компания Cyberdyne фактически поставила разработку университета Цукубы (Tsukuba University) на поток. Пока – для рынка Японии, но через некоторое время на-

До появления на конвейере полных робокостюмов дело еще не дошло. Но и «нижняя половинка» экзоскелета, созданная «Хондой», может заметно сократить усталость рабочих, проводящих целый день на ногах.

техника, механизмы, электроника Облегченные HAL-штаны и полный костюм HAL, который в зависимости от исполнения и настроек усиливает действия человека в 2–10 раз.

мечен выход в Европу, а потом и в другие части света. Вот только цена такого костюма сравнима со стоимостью авто бизнес-класса. Он не по

карману даже многим госпиталям (а ведь одна из задач экзоскелета – помощь медсестрам и сиделкам, помогающим, в свою очередь, пациентам).

Потому массовому пользователю недавно была предложена упрощенная версия HAL – только низ. Эти киберштаны компания отдает в аренду за $2 тысячи в месяц. Что дальше? Логичным развитием экзоскелетов можно посчитать разнообразные ходячие кресла, вроде Toyota i-foot или HUBO-FX1. Красота! Тут совсем напрягаться не нужно. Но здесь уже и не приходится говорить о компактности механизма. И, скажем, применение подобных штуковин внутри помещений ограничено в силу габаритов ходячих машин. А при поломке такое кресло с собой не унесешь – это же целое транспортное средство. Полагаем, развитие «усилителей» мышц должно пойти в противоположную сторону – минимизации. Те же киберштаны со временем, быть может, утончатся настолько, что их можно будет надевать не на, а под штаны обычные. А главное – поскольку тут нет никакого автономного «самоуправления», с Honda Walking assist device приключения Уоллеса нам не грозят. Посмотрим на них лучше в кино. 2009 • май

наука

природа, космос, общество

Неуловимые рыбы молниеносно пролетают мимо науки

Для современных ученых скайфиши, к сожалению, доступны только в виде компьютерных моделей или редких снимков…

май • 2009

Что нужно этим созданиям? Почему они прячутся? Никто не знает. Известно только, что они повсюду, хотя увидеть и потрогать их доводится немногим. Эти существа показываются редко, однако их не смогли классифицировать: неясно – это рыбы, птицы или черви… Самое главное – непонятно, может ли от них исхо-

Эти странные существа похожи на глубоководных жителей: у них длинные червеобразные тела и широкие выступы по бокам, с помощью которых они перемещаются как будто бы на крыльях. Примерно так под водой «летают», например, скаты, совершая волнообразные движения. Но незадача в том, что обитают они не в воде, а в воздухе. Вероятно, их найдут в водоемах, но пока что их даже в атмосфере находят только по чистой случайности. Судя по всему, речь о представителях фауны, но кто они

такие и откуда взялись – никому неизвестно. По-видимому, по той же самой причине нет общего мнения по простому вопросу – как этих тварей называть. Есть разные наименования: «летающие палочки» («flying rods» – из за продолговатой формы), «солнечные существа» («solar

entities» – с солнцем они общего имеют, конечно, не больше, чем солнечные ангелы; просто такое название появилось изза того, что их проще заметить, когда они пролетают перед солнцем) или «скайфиши» («skyfish» – «небесные рыбы» – из-за «рыбного» способа перемещения, хотя их видели только в небе). Больше всего распространен последний вариант, поэтому мы будем придерживаться именно его. Впервые изображение скайфиша был получено более десяти лет назад. Режиссер Хосе Эскамилья (Jose Escamilla) в 1994 году где-то в штате НьюМексико снял на видео нечто странное и подумал, что это НЛО. Когда он стал изучать пленку, то никаких летательных аппаратов, разумеется, не обнаружил, но нашел на ней кое-что еще более удивительное. Да, именно таких существ – скайфишей, пролетавших в воздухе, он и заметил. Он просмотрел все кадры и убедился, что это не брак пленки и не оптическая иллюзия – это было что-то живое, перемещавшееся на огромной скорости. Вскоре он стал внимательнее разглядывать все свои видеозаписи и все чаще находил на них этих существ, постоянно убеждаясь в том, что они летают вокруг нас. Вскоре различных доказательств нашлось столько, что Эскамилья создал целый

Кадры из любительских видеофильмов, отснятых в разное время.

сайт, посвященный этим таинственным созданиям. Многие люди, занимающиеся исследованием неизвестных форм жизни, которые часто называют себя криптозоологами, не могут точно сказать, можно ли называть скайфишей животными, или это нематериальные объекты. Чтобы быть в этом уверенным, нужно поймать хотя бы одну особь. Однако эти слова – не более чем здоровый научный скептицизм. Ведь на свете есть люди, которые не просто имеют серьезные основаниях догадываться о природе «небесных рыб», а знают по своему опыту, что это живое существо. Это люди, которые знают, что это за живность, видят их вблизи и иногда трогают, – ловцы скайфишей.

Эти люди есть в разных странах. Дело в том, что после открытия Эскамильи скайфишей стали все чаще замечать – то ли эти существа стали сильнее размножаться из-за постепенного потепления на Земле, то ли на них просто стали обращать внимание. Понемногу этот интерес стал распространяться по всему миру. Сейчас большинство умелых скайфишеров живет в Японии. Один из самых знаменитых – Кодзо Итикава (Kozo Ichikawa). Мастер Итикава – так его почтительно называют соседи – живет в деревне. Он говорит, что скайфиши очень редкие создания. Однако в том тихом месте, где Кодзо поселился, они частенько ему попадаются. 2009 • май

наука «В детстве, гуляя в горах, я часто ловил этих существ – маленьких и больших, – вспоминает он. – Насколько я знаю, их сейчас называют на американский манер – «скайфиш», но у нас деревне их называют по-своему – «тюман» (chuman)». Что значит это слово, он не пояснил. Итикава говорит, что в его селении тюман очень почитают и бережно к ним относятся, считают едва ли не духами деревни. Иногда их ловят – но только для развлечения, ведь это не так уж просто сделать. Впрочем, эта забава ничего, кроме эмоций, не приносит. «Такова местная традиция – ловить их, но и не причинять им вреда: поймал и отпустил, поймал и отпустил – такие правила», – рассказывает Итикава. Вот что значит истинное благоговение перед живой природой! Поймать скайфиша дей ствительно очень интересно – это получается не у каждого. И, разумеется, лучше всего это дается Итикаве. Для ловли он использует специальные средства. Выходя на охоту, Итикава готовит приманку. Сначала делает особый раствор, представляющий собой смолу, растопленную в воде (к сожалению, мастер не уточнил, что за смолы используются для приготовления этой жидкости). Затем добавляет в него куски сушеного тунца. Объясняя, почему он выбрал именно эту приманку, Итикава 28

май • 2009

Скайфиш, сфотографированный на фоне вечернего города в Азии.

говорит, что в воздухе вода отражает солнечный свет и создает блики, привлекая скайфишей. Но забава, надо сказать, небезопасная: скайфиши очень ядовиты в осенне-зимний период, поэтому иногда даже Итикава обязательно использует средства защиты – шляпу с сеткой и резиновые перчатки. Больше никаких средств он с собой не берет, а ловит их – прямо руками! И это при том, что местные скайфиши летают со скоростями до трехсот километров в час. Не удивительно, что после этого Итикаву называют мастером своего дела! Он утверждает, что скайфишей становится все меньше, и уверен, что это происходит изза «изменяющихся природных условий, например, температуры и прочих проблем». Но, очевидно, в этом Итикава не совсем прав. Скайфишей, может быть, и становится меньше вокруг его селения, но в других регионах их, напротив, все больше. Соответственно,

больше становится и мастеров, хотя и не таких выдающихся. Все они занимаются ловлей с помощью разных приспособлений. Например, японский ловец Садаеcи Идзима (Sadayoshi Iizima) для этого использует могоси (mogoshi) – длинную палку с заточенной спиральной проволокой на конце. А другой японский скайфишер Тацуо Имото (Tatsuo Imoto) применяет яд. В общем, как видите, большинство этих средств не очень-то гуманны. Говоря о мировом опыте скайфишинга, нужно отметить, что его непросто систематизировать. Правда, никто этого и не хочет делать – у каждого ловца свои секреты, особенные устройства и методы работы. К примеру, очень интересен подход к работе у немца Михаэля Ризенхубера (Michael Riesenhuber). Отправляясь на охоту, он никогда не поддается эмоциям и сохраняет холодный рассудок. Завидев скайфиша, он не бросается за ним сразу же.

природа, космос, общество

Сначала Михаэль берет бумагу и ручку и пытается сделать оценочные вычисления траектории скайфиша, чтобы предсказать характер его движения в ближайшие минуты. И только после того, как приблизительная математическая модель построена, приступает к ловле. Достоин внимания подход к делу двух американских частных детективов – Марвина Оливера (Marvin Oliver) и Джеффри Дойла (Jeffrey Doyle). Занимаясь поимкой скайфишей, они пытаются применять методы, почерпнутые ими из криминалистики. С поимкой скайфишей есть ряд проблем. Ловцы редко признаются в том, что они добыли этих существ. Известны только немногие истории, когда якобы помещенные в емкость скайфиши быстро умирали в неволе. Говорят, что впоследствии они очень скоро разлагаются, в результате чего остается только гелеобразная жидкая масса (без намека на скелет или кожу), которая затем также довольно быстро высыхает. Тем не менее, никаких вещест венных подтверждений этого никто не захотел предоставить. И зря. Ведь о скайфишах нужно знать зоологам. К примеру, только благодаря Итикаве, как самому опытному из скайфишеров в мире, известен размер скайфишей – от тридцати сантиметров до трех метров. Но этого недостаточно для специалистов. О каких особях идет

Скайфиши в природных условиях. Где этих существ больше – в городе или за ним – пока никто не знает.

речь? Это взрослые или детеныши? Самцы или самки? Или это вообще разные виды? Это знание, к сожалению, биологам пока недоступно. Есть еще и другие соображения, по которым информация о скайфише должна быть обнародована – соображения безопасности. Ведь, как показывают редкие случайные видеозаписи, «небесные рыбы» перемещаются с невиданной скоростью от ста до тысячи (!) километров в час. Легко представить, какая это опасность для человека! Кроме того, еще раз вспомним, что иногда скайфиши бывают крайне ядовиты. А какую опасность они представляют для авиации! Страшно представить, какую роль эти существа играют в истории воздушных катастроф! Интересно еще заметить, что на скайфишей начали обращать внимание только после того, как стали рассматривать те кадры, которые считали испорченными. Возможно, человечество зафиксировало большое число скайфишей, но многие

свидетельства на фотопленках, снимках и видеопленках были просто отправлены в мусорную корзину – как брак. Все факты и предположения, связанные со скайфишами, вызывают определенную настороженность. Эти существа запечатлены в Японии, США, Мексике, Германии, Самоа и многих других странах. И никакой информации об этих созданиях в нашей большой стране… Трудно догадаться, в чем может быть секрет – в особенностях экологии, природных ресурсов или климата. Однако не исключено, что этим животным у нас попросту не уделяют должного внимания. А ведь вероятно, что их незримое присутствие играет большую роль в нашей жизни и, возможно, истории. Что же делать, если вы вдруг обнаружите скайфиша? Прецедентов не так уж и много, поэтому непросто давать такие советы. Быть может, в такой момент следует вспомнить о своей гражданской позиции, проинформировать общественность и представителей науки. И, конечно, не паниковать. 2009 • май

наука

природа, космос, общество

Завершен сбор фрагментов астероида, взорвавшегося в прошлом году над Нубийской пустыней. Событие примечательное. Впервые астрономам удалось обнаружить и изучить небольшой астероид до его входа в земную атмосферу, а потом найти фрагменты этого объекта. И собственно предсказание о падении астероида так-

Взрыв астероида породил сотни поводов для размышлений

Речь идет о нашумевшем (в прямом и переносном смысле) 7 октября прошлого года астероиде 2008 TC3

Открыл астероид Ричард Ковальски (Richard Kowalski) из обсерватории в Аризоне (Mount Lemmon Observatory). А поскольку размер космического тела был невелик, следовательно, и яркость его была мала: засечь объект удалось лишь на подходе к Земле, примерно за 20 часов до удара. Когда удалось просчитать его орбиту, тут-то и обнаружилось, что тело столкнется с Зем-

май • 2009

лей – до этого самого столкновения оставалось всего 13 часов (за расчет спасибо Стиву Чесли (Steve Chesley) из Лаборатории реактивного движения (JPL)). Далее события развивались точно по сценарию, обыгранному в голливудских фильмах. С той лишь разницей, что опасность планете не грозила – было ясно, что крохотный астероид взорвется в земной атмосфере.

Серия звонков, факсов, SMS и прочих e-mail в кратчайшие сроки подняла на ноги огромное число людей по обе стороны океана. Были задействованы специалисты кучи центров и программ, в частности американской системы наблюдения за околоземными объектами (NASA Near Earth Object Program). За астероидом принялись следить сразу несколько крупных телескопов в США, на Канарах и в Европе, далее по всему миру. Ученые снимали данные (спектр, в частности), а службы слежения за околоземными объектами вычисляли точку падения. Поскольку число обсерваторий, следивших за 2008 TC3, быстро достигло 26, время падения удалось вычислить с точностью до 15 секунд, и место также определилось довольно точно. Оказалось, что произойдет это в малолюдной местности, в Нубийской пустыне (Судан). Джекоб Койпер (Jacob Kuiper) из Королевского метеорологического института (Royal Netherlands

След от взорвавшегося астероида, сфотографированный кем-то из местных жителей и попавший таким образом в руки астрономов.

Падение и фейерверк от астероида, по счастью, заснял метеоспутник Meteosat 8 европейской организации EUMETSAT. Вверху – инфракрасный канал (это еще свет от раскаленной скалы до ее разрушения), внизу – видимый диапазон и опять-таки ИК-канал.

Meteorological Institute) первым спохватился, что никто из ученых не сможет увидеть непосред ственно момент взрыва. Джекобу пришла мысль, что над Африкой летает немало авиарейсов. В последний момент специалисты связались с бортом 592 компании Air France-KLM. Хотя лайнер находился в 1400 километрах от места падения, большая высота точки взрыва над землей позволяла надеяться на успех. Пилоты погасили в кабине все лишние огни и стали всматриваться в горизонт. Вскоре они увидели яркие желтокрасные сполохи. Разница между фактическими и предсказанными временем столкновения и местом составила всего несколько секунд и километров. «У нас

никогда не было такого конкретного подтверждения того, что все механизмы работают», – радуется Чесли, комментируя эту маленькую мировую репетицию «Армагеддона». Далее в ход событий вмешался Питер Дженнискенс (Peter Jenniskens), астроном из института по поиску внеземного разума SETI Institute. Он удивился: такое дело, астероид упал, а никто его не ищет! Под лежачий камень, как говорится… Питер первый и организовал экспедицию к месту падения обломков небесного гостя. Он вылетел в Судан, где объединил усилия с Муавией Хамидом Шаддадом (Muawia Hamid Shaddad), астрономом из Хартумского университета (University of Khartoum). 2009 • май

наука В помощь они взяли 45 студентов из этого вуза. Причем пришлось организовать несколько походов. Прибыв на место в автобусе, охотники за космическими камнями растягивались цепочкой на сотни метров и проходили пешком многие километры по пустыне, чтобы выловить останки взор вавшегося тела (теперь уже именуемые метеоритами). Так в декабре 2008-го удалось найти первый камушек из космоса. Через недели, когда число людей, прочесывающих местность, удалось увеличить за счет школьников до 72, счет обнаруженных фрагментов знаменитого уже астероида пошел на десятки, и крупнейшие из них насчитывали 10 сантиметров в поперечнике. А самый последний «заход» по пустыне, состоявшийся совсем недавно, увеличил общий счет искателей до 280 фрагментов. 47 самых крупных набрали в сумме вес в 3,95 килограмма. Теперь же стали известны и первые научные итоги уникального «приключения». Анализ обломков позволил сделать несколько любопытных выводов. Диаметр астероида, упавшего на Землю, составлял 4 метра, рассчитали ученые. Однако, поскольку весил он 80 тонн, а скорость при входе в атмосферу составляла 12,4 километра в секунду (по некоторым данным 12,8), удар о воздух был силен. 32

май • 2009

Линия падения, спроецированная на космический снимок местности (красным цветом отмечены места находок небесных камней), и образцы метеоритов от астероида 2008 TC3.

Мощность взрыва специалисты оценили в 0,9-2,1 килотонны тротила (как маленькая атомная бомба), что подтвердили замеры низкочастотных волн на кенийской метеостанции, сверхчувствительные барометры которой обычно применялись для контроля за ядерными испытаниями. Произошел взрыв, к слову, на высоте 37 километров.

Исследователи отмечают, что крохотные астероиды такого размера попадают в атмосферу Земли по несколько штук в год, но 2008 TC3 был уникален, поскольку стал первым и пока единственным космическим телом, которое удалось обнаружить до столкновения. Обычно ученые лишь находят обугленные метеориты. Постфактум. А это очень важно: у спе-

природа, космос, общество

циалистов впервые появилась возможность сравнить спектры этого тела, снятые до его падения, и спектры получившихся обломков. Как изменился этот материал после «огненной купели»? Ранее ученые, получая данные о составе упавших метеоритов, могли лишь экстраполировать их на состав материнского тела, разрушившегося в небе. К тому же в космосе астероидам сопутствует пыль, влияющая на проходящий свет. Астрономы (Дженнискенс и его группа, в частности) сообщают, что 2008 TC3 принадлежал к спектральному классу F. А его останки, как выяснилось, к метеоритам-уреилитам. Это ахондриты, отличающиеся специфическим составом. К примеру, во фрагментах суданского астероида нашлось очень много углерода и стекловидных минеральных зерен, напоминающих кристаллы сахара. Вот и новая связь. Астероиды класса F отражают мало света, и у ученых до сих пор шли дискуссии – из чего они могли бы быть сделаны. Вообще говоря, специалистам не позавидуешь: у них есть масса наблюдений за различными классами астероидов (от которых порой откалываются куски, попадающие иногда на Землю) и есть масса найденных метеоритов различных типов и составов. А вот попробуй связать одно с другим. Тут каждая «ниточка» важна.

Анализы камушков в других лабораториях также подтвердили – перед нами уреилиты. А таковых среди всех найденных на Земле метеоритов – лишь 0,5%. Но и среди этого редкого типа нубийский пришелец – уникум. Ученые обнаружили в его останках аномально большое число пор. Проводивший анализ камней, собранных в пустыне, Майк Золенски (Mike Zolensky), специалист по минералогии из центра Джонсона (Johnson Space Center), говорит, что 2008 TC3 откололся от поверхности куда большего астероида. Все это привело астрономов к длинной цепочке рассуждений о строении и происхождении 2008 TC3. Поскольку в останках астероида обнаружены следы вулканических процессов (а точнее, его материнское тело когда-то пребывало в расплавленном состоянии), нужно признать – это был объект огромного размера. И он способен (через останки 2008 TC3) рассказать ученым о происходившем в Солнечной системе на заре ее формирования. Ведь протопланеты тоже проходили расплавленную стадию. Но планетозималь, останки которой теперь мы видим, не успела дорасти до полноценной планеты, остановила свой рост и остыла (став астероидом, от которого позже откололся мини-астероид 2008 TC3). Поче-

му? Ответ может пролить свет на многое. Можно ли каким-то другим способом получить материал с астероида? Конечно, но это сложно. Скажем, отправить космический зонд. Шанс на воплощение этой мечты у астрономов есть. Японский аппарат Hayabusa, в 2005 году забравший образцы грунта с Итокавы, несмотря на ряд нештатных ситуаций, медленно направляется к Земле. Дома он окажется в следующем году. Ну а если что-то у японцев не сработает, останется рассчитывать на гипотетическую (пока) европейскую миссию Marco Polo. Ученые надеются, что дальнейшее изучение метеоритов, порожденных взорвавшимся 2008 TC3, позволит раскрыть многие иные детали младенчества нашей планетарной семьи. А заодно поможет лучше разобраться с астероидами, стратегия защиты от которых может варьироваться в зависимости от строения и состава угрожающего объекта. Ведь небесные скалы представляют собой как прочные монолиты, так и горы щебня или нечто, похожее на рыхлое ледяное ядро кометы. Небольшой, в общем-то, астероид, который Землю не уничтожил, а был сам уничтожен атмосферой, в этом плане для ученых – бесплатный образчик, этакий пробник. Хочется верить, что за ним не последует «вся партия товара». 2009 • май

сетевое окружение

интернет в Украине и в мире

Что произойдет, если в Сеть будут выходить стиральная машина или чашка чая? Если количество неодушевленных пользователей в сотни раз превысит численность живых интернетчиков? Эксперты говорят, что в ближайшие десятилетия наступит рассвет новой эры. И сегодняшний Интернет данных и людей уступит место

В порядке вещей: наступает эра неодушевленного Интернета

Специалисты предсказывают, что через несколько десятилетий по Интернету будет носиться несколько миллиардов неодушевленых объектов.

май • 2009

Именно так – Internet of Things – озаглавлен доклад группы аналитиков Международного союза телекоммуникаций (ITU), специализированного учреждения ООН. Это уже седьмой по счету доклад Союза об Интернете – ITU публикует их с 1997 года. Последний прогноз получился, пожалуй, самым ярким. Аналитики смотрят в будущее и видят там следующую стадию технологической революции: «Мы идем к тому, что можно назвать «вездесущим сетевым сообществом», в котором сети и сетевые устройства являются повсеместными», – говорится в докладе. ITU вспоминает, как в начале интернет-революции поль

зователи были поражены возможностью контакта с людьми и доступа к информации, находящимися за океанами, в других часовых поясах. Для этого они должны были сесть перед PC, выйти в глобальную сеть и несколько раз кликнуть мышкой. Сегодня все несколько упростилось: люди могут выйти в Интернет без проводов с сотовых телефонов, ноутбуков и других мобильных устройств. Следующий логический шаг в этой технологической революции, по мнению экспертов ITU, будет объединением неодушевленных объектов в коммуникационную сеть. Они будут связываться в режиме реального времени и, тем са-

мым, радикально преобразуют Интернет. Это и лежит в основе Интернета вещей. «Сейчас, в 2000-х годах, мы становимся свидетелями начала новой эпохи вездесущности, в которой люди, пользователи Интернета, будут исчисляться миллиардами, но в качестве генераторов и приемников трафика могут стать меньшинством», – указывают специалисты Союза. По их словам, в настоящее время во всем мире насчитывается около 875 миллионов интернетчиков. И это число может просто удвоиться, если люди так и останутся основными пользователями будущего. Но эксперты рассчитывают на десятки миллиардов живых и неодушевленных «пользователей», использующих Сеть в ближайшие десятилетия. Каким же образом будет происходить коммуникация в случае с электробритвой, ботинками или упаковкой? Достаточно вспомнить становящиеся вездесущими микрочипы для радиочастотной идентификации (RFID) и сумасшедший прогресс в нанотехнологиях. ITU цитирует ныне покойного Марка Вейзера (Mark Weiser), некогда главного ученого исследовательского центра Xerox (Palo Alto Research Center). Он однажды сказал, что самые сильные, совершенные и глубокие технологии – «те, которые исчезают, вплетают себя в ткань повседневной жизни, пока не растворятся в ней».

1 мм

Муравей рассматривает микрочипы RFID, которые выводят неодушевленные предметы в Интернет .

В этой связи ооновские эксперты говорят, что специализированные устройства, вроде компьютеров, будут медленно исчезать, в то время как способность к обработке информации появится повсеместно в окружающей нас среде. «Интернет вещей сделает возможными формы сотрудничества и коммуникации между людьми и вещами, и между самими вещами непосредственно, чего мы до настоящего времени и не предполагали», – предсказывают авторы сообщения. Создание более миниатюрных и «умных» повседневных вещей становится не только технологически возможным, но и экономически выгодным. Однако людям придется решить ряд проблем. И, возможно, одной из самых важных будет способность убедить пользователей принять появляющиеся технологии. В особенности такие, как микрочипы RFID и другие отслеживающие штучки, которые, по мнению многих, покушаются на свободы и

права граждан. Сюда же можно отнести и опасения, связанные с нанотехнологиями. Но, безотносительно причин для беспокойства, специалистам Союза ясно одно: наука и технологии продолжают двигаться вперед на головокружительной скорости. И только с полным пониманием этого прогресса, связанных с ним выгод и трудностей, мы сможем пожинать плоды глобального Интернета вещей. «Таким образом, виртуальный мир нанесет на карту мир реальный, при условии, что все в окружающей нас среде будет иметь в киберпространстве своего рода паспорт». В заключение давайте посмотрим, какие вещи уже выходят в Интернет. Из тех, о которых многие издания в разное время рассказывали, можно выделить: ботинки, холодильник, наручные часы и будильник, кормушку для животных, радиоприемник, настольную лампу, пылесос и охотничье ружье. Так что вот он, Интернет вещей. 2009 • май

сетевое окружение

интернет в Украине и в мире

Перчатка ощущений сделает людей честными и воспитанными

Свобода общения в век Интернета достигла поистине невиданных масштабов. Чаты, форумы, блоги, социальные сети, неясный Web 2.0, еще более туманный Web 3.0 – удивить нас, казалось бы, уже невозможно. Но некоторым это удается. Как, например, прекрасной итальянке из Вечного города, придумавшей перчатку для он-

«Перчатка ощущений« (jik Experience Recorder) пока существует лишь в качестве концептуального прототипа.

http://www.youtube.com/watch?v=F17JmX6Q5ck&feature=player_embedded

Поток сознания – весьма специфический сегмент сетевого общения. Однако и он имеет право на существование: социализация, пусть даже виртуальная, это не только плод «ума холодных рассуждений», но и – не в последнюю очередь – «сердца горестных замет». Уже сейчас некоторые «друзья», сообщники, просто умные и интеллигентные интернетпользователи могут быть гораздо симпатичнее и ближе иных «аналоговых» окружающих. Так почему бы не поделиться с ними

май • 2009

своими незамутненными чувствами? Никакой ярмарки тщеславия – все а-ля натюрель. Сервисы, предоставляющие возможность коротких заметок о личной жизни, существуют, и уже приличный по вебовским меркам срок. В последнее время на фронтире этого направления обосновались специализированные микроблоги-«щебеталки» вроде Twitter, и еще более минималистские тлоги вроде tumblr. Социальные сети опцию событийного общения

тоже, как правило, обеспечивают. Но в какой-то степени все это тянется еще с первых сетевых экспериментов. Да что там – начиная с изобретения письменности. Или даже языка. В общем, потребность в сопереживании – далеко не новость, тут первоисточником служат сам порыв и человеческая природа. Что, впрочем, не отменяет важность пользовательского интерфейса. Представьте: в XI веке, повесив лапти на гвоздь, вы встречаете майский рассвет в поле и отписываете своему приятелю на берестяной грамоте о том, как вам хорошо. А потом – с попутным ямщиком да по кочкам. То же и с современными средствами коммуникации. Можно, конечно, взять наладонник или даже SMS-сообщение отправить с обычного телефона прямо в блог. Но время, время! Одно мгновение – и зыбкое чувство испарилось куда-то, уступив место хмурым лицам прохожих и беспрерывно гудящему потоку автотранспорта. Да и возможности слова ограничены. Не у всех есть литературные способности, достаточные, чтобы выразить в нескольких строках всю гамму эмоций. К тому же спонтанность мгновенных сообщений диктует определенные правила и модели поведения, в том числе самоцензуру.

Браслет Силиконовая резина

Выключение Ручной режим Автоматический режим

Каркас из поликарбоната Гнездо подзарядки

Микрофон Датчик режима работы (светодиод)

По всей видимости, автор концепции рассчитывает, что популярности устройства, транслирующего ваши чувства в прямом эфире, будут способствовать эффекты и феномены виртуального общества. В обществе этом, по мнению некоторых гуру, социализация будет происходить по другим правилам в сравнении со стандартными, «биологическими» обстоятельствами. И передача информации об ощущениях станет более формализованной и менее интимной.

В погоню за честностью, чистотой и ускользающей красотой отправилась молодой итальянский дизайнер Валерия Фузо (Valeria Fuso). Она подумала: а что если наши чувства, впечатления, а по возможности и мысли, будут транслироваться «в мир» напрямую? Технологии, благо, уже позволяют. Так родилась идея «Перчатки ощущений». Это такое устройство, которое должно стать для пользователя вторым «Я» – цифровым, но при этом совершенно самостоятельным. И обмануть виртуальное «Я» будет так же непросто, как самого себя, – девайс оснащен датчиками движения, измерения температуры, а также фото– и видеокамерой с диктофоном. Все это хозяйство может работать в автоматическом режиме,

не пропустив ни одного момента вашей прекрасной жизни. Режим этот, кстати, работает по не вполне понятному пока алгоритму. Тем не менее он позволяет совсем забыть о суровой необходимости блогинга – перчатка сама выбирает, какую информацию необходимо воспринять и зафиксировать. И это вовсе не эрзац по сути наигранных реалити-шоу, ведь мы говорим об Интернете и о полной прозрачности. Скорее это сублимация идеалистических воззрений коллективного бессознательного. Старая, но действующая безотказно задачка: попробуйте целый день вести себя так, будто за вами наблюдают окружающие. То-то. Самое главное в Experience Recorder – возможность мгновенного само2009 • май

сетевое окружение Функции и жесты в ручном режиме

Звук

Распрямите ладонь и направьте ее в сторону источника звука

5 датчиков не в контакте

Фото

Распрямите ладонь наподобие объектива фотокамеры

3 датчика не в контакте

Видео

Сложите ладонь наподобие подзорной трубы

2 датчика не в контакте

ветствующей архитектурой. Ну да за стартапом ли дело… Четкая хронология событий за день? С картинками, с прочими интимными подробностями? Voilà! В конце концов, на чувствах, а также на их эксплуатации можно заработать не меньше, чем на «информации» (хотя никто толком не знает, что это такое). Тут все опять упирается в человеческие отношения. Не каждому будет интересно наблюдать, что там ощущает некий анонимный господин или дама. Нужен круг общения. Сначала люди – потом технологии. Хотя, кто знает, может, один-два «настоящих друга» уступят-таки место более многочисленным и обезличенным «френдам» и прочим сообщникам, не отвлекающим внимание излишней мимикой и прочими физиологическими подробностями. В общем, перспективы весьма заманчивые. Единственное, что несколько настораживает уже сейчас, – возможность добавления к де-

К тому, чтобы спокойно растопыривать пальцы на публике, надо привыкнуть. С другой стороны, и на Bluetooth-гарнитуру тоже поначалу косились, а потом – прижилась.

стоятельного доступа к Сети посредством Wi-Fi. Данные, полученные за определенный промежуток времени, – картинки, видеоролики, песни уличных музыкантов и ваша 38

май • 2009

температура – транслируются в блог, вернее, в микроблог. Конечно, для того чтобы все это заработало «как надо», вероятно, понадобится разработка нового сервиса с соот-

Для подстраховки вашей privacy, а также для удобства есть ручной режим.

интернет в Украине и в мире

Принцип действия порта Wi-Fi пока не до конца понятен. На прототипе Experience Recorder предусмотрена возможность связи через ноутбук. Который, видимо, все же придется носить с собой, в довесок к перчаточке. Но это временно: технологически ничего сверхъестественного в «имплантации» соответствующего железа и программной оболочки нет.

вайсу дополнительных датчиков и контроллеров в случае его массового распространения. Не в нынешнем виде, конечно. Сейчас цветовая гамма перчатки как будто специально по-

Волна вышеупомянутых реалити-шоу основательно расчехлила кошельки рекламодателей. Совсем недавно это было. Вполне возможно повторение более честной и разнообразной интимности в Интернете. Вот за сеньоритой Фузо можно было бы с удовольствием понаблюдать. Какое-то время.

добрана для прощального тура Бори Моисеева. А вот если устройством заинтересуются более брутальные персонажи… Перекрасить в черный свет – и здравствуй, Большой брат.

В любом случае, не удивляйтесь, если увидите на улице человека, смотрящего на вас, сложив ладонь в подзорную трубу. Он не хочет украсть вашу душу – это для блога.

2009 • май

просто о сложном

это должен знать каждый

Глотатели лезвий доверили науке экстремальные секреты

Родерик Рассел (Roderick Russell), член Международной ассоциации глотателей мечей, показывает ученым, что и как он делает.

И все же предупреждаем: описанное здесь опасно для здоровья и жизни. Заниматься этим не следует ни в коем случае. Глотание шпаг – рискованное дело. Просто поверьте. И еще: слабонервным лучше не мучить себя чтением данного материала. Вот и весь инструктаж. А теперь к делу.

Так насколько рискованное? Ясно, что очень опасное, но нашлись люди, которые решили выяснить это поточнее. Ну и разобраться, к каким последствиям может привести такое хобби, или способ заработка – для кого как. В общем, за сбор данных взялся несколько необычный дуэт. Руководитель исследования – Брайан Уиткомб (Brian Witcombe) из английской исследовательской организации Gloucestershire Hospitals NHS Foundation Trust. Там он числится рентгенологом, медик он, и

май • 2009

ему положено заниматься всякими такими изысканиями. Его коллега Дэн Мейер (Dan Meyer), соавтор статьи, вышедшей в Британском медицинском журнале (BMJ), не медик. Он – шпагоглотатель. Но не простой. Этот человек известен тем, что занимает должность исполнительного директора Международной ассоциации глотателей мечей (Sword Swallowers’ Association International – SSAI) – есть, оказывается, и такая организация, базирующаяся в городе Нэшвилле, что в американ ском штате Теннеси.

В ходе своей работы исследователи провели опрос среди 110 шпагоглотателей из 16 стран. Вроде бы вопросы были не особо интимные, но по каким-то причинам только 46 респондентов дали разрешение на использование сведений о себе. Может быть, это какое-нибудь «профессиональное суеверие»? Глотание предметов – не шутка все-таки. Попутно заметим, что парашютисты и шпагоглотатели чем-то похожи. Только если у первых «стаж» измеряется в прыжках, то у вторых – в количестве проглоченных мечей (шпаг, рапир и прочих не менее зловещих штуковин, о которых мы упомянем ниже). К тому же, в SSAI считается нормальной практикой суммирование индивидуальных достижений. Вот, скажем, в данном исследовании общее количество мечей, проглоченных испытуемыми за последние три месяца, составило две тысячи. Характеризуя выборку, ученые уточняют, что 25 участ ников умеют глотать больше одного меча, пятеро – по 10 сразу и больше, а один умелец – целых 16 штук! Самая распространенная жалоба у этих людей – боль в горле. Такое часто встречается у тех, кто только учится небезопасному ремеслу, у профессионалов, часто устраивающих представления, а также у таких шпагоглотателей, которые пред

Дэн Мейер…

Это тоже Дэн Мейер… Не узнать.

2009 • май

просто о сложном почитают работать с лезвиями сложной формы или глотают их сразу помногу. Некоторые шпагоглотатели жалуются на боль в нижней части груди. Причем она длится у них несколько дней. Все что нужно для лечения – воздержаться от глотания шпаг до полного выздоровления. 16 из проанкетированных человек полагают, что они травмировали кишечник в результате своих «острых» занятий, а один даже уверен в том, что поцарапал себе лезвием сердце. Некоторые обращались за хирургической помощью.

А вообще, Дэн Мейер занимается торговлей автомобилями. Как помогает это продажам – он не сообщает.

май • 2009

Кто сказал, что у шпагоглотателей главный интерес – это непременно глотать? И непременно шпаги? На снимке шведский шпагоглотатель.

Причем их травмы были вызваны какими-то уж чересчур изощренными манипуляциями. Бизнес есть бизнес, скажете? Ну что ж, у всего, возможно, есть своя цена. Но, помилуйте, не такая же! Так, один глотатель серьезно порезал глотку, пытаясь проглотить сильно изогнутую саблю. Другой травмировал пищевод – попугай, сидевший во время представления у шпагоглотателя на плече, вдруг начал как-то дурно себя вести, чем и предрек трагический исход шоу. Еще одна серьезная травма случилась из-за того, что во время представления зритель попытался засунуть деньги за пояс трюкачке, которая с тремя (!) проглоченными саб-

лями исполняла танец живота! Много ли было денег – не сообщается. Но известно, что в итоге лезвия неким образом сработали как ножницы, результатом чего стало сильное кровотечение. Что же касается прочих «отчетов» испытуемых, то исследователи полагают, что в целом симптомы могут быть преувеличены. С другой стороны, у этих сорвиголов (или сорвигорлов?) наверняка есть и не выявленные внутренние повреждения. Заодно в исследовании уточняется, каким образом происходит обучение и, так сказать, профессиональное самосовершенствование шпа гоглотателя. Ученые даже смогли вывести «среднестатистическую» формулу раз-

это должен знать каждый

вития. Итак, полагая, что слабонервные уже эту часть не читают, опишем вкратце этот путь. Первоочереная задача большинства шпагоглотателей – преодолеть рвотный рефлекс. Для этого они тренируются, пытаясь глотать разные предметы, постепенно используя все более и более крупные. Как правило, начинают с пальцев, переходя к ложкам, потом к кистям для краски, далее – к вязальным спицам, ну а после – как говорит статистика – к проволочным вешалкам-плечикам для одежды. Кроме этого, обучение состоит в приобретении навыка направлять лезвие с помощью мышц верхней части пищевода, расслабляя в целях безопасности некоторые другие мышцы, вовлеченные в процесс глотания. Удалось также выяснить и некоторые индивидуальные особенности проглатывания. Так, стало известно, что ктото предварительно смазывает лезвия маслом, другие – слюной, а некоторые отказываются выполнять трюк, если они чувствуют сухость во рту. Одни в пищевод сабли, шпаги и тому подобное вводят медленно. Другие… (людей со слабой психикой точно не осталось?.. Ну, хорошо…) Другие просто выполняют «бросок» – то есть отпускают

Дамы, как видите, тоже не отстают. Здесь снимки разных выдающихся глотательниц, сделанные в 1890, 1940 и 2004 годах.

оружие, позволяя ему просто упасть, «провалиться» в пищевод. А некоторые чувствуют себя настолько уверенно, что даже приглашают зрителей взяться за рукоять и какнибудь пошевелить проглоченное орудие. Профессионалы умудряются обойтись без особых потерь, но и от их представлений волосы встают дыбом. А что касается неумелых людей, то их самодеятельные шоу повергают в еще больший ужас. К примеру, Уиткомб сообщает о случае, когда некий человек, находясь под действием алкоголя и не будучи спецом в шпагоглотательской профессии, пытался засунуть в себя 90-сантиметровое лезвие (при том, что неофициальный мировой рекорд – 72 сантиметра). Итог – изрезанный пищевод и травма легкого. (Без комментариев). Исследуя физиологию таких трюков, Уиткомб лишь

вскользь упомянул и о других предметах, которые глотают на подобных представлениях. Среди них – неоновые лампы, копья и даже пневматические отбойные молотки. Не стал медик на них обращать внимания. Что ж, на всякий случай и вам то же советуем. Хотя в некоторых случаях такие рекомендации точно ни к чему не приведут: есть целые династии трюкачей, которые увлекаются глотанием всяких заточенных железяк. Даже интересно, какой у них может быть суммарный стаж по проглоченным лезвиям? Сотни? Тысячи? Миллионы? В этих семьях такой навык передается, так сказать, по наследству из поколения в поколение. Вот тут появляется странноватое, но разумное подозрение – уж не в генах ли дело? В конце концов, пристрастие к таким острым ощущениям как-то логически объяснить вряд ли получится. 2009 • май

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Ученыекоммерсанты развязали мировые войны клонов

Пять идентичных копий Бугера были представленына пресс-конференции в Сеуле.

май • 2009

Бернанн Маккини (Bernann McKinney) из Калифорнии заплатила $50 тысяч за клонирование своего умершего питбуля Бугера (Booger). И она получила желаемого питомца, даже в пяти экземплярах. Но достижение объявленное как первое в мире коммерческое клонирование домашней собаки, оказалось сопряжено

Пять идентичных копий Бугера были представлены 5 августа 2008 года на прессконференции в Сеуле. Занимались клонированием ученые из Сеульского национального университета (Seoul National University) и местной компании RNL Bio.

Возглавлял же работы профессор Ли Пьен Чхун (Lee Byeong-Chun). В 2005 году он входил в команду, первой в мире клонировавшую собаку Снаппи (Snuppy). Корейские ученые получили клонов, воспользовавшись генетическим материалом от

заранее сохраненных клеток кожи Бугера, взятых еще при его жизни. Малышей, родившихся 28 июля 2008 года, выносили две суррогатные матери. «Они точно такие, как их «папа». Я на небесах. Я счастлива!» – заявила Маккини. Счастлива и компания RNL Bio, объявившая об открытии нового бизнеса и рассчитывающая клонировать за следующий год 300 домашних питомцев. «У Бугера было доброе сердце, – продолжает Бернанн, – и я полагаю, что доброта – кое-что, способное появиться вновь. Я не хочу использовать слово «воспроизведение», но есть лучший способ, о котором хорошо сказал доктор Ли: мы можем дать ему (псу) его тело, вы подарите ему любовь и обстановку, которые помогут восстановить оригинальную индивидуальность Бугера». Однако есть и недовольные. Это небезызвестный Лу Хоторн (Lou Hawthorne), глава калифорнийской компании BioArts International и бывший глава ныне уже закрытой фирмы Genetic Savings & Clone (совершившей несколько лет назад прорыв в клонировании кошек). Дело в том, что Хоторн считает первым в мире коммерческим клонированием собаки Клонирование Бугера заняло 70 дней, сообщают корейские ученые.

Бернанн Маккини полагает, что ей удастся так воспитать своих новых подопечных (один из них – у нее на руках), что они будут и по характеру походить на прототип.

именно достижение его компании – тиражирование Мисси (Missy). Точнее, эту выдающуюся операцию выполнили, опятьтаки, корейские специалисты, во главе со знаменитым У Сок Хваном (Woo Suk Hwang). Когда-то он возглавлял ту самую команду, которая получила первого в мире клонированного пса – стало быть, был шефом Ли Пьен Чхуна. BioArts еще раньше объявила о старте коммерческого

клонирования лохматых любимцев. Но даже не первенство в выходе на необычный рынок больше волнует Хоторна. Он утверждает, что деятельность RNL Bio – нелегальна и представляет собой де-юре черный рынок клонирования. Поскольку лицензия на технологию, используемую в такой операции, принадлежит именно BioArts International. Точнее, техасской компании Start Licensing, которая «делегировала» BioArts 2009 • май

секрет фирмы

Любой, кто захочет повторить для своего пса путь Бугера, должен заблаговременно позаботиться о взятии «живого» образца тканей, сохраненных при температуре жидкого азота. Ткани или кровь от уже покойного питомца – не подойдут.

International эксклюзивное право на использование технологии клонирования собак и кошек. Причем последняя запатентована почти во всех развитых странах мира, в том числе – в Южной Корее. В свою очередь Start Licensing получила некогда права на этот патент от автора технологии клонирования, шотландского института Рослина (Roslin Institute), «ксерокопировавшего» в 1996 году овечку Долли – первое успешно клонированное млекопитающее в мире. При этом BioArts, ссылаясь на источники в Корее, отмечает, что роль Сеульского университета в скандале неясна. Официальные лица университета якобы открестились от участия в создании коммерческой компании по клонированию (то есть – RNL 46

май • 2009

Bio), именно из-за опасения по поводу прав на патент. Однако в RNL Bio работают (и владеют ее акциями) некоторые сотрудники университета, пользующиеся его лабораториями в своих целях. RNL Bio нанесла ответный удар. В своем пресс-релизе, посвященном выходу в свет клонов питбуля, она пишет, что ранее госпожа Маккини обращалась за помощью в Genetic Savings & Clone, но та не смогла вернуть ей Бугера. Более того, RNL утверждает, что именно ей принадлежит эксклюзивный патент на технологию клонирования собак. Глава RNL Чон Чхан Ра (Jeong-Chan Ra) даже заявил: «Любой человек и любая компания, даже BioArts International, кто занят коммерциализацией клонирования в США, может заказать у нас клонов». Для BioArts это – считай, что оскорбление. Тем временем в самой BioArts также кипит работа. Так, компания объявила о предстоящем клонировании (на средства спонсоров) пса Трэкра (Trakr), принадлежащего полицейскому (ныне – в отставке) Джеймсу Симингтону (James Symington). Симингтон и Трэкр были первой спасательной командой, добравшейся до уровня Ground Zero на месте рухнувшего Всемирного торгового центра в то трагическое 11

сентября. И именно Трэкр нашел под завалами последнего выжившего человека. Трэкр-оригинал еще жив. Ему 15 лет (по меркам собак – совсем немало), и он инвалид. У пса не действуют задние ноги. Эксперты говорят, что это последствие работы в ядовитом смоге на месте ВТЦ. Потому сколько лет еще будет отпущено этому четвероногому герою, – неизвестно.

Возрожденная Мисси (2 экземпляра) читает мировую прессу, пишущую о войнах клонов.

Неудивительно, что, узнав о выборе Трэкра для программы бесплатного (для хозяина пса) клонирования, Джеймс едва мог сдержать слезы. Эти эмоции, так же, как восторг Маккини, «воскресившей» свою умершую собаку, яркое свидетельство тому, что рынок копирования домашних любимцев имеет под собой почву. Лишь бы не загубили его войны клонов.

секрет фирмы Если уж говорить о тотальном контроле и слежке за каждым в духе Оруэлла, то настоящая угроза исходит не от широко разрекламированного имплантата VeriChip. Истинная опасность скрывается под аббревиатурой RFID.

На сегодняшний день у RFID задача следующая: дать возможность промышленникам следить за своей продукцией. Притом, что эти радиочипы уже встраивают в свои изделия крупнейшие мировые производители, шумиху никто не поднимает. Между тем, масштабы этой «чипизации» могут поразить воображение. Судите сами: Gillette вставляет чипы в бритвы и гели, Michelin внедряет их в свои шины. Nokia собирается включить чипы в мобильники, а European

бизнес, люди и деньги

Микрочипы RFID: от слежки за товарами к контролю над людьми

Central Bank к 2005 году вплетет чипы непосредственно в волокна банкнот евро. К разбору этих фактов мы еще вернемся, но задумайтесь: готовы ли вы к тому, что в любом предмете, в деньгах может оказаться незаметный «жучок» с неизвестными функ циями? Чтобы разобраться в том, что же такое эта радиочастотная идентификация, обратимся к специализированному изданию – RFID Journal, причем сразу же в раздел часто задаваемых вопросов – FAQ.

RFID – радиочастотная идентификация (radio frequency identification). В принципе, это те же самые крошечные чипы, только об имплантации их людям говорить както не принято.

2009 • май

секрет фирмы Итак, RFID – это технология, которая находится в разработке со времен Второй Мировой войны. Наиболее активный период – последние лет 20. Всевозможные усовершенствования RFID привели к тому, что ею пользуются военные, промышленность и торговля. Правда, не все и не везде, но это вопрос времени. RFID позволяет автоматически идентифицировать изделия посредством радиоволн. Есть несколько методов идентификации объектов, но чаще всего – это номер или другая информация, заложенная в микрочип с антенной. Такое устройство называют RFID transponder или RFID tag. Антенна позволяет чипу передавать идентификационную информацию считывающему устройству (reader). Этот «читатель» посылает чипу радиоволны, которые по возвращении преобразовывает в ту или иную понятную компьютеру форму. В RFID используется много разных радиочастот, но чаще всего 125 килогерц, 13,56 мегагерц, 850-900 мегагерц или 2,45 гигагерц. В зависимости от страны и области применения. Транспондеры обычно хранят не больше 2 килобайт, а бывают активными, пассивными или полупассивными. Активные стоят дороже всех. Зато такие чипы имеют собственный источник питания, а следовательно, информация с 48

май • 2009

них передается практически на любые расстояния. Например, если RFID-чип присоединяется к глобальной системе позиционирования или беспроводным коммуникациям, его стоимость может достигать $500. Пассивные и полупассивные транспондеры оцениваются в от 25 до 50 центов за штуку. Информацию с них можно считать с расстояния 3 метра – не больше. Быстрому распространению RFID препятствуют две вещи: отсутствие единых стандартов – производители пока не могут прийти к общему знаменателю, причин тому масса, и дороговизна, к примеру, считывающее устройство все еще стоит очень дорого. Хотя RFID не претендует на то, чтобы заменить собой штрих-коды, она может это сделать, благодаря своей бесконтактности: чип не надо прикладывать к сканеру, чип устойчивее штрих-кода и несет больше информации. Пока же эксперты говорят о мирном сосуществовании штрих-кодов и RFID на протяжении еще нескольких лет. Тем временем, многие компании уже оценили преимущества радиочастотной технологии. Помимо контроля над товарами, транспондеры используются для обеспечения безопасности в виде карт доступа, слежения за животными, за детьми, багажом

на авиалиниях, книгами в библиотеках и так далее. Несколько примеров. Немного поговорим о Michelin. Экспериментировать с RFID компания начала не просто так: Конгресс США ужесточил ответственность производителей в случае отзыва бракованной продукции, так что следить за товаром стало необходимостью. 17 января 2003 года эта компания, выпускающая, между прочим, более 800 тысяч шин в день, объявила о начале 18-месячных испытания транспондеров с целью узнать эффективность слежки за своей продукцией с помощью электроники. В микрочип Michelin поместила уникальный номер шины, информацию о том, когда и где шина была сделана, ее максимальное давление и тому подобное. По словам шинников, один чип стоит «несколько долларов», но цена снизится, если начнется их массовое производство. Кстати, чипы для Michelin сделали Fairchild Semiconductor и Philips по технологии Intellitag компании Intermec. Для банковского сообщества цель «чипизации» банкнот, в особенности крупных, простая – препятствовать подделке и отмыванию денег. А для индустрии выгода также очевидна – вот он, единый стандарт RFID, доведенный до совершенства.

бизнес, люди и деньги

Тогда EE Times стало известно, что партнерами банка по RFID в купюрах стали все тот же Philips и компания Infineon Technologies. О своих возможностях по имплантации чипов в деньги заявляла и Hitachi. Скептики тогда говорили, что такой технологии не существует, что это безумно дорого, но ведь это был 2001 год. Теперь все, или почти все существует. В Великобритании поговаривают об использовании RFID в компакт-дисках. Как для того, чтобы отследить музыкальные диски по цепочке поставки, так и для предотвращения краж в магазинах. Все сходится – радиочастотная идентификация прогрессирует на глазах. И правильно пишет на сайте Chipcenter Пол О’Ши (Paul O’Shea), который сам в 1980-е работал над радиочастотной идентификацией: RFID доросла до того, чтобы следить за всем, чем угодно – от поддонов до людей. О’ши обращает внимание на то, что RFID интересуется американский Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (National Institute for Occupational Safety and Health – NIOSH), подумывая об оснащении микрочипами транспортных средств и рабочих на производстве, связанном с повышенной опасностью или секретностью. Вот, пожалуйста, и люди с чипами. Для их же блага, конечно.

А вот, собственно, и Большой Брат. 100 школьников бегут через терминал системы Identec Census, изображая экстренную эвакуацию. Каждый учащийся идентифицирован, все посчитаны. Как вам это нравится?

Не стоит забывать и об электронной одежде. То, что ею интересуется научно-исследовательское агентство Пентагона DARPA, обещающее десятки миллионов долларов тому, кто произведет e-текстиль в ближайшие пять лет, не оставляет сомнений, что без RFID армия США своих солдат не оставит. Разумеется, то, что освоят военные, позднее придет и в мирную жизнь. Кроме того, тревогу Пола О’Ши вызывает борьба с международным терроризмом, в свете которой Федеральное управление авиации США (Federal Aviation Administration – FAA) вынуждает аэропорты использовать биометрические и другие зверские технологии для контроля над пассажирами и багажом. В заключение если не читали Джорджа Оруэлла, то вот – «1984». Там, правда, про чипы ничего нет, зато есть «Большой

(Старший) Брат смотрит на тебя»: «Телекран работал на прием и на передачу. Он ловил каждое слово, если его произносили не слишком тихим шепотом; мало того, покуда Уинстон оставался в поле зрения мутной пластины, он был не только слышен, но и виден. Конечно, никто не знал, наблюдают за ним в данную минуту или нет. Часто ли и по какому расписанию подключается к твоему кабелю полиция мысли – об этом можно было только гадать. Не исключено, что следили за каждым – и круглые сутки. Во всяком случае, подключиться могли когда угодно. Приходилось жить – и ты жил, по привычке, которая превратилась в инстинкт, – с сознанием того, что каждое твое слово подслушивают и каждое твое движение, пока не погас свет, наблюдают». В общем, тушите свет. 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Новый чип симулирует действия головного мозга

П Новый процессор способен работать в 100 000 раз быстрее человеческого мозга.

май • 2009

Группа ученых из Европы создала микропроцессор, работающий в точности так же, как и головной мозг человека. Разработчики говорят, что чип работает подобно мозгу, только в миниатюре. Процессор симулирует действия 50 000 нейронов, объединенных в 50 млн синаптических соединений друг с другом.

По словам Мейера Карлхайнца, нейрофизика из Университета Гейдельберга в Германии, чип на практике довольно сильно уступает по функциональности реальному мозгу, однако принцип его работы передан совершенно верно. По словам специалиста, чип, симулирующий 50 000 нейронов, по когнитивным способностям уступает даже мышиному мозгу. «Мы не пытались создать полноценную замену мозгу человека, в наши задачи входило воспроизведение структур мозга в компьютерных технологиях. Такой подход с одной стороны позволит лучше понять, как работает мозг человека,

а с другой, разработка таких чипов открывает путь к созданию действительно многопоточных процессоров, способных одновременно управлять тысячами потоков данных», – говорит он. Разработка процессора велась в рамках проекта Fast Analog Computing with Emergent Transient States (FACETS), однако создатели чипов говорят, что их технологии строятся на ранее созданных образцах «электронных мозгов». Один из таких проектов, получивший название Blue Brain, был ранее реализован исследователями из Политехнического университета Лозанны в Швей-

царии. Впрочем, здесь исследователи пытались симулировать работу мозга на суперкомпьютере. Предварительно записав в большую базу данных сведения об электронных микросигналах реального мозга человека, уче-

боту нейронов и синаптических связей. Обычная нейронная сеть в головном мозге состоит, как правило, из минимум сотни компонентов, а вот индивидуальная синаптическая связь требует не

он значительно более быстр и более масштабируем. Процессор способен работать в 100 000 раз быстрее мозга, мы можем симулировать суточную мозговую активность за одну секунду», – говорит исследователь.

ные попытались переложить эту же работу на тысячи процессоров суперкомпьютера. «FACETS также базируется на базе данных со сведениями о работе головного мозга человека, но в отличие от того, чтобы симулировать действия нейронов на процессорах, мы решили эти нейроны виртуально воссоздать»,– говорит Мейер. При помощи чипа на базе обычной 8-дюймовой кремниевой подложки исследователи разработали чип такой конфигурации, в которой при помощи аппаратных транзисторов и узлов можно было бы симулировать ра-

более 20. Однако для симуляции работы мозга требуется очень много синаптических связей, поэтому пока чип не способен симулировать нейронные сети, это будет следующим шагом в развитии этого проекта. Карлхайнц говорит, что с некоторой долей условности можно приравнять индивидуальные транзисторы к нейронам головного мозга, тогда процессор можно рассматривать как действительно параллельную систему. «На самом деле наш процессор воспроизводит структуру мозга условно, но благодаря физическим особенностям работы

Разработчики говорят, что проблема в симуляции деятельности головного мозга в процессорах кроется в принципиальных различиях – процессор работает очень быстро, но в одном или нескольких векторах, тогда как мозг работает медленнее, но он «делает вычисления» в подлинно параллельном режиме. Карлхайнц говорит, что для реального воспроизведения действий мозга в полном объеме исследователям понадобилось бы несколько тысяч таких процессоров, чтобы они могли симулировать более миллиарда нейронов и около 10^13 синапсов. 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Двухколесный моноцикл нашел дружескую поддержку

Вес Uno составляет 54,4 килограмма. Из органов управления у него фактически имеется только кнопка «вкл.» да неподвижный руль, позволяющий удерживаться в седле.

май • 2009

Появись вы в седле этого чуда на улице – и пробки из-за желающих посмотреть поближе гарантированы. Хотя само по себе это устройство должно, по идее, пробки ликвидировать. А главное – перед нами не макет, не муляж и не декорация, а одно из самых странных средств передвижения по дорогам.

Многочисленные чопперы, обтекаемые спортбайки и прочие «вкусности» мотоциклетного мира почти безраздельно владели вниманием посетителей национального мотосалона, (National Motorcycle Show), прошедшего в прошлом месяце в Торонто. Однако среди сонма весьма стильных, но, признаемся, довольно однотипных машин был один экспонат, который поражал любителей мотоциклов не столько утонченным дизайном, сколько просто «невозможным» видом. Масса народу останавливалась около канадского аппарата

Uno, чтобы задать только один вопрос: «А что это, собственно, такое?» Точнее – два вопроса. Второй: «А это и вправду ездит?» Отвечал сам изобретатель диковинки – Бенджамин Галак (Benjamin J. Poss Gulak). Он и его творения миру уже знакомы. На первый взгляд – это моноцикл. Правда, в отличие от существующих версий, пилот тут располагается сверху колеса. Как в концепте Bombardier Embrio (который в реальности так и не был создан). Однако, поглядев внимательнее, можно обнаружить,

техника, механизмы, электроника

Выставка в Торонто. В седле Uno – Расселл Митчелл (Russell Mitchell), глава известной американской компании Exile Cycles, специализирующейся на выпуске эксклюзивных байков ручной работы (так называемых кастомов). Он проявил большой интерес к изобретению Галака (который на этом фото и стоит рядом). Бен же, в свою очередь, наверное, не прочь был проконсультироваться у «мэтра» насчет организации мелкосерийного выпуска экзотической двухколесной техники.

что колес у Uno все-таки два, только расположены они вплотную, рядом друг с другом. О том, как Галак и его напарник Джейсон Морроу (Jason Morrow) дошли до жизни такой, то есть – до такой схемы, и как устроен аппарат – тема отдельной статьи. Здесь же лишь кратко поясним – два электромотора Uno, вращающие два его колеса, получают команду от гироскопов, контролирующих положение машины в пространстве. Так что наездник этого странного средства передвижения управляет им одним лишь отклонением тела, переносом своего центра тяжести чуть вперед или чуть назад, а также –

в стороны. Все это весьма напоминает укрощение самоката Segway. Год назад Бен привез один из первых более или менее работоспособных образцов Uno на международную выставку в США. Тогда мы бы не дали изобретению много шансов на выход в серию. А сегодня, пусть до массового выпуска «двухколесного моноцикла» почти столь же далеко, обстоятельства изменились в лучшую сторону. Что же случилось за минувший год? Всего через месяц после американской выставки у Галака умер дед, оставив ему в наследство механическую мастерскую, в которой Бен еще

ребенком провел немало времени, мастеря модели поездов и самодельные ракеты. Теперь же эта мастерская стала основой для новой компании BPG-Technologies, основанной, как ясно из аббревиатуры, самим Бенджамином. Кроме того, на пути Галака появилось несколько добрых людей, разделяющих его увлечение «железками», которые помогли изобретателю построить третий уже образец Uno – самый совершенный. Именно он притягивал взоры масс на канадском шоу National Motorcycle. Первым был неназванный продавец софта, который однажды утром постучался в 2009 • май

дело техники дверь Бена с предложением купить программы для трехмерного проектирования. У Галака не было денег, так что канадский умелец вежливо отказался. Но, по случаю, показал новому знакомому то, над чем работает. Продавец был так поражен самобалансирующим мотоциклом, что на следующее утро бесплатно прислал Бену пакет софта SolidWorks. Следующим был Джон Косентини (John Cosentini), глава канадской компании Motorcycle Enhancements. Бен обратился к нему за помощью в подборе покрышек, но, познакомившись с Uno, Джон понял, что сможет принять гораздо более серьезное участие в доводке изобретения своего соотечественника до ума. Именно Косентини предложил Бену использовать в качестве основы Uno следующего поколения раму от спортбайка Yamaha R1. И Джон же помог Галаку в создании внешней оболочки нового моноцикла, выклеенной по форме из стеклопластика. К ее окончательной доводке и покраске приложил руку Роджер Пау (Roger Pouw) из канадской фирмы Extreme Measures Kustom Paint. Впрочем, красота красотой, а главное – научить «невозможный» аппарат ездить. Два гироскопа Uno поставляют информацию блоку уп54

май • 2009

Uno и его главный создатель.

техника, механизмы, электроника

«торговой маркой». Некоторым читателям нашего журнала Тревор знаком: это он некогда построил «самопальный» аналог Segway, а позже – одноколесный электрический скутер.

Uno питается от встроенных аккумуляторов, так что это не только сверхкомпактное, но и экологически чистое транспортное средство.

равления, который филигранно регулирует тягу моторов. На словах все просто, а вот сделать так, чтобы электроника правильно чувствовала машину и вовремя вносила поправки в ее движение – оказалось непросто. Тут на сцену вышел калифорнийский инженер и уче-

ный Тревор Блэквелл (Trevor Blackwell), собаку съевший на роботах, гироскопах и самобалансирующих одно- и двухколесных аппаратах. Именно он помог Uno «встать на крыло». Кстати, неугомонного изобретателя Блэквелла можно назвать известной в Америке

Опыт новых друзей помог Бенджамину превратить сырой проект в готовый к употреблению продукт. И пусть о его практичности можно поспорить, упорство Галака в достижении своей цели заставляет нас снять шляпу. 2009 • май

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Некоторые производители подгузников решили, что все новое – это хорошо забытое старое, и в заботе об окружающей среде вернулись к истокам: начали производить памперсы для многократного использования. Самое интересное – этот шаг назад оказался большим шагом вперед сразу с нескольких точек зрения.

Многоразовые подгузники смываются в унитаз

92% хлопка, 8% спандекса и… никакого чувства вины, уверяют производители.

http://www.youtube.com/watch?v=UmeYA9TslGA&feature=player_embedded

История одноразовых подгузников, или, как их часто называют в нашей стране, памперсов, началась в 1942 году, когда одна шведская компания создала первое подобие современного подгузника: в резиновые трусики была вставлена впитывающая ткань. Долгое время технология дорабатывалась и улучша-

май • 2009

лась, и в 1961 году в продаже появились первые настоящие одноразовые подгузники от компании Procter&Gamble. В скором времени подгузниками обзавелись не только дети, но и взрослые (больные и те, кто по разным причинам подолгу не может отойти в туалет), а также животные. Памперсы совершенствуются

и сейчас, о чем наглядно свидетельствует всевозможная реклама. Одноразовые подгузники нынче использует почти каждая семья с маленьким ребенком. Они относительно недорогие, удобные и, самое главное, значительно облегчают уход за ребенком, а заодно и уменьшают загруженность родителей. Но есть у них и недостатки: далеко не самый натуральный состав, долгий период разложения в земле, часто под сомнение ставится и их воздухопроницаемость. А значит – нужна альтернатива. И она не замедлила появиться. Одна семейная фирма стала выпускать необычные одноразово-многоразовые подгузники под маркой gDiapers. Все началось с того, что однажды австралийская пара, Джейсон и Кимберли ГрэхемНай (Jason, Kimberly Graham-Nye) ознакомилась со статистическими данными, касающимися одноразовых подгузников, и ужаснулась. Они выяснили, что памперсы занимают третье место по общему количеству отходов на городских свалках и составляют 4% от всех твердых отходов (3,5 миллиона тонн ежегодно только в Америке). Они решили переменить ситуацию в лучшую для окружающей среды сторону. К примеру, известно, что в одной только Великобритании ежедневно на свалку выбрасывается несколько миллионов

Кроме стандартных комплектов в ассортименте компании можно также приобрести дополнительные наборы прокладок и моющихся трусиков.

памперсов (ежегодно в мире несколько миллиардов). Неудивительно, что они уже вошли в «хит-парад» самого распространенного мусора и в океане. До сих пор никто толком не может сказать, сколько времени будет разлагаться это творение человеческой мысли в земле, но, по разным данным, на это уйдет от 250 до 500 лет. Что это значит? Что подгузники, выброшенные на мусорную свалку сегодня, будут гнить даже тогда, когда родятся наши прапра праправнуки. Мало того, обыкновенные памперсы продолжают пог-

лощать из окружающего пространства воду, которая так необходима для разложения остальным материалам. Конечно, отказаться от этой столь необходимой в хозяйстве вещи практически невозможно (как и заменить одноразовые трусики марлевыми/тканевыми подгузниками), но как минимизировать давление на окружающую среду? Inhabitat предлагает воспользоваться gDiapers. В 2005 году Грэхем-Най выпустили первый серийный продукт, предварительно изрядное количество времени протестировав его на попке своего старшего сына. 2009 • май

секрет фирмы Однако из-за невозможности купить права на производство gDiapers в Австралии и Новой Зеландии семье пришлось переехать в США, где и родился их второй сын. На первый взгляд, эти многоразовые подгузники вполне безобидные, удобные, комфортные и простые в использовании. Как же они устроены? Один такой подгузник состоит из трех слоев: внешние стирающиеся дышащие хлоп ковые/эластеновые трусики, моющийся внутренний водонепроницаемый слой (нейлон/полиуретан) и внутренняя впитывающая прокладка

(древесное волокно/полиакрилат натрия). Комплект для самых маленьких включает пару миловидных цветных трусиков, 4 водостойких слоя, 16 прокладок, а также специальную палочку для унитаза. Еще за $15 можно приобрести комплект сменных прокладок (40 маленьких или 32 средних/ больших). 58

май • 2009

бизнес, люди и деньги

Опытные мамочки отмечают, что таких комплектов нужно брать как минимум три-четыре штуки. При перемене подгузника прокладки выбрасываются и вставляются новые. Их можно даже выбросить в унитаз, хотя при этом на выполненную из древесной целлюлозы прокладку все же придется потратить некоторое количество времени (разорвать внешнее покрытие, высыпать содержимое и перемешать, чтобы оно растворилась в воде). Но ведь одна минута не так уж и много, да и потраченные усилия того стоят? Иногда проще сменить весь подгузник целиком, чтобы заменить прокладку и постирать внешние слои чуть позже (именно для этого нужны дополнительные комплекты). Необходимость простирать руками внутренний пластиковый слой возникает в среднем раз в день, внешние хлопковые «штанишки» – примерно раз в неделю. Впрочем, все это можно проделать в стиральной машине, как с обычным нижним бельем. Конечно, подгузники gDiapers не сравнятся в удобстве с продуктами марок Pampers, Libero или Huggies, особенно если пытаться переключиться с последних на «многоразовые» одноразовые подгузники (поговаривают, что в этом случае надо

В продаже есть и вот такие вот полосатые подгузники, а недавно появились новые черные трусики.

попробовать продержаться хотя бы пару недель). Тем не менее у них есть свои значительные преимущества: даже при не совсем правильном обращении эффект для окружающей среды минимален (ежедневно как минимум на 5–15 подгузников на свалке меньше); в этих подгузниках нет поливинилхлорида, хлора и отдушек; безопасность впитывающего вещества (полиакрилат натрия – SAP) доказана более чем 400 тестами; прокладки gDiapers полностью разлагаются в течение двух месяцев. К значительным минусам продукта необходимо отнести то количество воды, которое поглощает SAP. По этой причине в регионах, где вода малодоступна, биораз-

лагаемые подгузники, скорее всего, не найдут большого спроса. Пока gDiapers продаются на территории США и частично в Канаде в 11 различных расцветках и трех размерах (для малышей весом 3–7, 5–13 и 11–16 килограммов). В Европе же существуют и другие фирмы, специализирующиеся на многоразовых подгузниках, но о них мы, пожалуй, расскажем в другой раз. А пока семейная фирма охотно принимает отклики своих клиентов и по мере сил старается решить все возникающие проблемы. Тем временем продажи gDiapers только в Америке увеличиваются ежегодно почти вдвое, а Грэхем-Най гордятся тем, что даже известная актриса Джулия Робертс (Julia Roberts) вовсю рекомендует этот продукт. 2009 • май

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Транспортное средство Taga может возить человека всю жизнь

«Ну, поехали», – так нередко говорят ребенку папы и мамы, усаживая чадо в коляску. И в этой фразе есть доля неправды, ведь сами родители ехать не собираются. А голландское изобретение позволит им действительно поехать вместе с ребенком. Или с двумя. Или без детей, но с грузом. Или привычно пойти пешком, тол-

Правда, в украинских городах, например в Киеве, эксплуатировать «Тагу» будет непросто. По нашим узким тротуарам с такой шириной не проедешь, да и на бордюры не запрыгнешь, велосипедных дорожек нет, у обочин все заставлено машинами – остаются разве что парки, куда Taga может приехать как обычная коляска.

Авторы без преувеличения великолепной концепции – команда из шести промышленных дизайнеров и инженеров. В течение четырех лет ее оттачивали Амит Барак (Amit Barak), Михаль Яхав (Michal Yahav), Ним-

май • 2009

род Сапир (Nimrod Sapir), Майкл Хэйманн (Michael Heimann), Элад Озери (Elad Ozeri) и Евгений Оночин (Evgeny Onochin). Как видим, разработчики преимущественно израильтяне, а Евгений, возможно, наш бывший

соотечественник. Как бы там ни было, результат труда представленного коллектива – продукт компании Taga B.V. из Роттердама. Он так и называется – Taga. Едва появившись «Тага» собрала сразу две награды: престижную Eurobike Award 2008 в номинации «Городской байк» (Citybike) и менее известную немецкую Kind + Jugend Innovation Award 2008 в категории «Мир мобильных детишек» (World of Mobile Baby). По определению создателей, Taga – «многофункциональное городское транспортное средство для удовлетворения потребностей сегодняшних родителей и детей». В «развернутом» состоянии Taga представляет собой велосипед-трицикл длиной 165 см, высотой (очевидно, от земли до рукояток руля) 102 и с шириной колесной базы 73 см. (Когда «Тага» становится коляской, ее длина уменьшается до 120 см). Рама – алюминиевая, колеса – 16-дюймовые, скоростей – три (Shimano Nexus Inter-3), передние тормоза – дисковые, задний – роллерный Shimano Nexus. Весит байк 20-29 килограммов в зависимости от конфигурации. О ней и поговорим. Над сдвоенными передними колесами можно, конечно, ничего не устанавливать и просто кататься на странноватом велике, но есть возможность водрузить туда одно или два детских сиденья (в том числе люльку, автомо-

По простоте трансформации «Тага», несомненно, выигрывает у датского велосипеда с коляской trioBike, который приходится еще и делить на части.

бильное кресло или даже двухместную деревянную «карету»). Детское сиденье фиксируется в трех положениях (в «спящем» тоже) и оборудовано пятиточечными ремнями безопасности. В комплектации присутствует дождевик. Ну а бездетные велосипедисты смогут вместо сиденья установить увесистую корзину. Безусловно, интересен механизм трансформации, которая, по словам разработчиков, занимает всего-то 20 секунд. Происходит это так: все, что было над передними колесами, снимается; седло опускается до упора; заднее колесо вместе с частьюрамыосуществляет«перелет» через руль и становится передним. После этого можно возвращать на место любую «насадку» и катить «Тагу» перед собой, как обычную коляску, с которой – в отличие от велосипеда – пускают почти куда угодно. Авто-

ры продукта называют это «безостановочным движением». В числе преимуществ «Таги» упоминается ее экологичность, в том смысле, что она в некоторых случаях может быть заменой автомобилю. Говорят и о фитнесе – катании как способе вернуться маме в форму после родов. Молчат о двух вещах – цене и сроках появления в европейских магазинах. Вообще говоря с долговечностью у этого транспортного средства все в порядке, человек может непрерывно прожить с «Тагой» почти всю свою жизнь – в том самом безостановочном движении. Сначала как младенец в люльке, потом как малыш на сиденье, затем возможен перерыв на детский велик или самокат, а дальше – подросток на велосипеде, который, повзрослев, усаживает уже своего ребенка в коляску и говорит ему: «Ну, поехали». 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Балансирующий QA представляет отсутствующего человека

QA – так зовут белого бота. По-видимому, его название – это аббревиатура от question/answer: вопрос/ответ. Секрет робота раскрывает «дополнение» к имени – Telepresence Robo.

http://www.youtube.com/watch?v=I8haDx4DS3c&feature=player_embedded

май • 2009

Он получает мощный толчок в грудь, откатывается назад, наклоняется, но не падает. Восстанавливая равновесие, он терпеливо возвращается к точке, в которой стоял. Нет, эта белоснежная машина не готовится к поединку. Сфера деятельности новичка далека и от военной области. Перед нами мобильный робот для теле-

Экран компьютера и веб-камера – простой способ участия отсутствующего на месте событий человека в каком-нибудь собрании. Однако он не идеален. Ведь сидящий перед компьютером наверняка захочет посмотреть правее или левее, повернуться к тому или иному собеседнику. А если их много, да еще они передвигаются по комнате? Выход напрашивается сам собой – вместо человека на таком мероприятии должен присутствовать андроид. Или хотя бы самоходный бот, не обязательно повторяющий внешность Homo Sapiens. И правда: вместо глаз нужно поставить камеру. Вместо лица – экран, на который выводить картинку с камеры, установленной в другом городе, а то и вовсе на другом конце планеты. Добавить динамик, и вуаля – присутствующие «вживую» смо-

техника, механизмы, электроника

гут видеть лицо говорящего человека, а последний, управляя своим роботом, будет свободно передвигаться по комнате. В разных вариациях эту идею инженеры уже реализовывали. К примеру, мы видели робота-доктора и робота-сиделку, основанных на подобной системе телеприсутствия. Но новичок в этой сфере перещеголял всех. При помощи QA человеку не стыдно будет виртуально присутствовать на самом ответственном и торжественном мероприятии. Он обладает футуристическим обликом и очень маневренный, его высота сопоставима с ростом обычного человека (но все же – чуть меньше), и потому он подходит как для работы посреди открытого пространства, так и за столом. (Одна из предыдущих самоходных веб-камер предлагала своему владельцу поглядеть на мир с уровня, на котором приблизительно расположены глаза… домашней кошки.) Создала QA американская компания Anybots, ведомая своим лидером и основателем Тревором Блэквеллом (Trevor Blackwell), специалистом в компьютерной отрасли и просто увлеченным изобретателем. Двухколесная платформа робота базируется на технологии самобалансирующего скутера, по принципу, сходному со знаменитым Segway. Но это –

Может показаться, что он и есть собеседник женщины. Но это – иллюзия.

самостоятельная разработка Блэквелла. Несколько лет назад Тревор построил собственный вариант чудо-самоката. Ныне же в QA трудится уже третье поколение данной системы. (Заметим, Блэквелл не раз возвращался к теме самобалансирующих транспортных средств. Так, в 2005м он смастерил самокат и вовсе с одним колесом, а в прошлом году помог канадским изобретателям довести до ума их футуристический моноцикл.) Такой принцип перемещения делает QA очень подвижным. При этом человек, управляющий роботом, может простым кликом мышки направлять на разные предметы в комнате, которую наблюдает

на экране, зеленый лазерный «зайчик». Машина постарается удержать его на месте во время движения. И эта же указка пригодится владельцу аппарата, чтобы показать собеседнику что-то, требующее внимания. Ведь рук у бота нет. Пока предполагаемый пользователь QA должен быть аккуратным, дабы при движении не наехать на человека (робот, впрочем, не тяжелый). Тут требуется небольшая тренировка. Но Блэквелл отмечает, что серийный аппарат должен быть оснащен автоматикой, позволяющей ему самостоятельно избегать препятствий и останавливаться, если есть угроза столкновения. Эта система уже находится в работе. 2009 • май

дело техники Легко представить собрание из нескольких таких ботов, представляющих людей, разбросанных по разным странам. Правда, пока почему-то создатели машины ограничиваются выводом на экран бота фотографии человека, которого данный QA представляет (а можно вывести любую картинку, хоть карикатурного рисованного персонажа). Между тем,

глаза.

Основные техданные QA: литиево-ионные батареи обеспечивают 4–6 часов работы, беспроводная связь стандарта 802.11g и (как опция) 3G, 7-дюймовый дисплей в груди, видео – 20 кадров в секунду с разрешением 640х480 точек, две камеры по 5 мегапикселей с инфракрасной подсветкой, высококачественный стереозвук, лазерная указка (зеленый луч, 10 милливатт), лидар с дальностью действия 5 метров, максимальная скорость движения – 10 км/ч, диаметр колес – 30 см, высота андроида – 152 см в полный рост и 61 см в сложенном состоянии, вес – 14 кг. Для работы с QA на удаленном компьютере имеется софт как под PC, так и для Mac.

самому оператору робота передается полноценное видео. Причем человек может переключить

QA должен на новом уровне способствовать развитию человеческой связанности. Не зря у него такие яркие

май • 2009

трансляцию с лицевой стороны бота на его затылок (там есть камера заднего вида). Зато при такой схеме общения на том конце, где сидит владелец машины, не обязательна веб-камера. В конце концов, в какой обстановке находится оператор QA, никому знать не нужно, главное – слышать его голос и говорить с ним. Некоторые, правда, полагают, что такое telepresence будет тем эффективнее (и эффектнее), чем ближе к оригиналу окажется бот, представляющий собеседника. Скажем, японский профессор Хироси Исигуро (Hiroshi Ishiguro) как-то создал своего двойника, дабы он заменял его на пресс-конференциях и научных собраниях. Думать за профессора эта машина не способна, да этого и не требуется – андроид дистанционно управляется изобретателем и передает его фразы, исправно шевеля губами. Пока, впрочем, именно QA находится на острие технологий телеприсутствия. «Близнец» Исигуро, скажем, не умеет ходить. И вообще – это больше исследовательский проект, нежели промышленная разработка.

техника, механизмы, электроника

А двухколесный бот Блэквелла не только подвижный персонаж, но хорошо продуманный во всех деталях. А еще и складной. Создатели QA особо подчеркивают новую степень свободы и простоту интерфейса, которые предоставляет этот робот своему владельцу. Тревор говорит: «Мы хотели, чтобы его можно было «прогуливать» так, как вы контролируете свою аватару в Second Life». По мнению американского изобретателя, идеальный потребитель такого бота – инженер-механик какой-нибудь солидной корпорации в США, который намерен посетить для консультации или инспекции, скажем, китайский завод, без необходимости лично лететь через полпланеты. С QA, заранее отправленным в нужное место, этот инженер сможет выполнить свою задачу, не выходя из офиса, а то и вовсе – из собственной спальни. А теперь самое вкусное. Мы уже видели немало самоходных ботов, заставляющих вспомнить фантастические фильмы. И кажется, что QA – просто еще одна из машин, что будут долго привлекать внимание посетителей выставок. Но вот сюрприз: Anybots обещает начать серийный выпуск своего «телебота». Основные предполагаемые покупатели – крупные компании. Цену на QA обещают установить в $15-25 тысяч.

Дебютировал QA на днях в Лас-Вегасе на выставке International CES 2009.

Десяток первых экземпляров должен попасть к бета-тестерам и вовсе нынешним летом. Тогда то

энное число счастливчиков сможет проверить в деле, насколько устойчив электронный «посол».

Dexter и Monty – еще два самоходных экземпляра, работа над которыми кипит в недрах Anybots. Первый ходит на двух ногах, причем, по уверению инженеров, походка его куда ближе к человеческой, чем у знаменитого ASIMO. Вторая машина, как и QA, балансирует на двух колесах. Ее главная особенность – пара рук с большим числом степеней свободы. Интересно, что получится, если специалисты Anybots сумеют сплавить все три эти машины в одного андроида? 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Расплавленный аккумулятор спасет зеленое электричество

Всевозможная альтернативная энергетика набирает обороты, появляются даже целые альтернативные города. Но ключевой элемент освоения энергии солнца и ветра – аккумулирующие системы, призванные сглаживать непостоянство этих даровых источников. 66

май • 2009

Известный изобретательский прием – превратить недостаток конструкции в достоинство, заставить мешающее свойство системы работать на пользу дела. На этот раз подобный фокус позволил построить экзотический электрохимический аккумулятор, который не боится гигантской нагрузки и

Дональд Сэдовей (Donald Sadoway) и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) придумали оригинальный способ аккумулирования электрической энергии, который позволит городам и весям работать от солнца ночью или от ветра в штиль. Имеющихся вариантов такого хранения не так уж и много. Первое, что приходит на ум, – гидроаккумулирующая электростанция. Простая и надежная система, обладающая множе ством достоинств. Недостаток по большому счету один, но существенный, – не во всякой местности такую построишь, да и занимать она будет большую площадь. Еще можно «переплавлять» энергию ветра в водород. Не для применения в качестве топлива (в автомобилях), а только как временное хранилище электричества. Такая система может быть вполне эффективной с точки зрения энергетики, но, увы, она очень дорога. Сравнительно свежая идея запасания «ветра» в огромных холодильниках, напротив, почти не требует капитальных затрат. Так что может найти некое применение. Но едва ли – как единственное или хотя бы главное средство хранения энергии. Перспективны и супермаховики. Да, мы знаем, говорят об этом не одно десятилетие.

Гидроаккумулирующая электростанция по внешнему виду может быть неотличима от обычной ГЭС, стоящей на реке, а может представлять собой такой вот необычный резервуар, как станция Taum Sauk в Миссури. В любом случае – это большая территория и большие объемы строительства.

Но только в последнее время стали появляться действительно работоспособные проекты, демонстрирующие возможности стационарных маховичных накопителей на практике. И еще есть всякие редкости, типа закачки сжатого воздуха в подземные полости. Всякий способ хорош посвоему, и ни один не является идеальным. Сэдовей же пред-

лагает: давайте вернемся к химическим аккумуляторам. Только необычным – расплавленным. Вообще-то так называемые горячие аккумуляторы изобретены не вчера. Существует множество их разновидностей, обладающих завидными удельными показателями. Только вот рабочая температура в сотни градусов накладывает ограничения на условия применения, 2009 • май

дело техники да и в плане долговечности создает проблемы. Мы говорим, к примеру, о таких известных технологиях, как серно-натриевые батареи (NaS battery) и родственные им аккумуляторы типа ZEBRA. Первые нашли применение как раз в качестве стационарных хранилищ промышленного электричества (но число таких станций можно пересчитать по пальцам), а вторые – в ряде мелкосерийных электромобилей. И те и другие виды обладают рядом врожденных недостатков, сдерживающих их распространение. А вот новый аккумулятор, прототип которого уже создан в массачусетском институте, должен оказаться

17 крупных блоков серно-натриевых горячих батарей развивают мощность 34 мегаватта. В низком здании на заднем плане расположены преобразователи переменного/постоянного тока, через которые этот супераккумулятор подключен к сети. Данный комплекс – часть новой ветровой фермы Futamata, работающей в японской префектуре Aomori, а горячие батареи существенно сглаживают неравномерность выработки электричества от ветряков, покрывая дневной пик потребления и накапливая энергию ночью.

май • 2009

втрое дешевле лучших сегодняшних батарей, намного долговечнее всех прочих и, главное, – существенно мощнее, радуются изобретатели. Такой аккумулятор размером с мусорный бак на 150 литров, рассуждает Сэдовей, мог бы стать непременным элементом «зеленого» дома, обеспечивая все его потребности в энергии даже на пике потребления, а подзаряжался бы он от переменчивых ветряков и солнечных панелей. Главное же – крупные собрания аккумуляторов нового типа могли бы запасать огромные количества энергии от альтернативных станций, питая целые поселки и даже города. Так, прогнозирует американский ученый, новая аккумулирующая станция мощностью в 13 гигаватт (то есть – на мегаполис) заняла бы площадь всего в 60 тысяч квадратных метров. За счет чего такие параметры? Эти батареи способны отдавать и принимать в десять раз больший ток, чем все существующие типы химических аккумуляторов, поясняет изобретатель. Все дело в электродах. Вспомним, создатели, к примеру, литиево-ионных элементов как только не изощряются, чтобы поднять допустимый ток, проходящий через электроды. И материалы подбирают необычные, и добавки разные, и даже нанотехнологии подклю-

В обычном аккумуляторе, например в свинцово-кислотном, материалы электродов накладывают ограничения на параметры впитываемого или отдаваемого тока. Они же во многом определяют срок службы устройства.

чают. Со свинцово-кислотными батареями дело обстоит схожим образом. И все равно – слишком сильный ток может повредить устройство, попросту расплавив всю конструкцию. Сэдовей нашел выход: пусть расплавленное состояние будет нормальным для всех частей батареи. Тогда ничего в ней «неожиданно» расплавиться не сможет, и дело в шляпе. В расплавленных горячих аккумуляторах типа NaS или ZEBRA есть, помимо корпусов и контактов, по меньшей мере еще один важнейший нерасплавленный элемент – твердый электролит (это специальная керамика, проводящая ионы натрия). А в аккумуляторе Сэдовея твердых частей во внутренностях вообще нет. Никаких. В этой батарее (не считая внешнего корпуса, что очевидно)

техника, механизмы, электроника

все жидкое – и электролит, и оба электрода! Как же они не смешиваются между собой? Гениально просто – благодаря разной плотности. Точно так же, как не смешиваются масло и вода в давно стоящем стакане, пока его не встряхнешь или не поболтаешь в нем ложкой. Но, как мы уже знаем, свою новую батарею Дональд «сватает» энергетикам в качестве стационарного накопителя энергии. Так что проблемы перемешивания жидкостей тут не возникнет. Аккумулятор, придуманный Дональдом и его соратниками по институту, представляет собой тугоплавкий «стакан» (он же – первый выходной контакт), накрытый крышкой (это второй контакт). Между ними – диэлектрик, а вокруг – теплоизолирующая оболочка. На дно этой емкости авторы конструкции поместили сурьму (это первый электрод в системе), следующий слой – сульфид натрия (электролит), а на самом верху – магний (второй электрод). Все – в расплавленном виде. Причем в электролите также растворен антимонид магния. В таком виде аккумулятор готов к приему тока. По мере того как устройство заправляется энергией извне, положительно заряженные ионы магния в электролите забирают электроны из сети и формируют нейтральные атомы, которые присоединя-

Схема работы нового жидкого аккумулятора. Слева – устройство готово к приему заряда. В центре – зарядка батареи. Справа – полностью заряженный электрохимический элемент. Синим цветом показан слой магния, зеленым – электролит, желтым – сурьма.

ются к верхнему электроду. Отрицательные ионы сурьмы, напротив, отдают свои электроны и также формируют нейтральные атомы, которые опускаются вниз, присоединяясь к электроду из сурьмы соответственно. Итак, при заряде прослойка электролита в жидкой батарее тает, а расплавленные электроды – растут. А при разряде аккумулятора все происходит в обратном порядке: отдавая ток в нагрузку, материал электродов (в виде ионов) растворяется в электролите, формируя там антимонид магния и заставляя тем самым центральный слой расти. Сами же электроды обратно сокращаются. Это довольно необычный принцип работы для химических аккумуляторов. Зато такая система готова выдержать огромное число циклов, она может отдавать и принимать гигантские токи без повреждений. И все компоненты такого аккумулятора – недороги. А поставить такие системы

можно хоть в чистом поле, хоть в городе. Сэдовей и его коллеги построили опытный образец расплавленной батареи. Ее удельная емкость, правда, получилась не особо впечатляющей. Причина: экспериментаторам не удалось растворить антимонид магния в электролите в достаточно высокой концентрации. Но это не столь уж критично – для стационарного применения масса системы не слишком важна. К тому же ученые полагают, что все ключевые показатели новой батареи можно будет серьезно улучшить, подобрав иные металлы и соли, но сохранив полностью принцип работы такого аккумулятора. До коммерческого варианта его можно довести в течение пяти лет, предсказывает Сэдовей. И это не столь уж много, учитывая, к примеру, что горячие аккумуляторы прежних типов, хотя и изобретены очень давно, до сих пор упорно совершенствуются рядом фирм и все еще числятся среди экзотики. 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Aqua Star: россияне сделали лучший подводный мотоцикл

Aqua Star – первый российский подводный мотоцикл (фотографии Дмитрия Рябикина).

Если вы по каким-то причинам не хотите (или не можете) освоить акваланг, а полюбоваться красотами подводного мира хочется, есть оригинальный способ исполнить свое желание: оседлать подводный мотоцикл. Недавно в России был создан аппарат такого типа. И он на голову превосходит зарубежные аналоги. Мы побеседова-

Подводный мотоцикл позволяет человеку погружаться без какого-либо специального снаряжения. При этом корпус пловца находится в воде, а голова – в своего рода шлеме, по сути, являющемся водолазным колоколом. Сюда постоянно подается воздух из баллона, закрепленного на мотоцикле, и отсюда пилоту этой необычной машины открывается удивительный вид на подводное царство. Ну а электромоторы аппарата позволяют ему передвигаться в разных направлениях.

май • 2009

Таков в общих чертах прин цип действия подводного мотоцикла, давно известный, к примеру, по аппарату Breathing Observation Bubble, ныне переименованному в Scuba Scuta. Когда мы узнали, что в России организовано производство оригинального подводного мотоцикла, бьющего своего заокеанского предшественника по всем статьям, мы с удовольствием выяснили подробности. Называется российская машина Aqua Star, а ее главные авторы – 34-летние братья Дмитрий и Тимофей Рябикины из

города Ейска, что на побережье Азовского моря. – Дмитрий, расскажите, пожалуйста, пару слов о себе. Где вы работаете? – Я работаю дизайнером в области компьютерной графики. Но дайвинг – моя страсть и вторая профессия (я работал инструктором по дайвингу). – Когда вам пришла в голову мысль создать подводный мотоцикл? – 5 лет назад в какой-то телевизионной передаче я увидел сюжет, как за океаном катают туристов на подводных аппаратах с прозрачными сферами. Мой первый вопрос был: а как они видят сквозь эти сферы? Казалось, что не очень здорово (что впоследствии и подтвердилось). Тогда я стал обдумывать собственный вариант такой машины. – Когда и на какие средства вам удалось разработать и построить первый образец Aqua Star? – Два года тому назад я собрал небольшую команду единомышленников. Я занялся организационными вопросами, а мой брат – техническими. На собственные деньги мы разработали свой подводный мотоцикл. – Ваш аппарат, по крайней мере, по общей идее и по компоновке, схож с Scuba Scuta. Это вызвано одинаковыми задачами мотоциклов? В какой мере, создавая Aqua Star, вы огляды-

Aqua Star на испытаниях в бассейне в Ейске. Совершенно свободный полет под водой – главное преимущество российского подводного мотоцикла перед импортными аналогами.

вались на проекты предшественников? – Похожую форму аппаратам диктует окружающая их подводная среда, а колокол – так от него никуда не деться. Что касается предшественников, мы старались не повторять их ошибки в конструкции. – Чем же неудачны прежние подводные мотоциклы? – В мае 2006 года по нашему приглашению из Австралии приехал Джон Доусон (John Dowson), один из создателей Breathing Observation Bubble/ Scuba Scuta. Доусон привез к нам один такой экземпляр, чтобы мы могли сравнить его с нашим проектом. После 3-месячных испытаний австралийской машины в Геленджике мы полностью разочаровались в ней. 1. Сферическое стекло сильно искажает видимость. Средняя рыбка превращается в гуппи. В общем, видно плохо, глаза ус-

тают через несколько минут. А еще стекло потеет. И ради чего, спрашивается, вы опустились под воду? 2. Аппарат этот плохо управляемый и не маневренный. Чтобы на нем развернуться, нужно описать дугу радиусом в несколько десятков метров. 3. Scuba Scuta постоянно соединен тросом с буйком на поверхности. Он не дает ему опуститься ниже заданной глубины. Так что на этом мотоцикле вы можете либо зависнуть на этой одной, заранее определенной длиной фала глубине, либо сразу всплыть. Без промежуточных вариантов. За время испытаний Scuba Scuta мы прокатили на нем около 50 человек – восторгов я не слышал. – Так в чем ваш мотоцикл превосходит своего иностранного «сородича»? – Первое, что мы сделали, это отказались от сферическо2009 • май

дело техники го стекла. Я разработал дизайн с прямыми стеклами, предусмотрев их обдув, чтобы не запотевали. Вторая главная задача – маневренность и управление. Для этого мы добавили мотоциклу второй двигатель. Благодаря нехитрой системе наш аппарат может зависать в любой точке и разворачиваться на месте. Никакие буйки ему не нужны. До глубины 12 метров вы можете спокойно на нем плавать, причем со скоростью до 7 километров в час. Еще мы

Поскольку в Азовском море вода мутная и никогда не бывает прозрачной, испытания Aqua Star (после тестов в бассейне) перенесли на берег Чёрного моря – в Геленджик.

отказались от дорогих гелевых аккумуляторов и пользуемся обычными автомобильными батареями. – А что делает второй двигатель, и как он управляется? – Это маневровый движок, который находится в передней части аппарата (сбоку видите «жабры»?). Он и позволяет машине зависнуть в нужной точке. Пилот сам регулирует положение мотоцикла, нажимая и удерживая кнопку. – А каковы основные параметры Aqua Star?

май • 2009

техника, механизмы, электроника

– Запас энергии в аккумуляторах достаточен для 2,5 часов работы. А воздуха в баллоне хватает на 40 минут. Высота мотоцикла составляет 1,5 метра. Весит он 18 килограммов без грузов, батареи и баллона. В сборе же – больше 50 килограммов. – Как же приходится поднимать мотоцикл из воды (и опускать его)? Нужно ли какое-то устройство, или можно руками вытянуть? – Чтобы опустить Aqua Star в воду, необходим небольшой кран или мачта с лебедкой. Трем крепким парням тоже можно попробовать это сделать, но есть вероятность получить травму. – Насколько сложно управлять этой машиной? Нужны ли тренировки перед погружением новичка, или достаточно короткого инструктажа? – Освоить Aqua Star можно за 15 минут. На нашем аппарате катаются все. Даже те, кто по каким-либо причинам не может освоить дайвинг. – Машина будет выпускаться серийно? Если да, то кто займется производством? Сколько будет стоить мотоцикл и каковы предполагаются масштабы производства? – Презентация Aqua Star состоялась 18 сентября 2008 года в Геленджике. Мы создали одноименную фирму, которая и будет продавать аппарат по цене в 250 тысяч рублей. Aqua Star запущен в серийное произ-

«Морской ангел» пока существует лишь в виде рисунков. Несколько моторов позволят «Морскому ангелу» обрести еще большую маневренность, чем подводный мотоцикл (иллюстрация Дмитрия Рябикина).

водство в Ейске. У нас есть отдельный сборочный цех, а также в изготовлении узлов нам помогают два местных завода. Пока планируется выпускать пять аппаратов в месяц. – Где любители дайвинга, которым такой мотоцикл окажется не по карману, могли бы испытать Aqua Star в деле? – На следующий летний сезон несколько прокатных точек с мотоциклами Aqua Star, как мы надеемся, заработают по всему Черноморскому побережью. Мы будем продавать или сдавать в аренду свои аппараты дайвингцентрам, которые и будут катать туристов. – Вы довольны тем, что получилось? Как будет развиваться Aqua Star в дальнейшем? – После первого же испытания Aqua Star я прозвал его «летающим мотоциклом». Находясь внутри этого аппарата, вы ощущаете управляемый

полет в невесомости. В общем, от этой модели я добился чего хотел. Впереди разработка 2-местного аппарата. – Можно чуть подробнее? Как будут размещены на нем седоки? И интересно, как будет решен вопрос обзорности для пассажира? – Мы планируем создать два вида двухместных аппаратов. Открытого типа и закрытого. Первый – похож на одноместный мотоцикл, но здесь уже двое пловцов располагаются один за другим. Пассажир будет вести наблюдение через большие боковые окна. А в машине закрытого типа два человека расположены рядом. Этот аппарат назван нами «Морской ангел». По устройству он ближе к миниатюрной подлодке. – С нетерпением будем ждать появления этих машин. Спасибо за ответы, и удачи вам! 2009 • май

дело техники

техника, механизмы, электроника

Чемодан-робот из России готов бегать за владельцем

Такой чемодан, как Fido, бегающий за владельцем подобно собачке, технически вполне осуществим. Это намерены доказать российские инженеры, подхватившие идею из-за океана.

май • 2009

Российские специалисты намерены – первыми в мире – наладить серийное производство чемоданов-роботов, способных автоматически следовать за своим владельцем. Причем практически все технические вопросы уже решены, готово почти все. Осталось узнать, будет ли необычный продукт пользоваться спросом.

Чтобы такой чемодан самостоятельно ездил за хозяином, человеку достаточно лишь положить карточку-маяк в карман. И послушная машина споро покатится вслед за ней хоть на край света. Гироскоп, фотодатчики, ультразвуковые и инфракрасные сенсоры помогут «умному» чемодану обходить препятствия, учитывать движение по наклонной плоскости, останавливаться перед краем лестниц или балконов. Заряда аккумулятора робота должно хватать на два часа движения. Кстати, у этого чемодана будет три колеса: два ведущих, третье – поворотное.

Необычный аппарат сможет похвастать ударопрочным и влагонепроницаемым корпусом с мягким бампером, габаритными огнями и ближним светом. Также нужно отметить приличный перевозимый вес – до 30 килограммов. В днище этого чемодана разместятся трансформатор и выдвигающийся провод с пе-

реходниками, рассчитанными на подключение к розеткам в ста с лишним странах. Для заядлых путешественников этот аппарат может стать надежным помощником и другом, не зря авторы машины выбрали для него человеческое имя. Таким задуман чемодан-робот «Тони» (Tony) от российской компании Роботроник.ру. Надо отметить, что Tony похож на проект канадского дизайнера Питера Едона (Peter Yeadon) – чемодан Fido. Но о гипотетическом выпуске чудоробота пока ничего неизвестно и сейчас ничего определенного сказать нельзя. А вот «Тони» может увидеть свет. Если потенциальные потребители выскажут заинтересованность, и если количество предварительных заказов будет достаточным, чтобы оправдать затраты на создание столь удивительного изделия. Все подробности россий ского проекта мы выяснили у менеджера Роботроник.ру Антона Буракова. – Сходство с проектом Fido – случайное, или сама идея создания самоходного робота-чемодана пришла к вам после знакомства с канадским концептом? – Да, но мы немного улучшили характеристики и развили функционал, изменили внешность. Мы связались с автором и выяснили, что массового производства он не планирует. Но мы посчитали, что идея ин-

На этом снимке Элвис Пресли – «поддельный», зато Антон Бураков – самый настоящий.

тересная и свежая, и должна быть воплощена. По крайней мере, мы должны попытаться это сделать. – О чем вы вели переговоры с Питером Едоном, если не секрет? Как он отнесся к известию, что робот-чемодан может появиться в России? – Выясняли, планирует ли он производство, и советовались по некоторым техническим и экстерьерным нюансам. Например, чем вызвана такая форма – просто дизайном или практическими соображениями. Разговаривали о функции GPSпоиска. Сам он говорит о производстве чемодана-робота чисто умозрительно и сроков не ставит. К тому, что его идея подхвачена, он отнесся с равнодушным одобрением, не более.

У него другие, глобальные проекты на повестке дня. И вообще, он по натуре больше теоретик. Заниматься детальным рутинным воплощением ему не очень интересно. – Мы правильно поняли, что выпуск «Тони» должен быть налажен на базе одного уральского НИИ? Кто еще принимает участие в проекте? – Все верно: мы и один из региональных НИИ. Выпуск и разработка на базе института. Наши – инвестиции и технические решения. Ну и сама идея тоже наша (и Питера, разумеется). Возможно, по ходу развития проекта будут подключены еще какие-то научные или производственные организации. Ведутся переговоры, например, с московским Институтом проблем механики РАН, с питерским профильным вузом. 2009 • май

дело техники – Каким образом робот определяет направление на карточку и расстояние до нее? – Здесь совмещены технологии инфракрасного и ультразвукового сканирования. Грубо говоря, есть такие подставки для телевизоров, которые вращаются, следуя за сигналом карточки пользователя, чтобы он мог видеть экран, перемещаясь по квартире. И еще можно вспомнить парктроник автомобиля, который вычисляет расстояние до объекта сзади или спереди. Только в данном случае ультразвуковой датчик сориентирован на приемник в карточке-пульте пользователя и удерживает заданное расстояние. Инфракрасный датчик удостоверяется, что сигнал ориентирован на человека. Но в этом пункте у нас еще есть сомнения. Возможно, стоит не делать акцент на следовании за человеком с карточкой, а только за карточкой-пультом. На будущее мы рассматриваем вариант перемещения робота с управлением им из дома с помощью GPS-навигатора. Грубо говоря, я выношу его на улицу и отправляю к другу, который живет через несколько кварталов, и который его встречает на улице же. Как вы понимаете, здесь много нюансов: бордюры, воры, лужи, поэтому могу лишь сказать, что идея доставки 30 килограммов поклажи без присутствия человека лишь вита76

май • 2009

80 см

50 см

Размеры «Тони». Примерная цена этого чуда техники пока составляет 49 тысяч российских рублей.

ет в воздухе. Очень интересная, надо сказать, идея. Также надо честно сказать, что за основу механизма передвижения взят наш старый знакомый – R2-D2, который также является трехколесной цилиндрической машиной: у чемодана будет такой же привод и поворотные механизмы. То же расположение датчиков. – Дистанция следования постоянная, или ее можно произвольно регулировать? И, кстати, какова она будет? – Ее можно регулировать: от 0,5 до 3 метров. – Робот подает сигнал тревоги, если расстояние между ним и карточкой увеличивается. А что будет, если расстояние еще останется в пределах нормы, но робот не сможет двигаться? Например, наткнется на препятствие, которое не сможет объехать, или его просто собь-

ет с ног спешащий пассажир. «Тони» подаст сигнал бедствия при опрокидывании? – Робот подаст сигнал при опрокидывании или при невозможности держать дистанцию. Если он застрял, а пользователь продолжил движение, то расстояние в любом случае увеличивается, и тогда робот подает сигнал. И карточка дублирует сигнал тревоги. Сигнал идентичен для падения и для разрыва дистанции. – На что будет похожа карточка в кармане? Она сравнима по размерам с кредиткой или крупнее (толще)? – Ширина 4,5 см, толщина 0,9 см, длина 10,2 см. – Какие функции будут у пульта ДУ? В каких ситуациях он потребуется пользователю? – Функции таковы: настройка расстояния, отключение автоматики, чтобы можно было

техника, механизмы, электроника

Схема размещения колес робота и его датчиков, защищающих аппарат от падения с лестниц.

произвольно дистанционно управлять чемоданом (в ручном режиме у него отключаются датчики), фиксирование расстояния, включение/выключение и подача сигнала тревоги. – Каков диаметр колес? Робот сможет двигаться только по ровной и твердой поверхности? А как насчет ковровых покрытий, небольших стыков в плитах на улице или газона? – Диаметр колес – 9 сантиметров. Ровная поверхность – это само собой; ковры и стыки, плитки и даже небольшие пороги ему тоже будут подвластны, но по траве он не поедет. – Какова мощность электродвигателей и максимальная скорость чемодана? Если владелец ускорит шаг, робот увеличит свою скорость, чтобы не отстать? Или скорость движения робота постоянная, и «Тони» заставит человека своим писком снизить темп ходьбы? – Скорость Tony зависит и подчиняется скорости человека. С другой стороны, если робот сильно нагружен, а движение

в горку, он не сможет поспевать за быстрым шагом. Тогда человеку придется снизить темп. Обычная скорость на ровной дороге – до 10 километров в час. Мы рассчитывали, что скорость торопливо идущего или неспешно бегущего человека именно такая. Рассматриваются три варианта двигателей, окончательное решение не принято, соответственно, мощность даже в проектной документации еще не указана. – Если аккумулятор сядет в самый неподходящий момент, как можно будет везти чемодан? Выдвигается ли его ручка? Можно ли будет его наклонить, или при таком положении колеса не будут касаться земли (не помешает ли бампер)? – Наклонить – нет (при желании можно, но это неудобно просто), у него будет выдвижная ручка (сверху) и спрятанный в кармашке в верхней части ремешок (40 сантиметров), чтобы было удобно катить. – Представим самую оптимистичную ситуацию – «Тони» стал популярным и распространенным изделием. Не будут ли эти роботы мешать друг другу в вокзальной толчее? К примеру, не будут ли «забивать» друг друга сигналы их ультразвуковых датчиков? И смогут ли эти чемоданы отличить свою карточкумаяк от других? – Мы уже думали над этим вопросом. Еще рано учитывать такую ситуацию. Но все

же мы разрабатываем вторую версию пульта с кодированным индивидуальным сигналом, как на пультах от сигнализации автомобилей. Об этой модификации пока рано говорить. Но если она появится – тут еще будет предусмотрена возможность блокировки колес и постановка робота на сигнализацию, срабатывающую при отрывании от земли или вибрации. Сигнализация строб-вспышкой и звуковым сигналом, а также подача сигнала тревоги на пульт пользователя на расстояние до 150 метров. – Если потребители заинтересуются разработкой, когда, по последним оценкам, мы сможем увидеть первый действующий образец, и когда свои роботычемоданы получат покупатели? – По самым оптимистичным прогнозам, первый собранный образец должен появиться в середине 2009 года. Затем начнутся несколько месяцев ускоренных испытаний. Далее возможны косметические и другие исправления, и в конце года – массовый выпуск. Есть и более пессимистичные прогнозы: это, например, весна 2010 года. Еще добавлю от себя: также мы проектируем «ручную» версию Tony меньшего размера. Это будет нечто вроде спортивной сумки с теми же функциями, что и у «Тони». – Спасибо за ответы. Желаем вашему проекту удачи! 2009 • май

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Ахиллесова пята вирусов обеспечит пожизненный иммунитет

Делая профилактическую прививку от гриппа, человек точно знает, что, в отличие от остальных прививок, эту на следующий год придется повторить. Все из-за способности к мутации вируса, вызывающего грипп. Недавно ученые обнаружили антитела, способные нейтрализовать сразу несколько штаммов вирусов,

Вирус гриппа (показан коричневым цветом), атакующий реснички легких человека (голубым). 78

май • 2009

Вакцины и прививки до сих пор являются, пожалуй, самыми эффективными средствами борьбы с болезнями. Однако далеко не все жители планеты имеют возможность, да и желание их делать. Людей смущает эффективность этой процедуры, особенно когда речь идет о прививках от гриппа, ведь, вводя в организм ослабленные «прошлогодние» вирусы, они не получают гарантированной защиты от «новых». А иногда вирусы мутируют так быстро, что прививку приходится повторять в том же сезоне. Кроме того, существует вероятность тут же переболеть гриппом в слабой форме. Как происходит заражение вирусом гриппа? Попадая на слизистые, к примеру, носа и горла, он с помощью антигенов закрепляется на рецепторах оболочки клеток-мишеней. Когда это происходит, вирус и клетка надежно связываются, что позволяет вирусу позже проникнуть внутрь клетки, перепрограммировать ее и начать размножаться. Организм (а именно лейкоциты или белые кровяные тельца), как правило, уже после инфицирования начинает вырабатывать антитела, специализированные белки, которые связываются с антигенами. В результате вирус не имеет возможности присоединиться к клетке-мишени.

Мембрана клетки

Мембрана вируса

Гемагглютинин в действии: сначала он связывает сахара (зеленый цвет), затем молекула разворачивается, и с помощью слитного пептида (красный) вирус закрепляется на мембране клетки, после чего связи еще больше укрепляются.

Иногда антитела «обезоруживают» патогены сами, но чаще начинают посылать сигналы иммунным клеткам, которые атакуют и разрушают вирусы. Что происходит при вакцинации человека? В кровь впрыскиваются ослабленные или убитые «частицы». Это приводит к формированию описанного выше иммунного ответа, и он в некоторых случаях сохраняется на всю жизнь. Но в случае с гриппом все несколько сложнее. Вакцины побуждают антитела закрепляться в головной части антигена гемагглютинина, однако эта часть белка очень быстро видоизменяется, что часто приводит к неэффективности вакцинации. Иммунолог Уэйн Мараско (Wayne Marasco) из медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) и его коллеги работают над разработкой

вакцины от птичьего гриппа, который может быть передан человеку. На сегодняшний день известны лишь единичные случаи передачи птичьего гриппа людям. Обычно инфицируются работники ферм, которые находятся в близком контакте с домашней птицей. Однако ученые опасаются, что рано или поздно вирус мутирует, «перепрыгнет» с вида на вид и сможет так же легко распространяться среди людей (по крайней мере, если освоится в верхних дыхательных путях). Медики начали свое исследование с того, что изучили 27 миллиардов моноклональных антител, что находились в их базе данных. Ученые искали белки, которые способны обнаружить H5, один из 16 подтипов гемагглютинина, того самого антигена вируса гриппа. Вторым распространенным 2009 • май

здоровый интерес антигеном является нейраминидаза, у нее 9 вариантов. Кстати, по названию типа вируса можно определить, какие антигены находятся в его составе (например, «разрекламированный» СМИ H5N1 – сочетание пятого подтипа гемагглютинина и первого нейраминидазы). В результате биологи обнаружили 10 антител, которые способны распознать различные варианты H5. В ходе дальнейших экспериментов выяснилось, что эта группа антител также способна блокировать еще восемь типов вируса гриппа, включая H1N1, который вызвал «испанку» (самую крупную пандемию гриппа, унесшую жизни, по разным данным, от 50 до 100 миллионов человек). Затем специалисты протестировали действие трех из десяти антител на мышах (их инфицировали смертельной дозой птичьего гриппа). Когда грызуны получали эти антитела до заражения вирусом птичьего гриппа либо спустя трое суток после, большинство из них выживало. Значит, данная группа антител работает, помогая иммунной системе побороть болезнь. (Есть информация, что в некоторых случаях антитела справлялись с патогенами сами, не «призывая» на помощь иммунную систему.) 80

май • 2009

Гемагглютинин

Нейраминидаза

Геном РНК, протеины

Липиды

Антигены: гемагглютинин (hemagglutinin) и нейраминидаза (neuraminidase) находятся на поверхности оболочки вируса.

Дальнейшими структурными исследованиями антител занялась команда профессора Роберта Лиддингтона (Robert Liddington) из института медицинских исследований Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (Burnham Institute for Medical Research). С помощью метода рентгеновской кристаллографии они тщательно изучили строение связи одного из антител и гемагглютинина (вплоть до отдельных атомов). Выяснилось, что белок прикреплялся не к «голове» гемагглютинина (которая мутирует чаще всего), а к «карманам» в хвостовой его части. Таким образом, антитела лишают вирус возможности

менять форму и проникать в клетку-мишень. Получив столь нестандартные данные, ученые решили проверить геномы шести тысяч вариаций вирусов гриппа и обнаружили, что последовательность аминокислот на этом участке у большинства из них почти не отличается. А это означает, что обнаруженные антитела могут защищать организм сразу от нескольких вирусов, в том числе и от возбудителей птичьего гриппа. Подробности масштабного исследования вы можете найти в пресс-релизе американского Национального института здоровья (National Institutes of Health) и в статье

медицина, здоровье, образ жизни

авторов открытия, вышедшей в журнале Nature Structural & Molecular Biology. «Мы считаем, что голов ная часть гемагглютинина работает как приманка для иммунной системы человека, оттягивая внимание от других участков», – рассказывает Мараско. Потому антитела так редко крепятся к хвостовой части антигена. «Важно перенаправить ответ иммунной системы на этот неменяющийся участок антигена, тогда мы, возможно, получим пожизненный иммунитет от гриппа», – добавляет Уэйн. Теперь Мараско и его коллеги решают, как лучше всего использовать столь ценную информацию. Отметим, что моноклональные антитела можно производить в лаборатории в больших количествах от одной единственной материнской клетки достаточно быстро (на то, чтобы создать первые порции вакцины, уйдет от 4 до 6 месяцев). Кстати, эта технология была разработана еще 30 лет назад. В комбинации с антивирусными препаратами антитела могли бы помочь предотвратить и вылечить грипп, вызванный даже мутировавшими вирусами (до тех пор, пока не будет разработана эффективная вакцина). Сейчас ученые начинают испытания новой терапии на

животных (а именно на хорьках) и надеются получить первый продукт для клинических испытаний к сезонной эпидемии гриппа 2010-2011 годов. К тому времени на Земле от гриппа погибнет еще очень много людей (по некоторым данным, ежегодно сезонные эпидемии уносят жизни порядка 250 тысяч человек). Но в случае удачного исхода испытаний человечество получит действительно серьезное оружие против возможной общемировой пандемии смертоносного птичьего гриппа, к которому у человека пока нет естественного иммунитета. Будем надеяться, что ко времени создания универ-

сальной вакцины вирусы гриппа не «поумнеют» настолько, что решат «подменить» и ту самую ахиллесову пяту. Именно так назвали не меняющийся участок антигена американские ученые.

В Сиэтле в 1918 году во время эпидемии испанского гриппа кондукторы не пускали в трамвай пассажиров без защитных масок.

Ленточная схема связи гемагглютинина H5 (жёлтым и синим цветом показаны две его цепи HA1 и HA2) и моноклонального антитела F10 (красным). 2009 • май

объекты будущего

архитектура, конструкции, механизмы

Самые роскошные отели на земле, под водой и в космосе

Путешествия уже давно стали модным увлечением. Однако нельзя не отметить тот факт, что чем больше спрос, тем изысканней предложение, а на рынке элитного туризма вообще выживают только те, кто может предложить своим клиентам нечто экстраординарное. И в первую очередь это касается отелей.

Представляем список самых футуристических отелей, которые уже построены или появятся не в таком уж далеком будущем, причем не только на земле, но и под водой и даже в космосе!

Кто будет останавливаться в обыкновенном отеле, если существуют места, поражающие своей архитектурой и сервисом? Владельцы отелей это прекрасно понимают и начинают строить настоящие чудеса гостиничного бизнеса – роскошные и, главное, необычные оте-

май • 2009

Одним из самых роскошных из уже существующих в мире отелей считается Burj al Arab, расположенный в Дубаи.

ли. В мире пока не так уж много подобных проектов, однако все свидетельствует о том, что это ненадолго. Одним из самых роскошных из уже существующих в мире отелей считается Burj al Arab, расположенный в Дубаи. Этот отель просто поражает своим

сказочным богатством. Выдаваясь над Персидским заливом на 321 метр, этот отель является самым высоким в мире. Его архитектура уникальна: отель построен в виде паруса, на последнем этаже есть вертолетная площадка. Здание стоит на искусственно созданном острове в 280 метрах от пляжа Джумейра. Этнический дизайн и восточное гостеприимство соединяются здесь с последними технологиями. Полы самых роскошных апартаментов покрыты 22-каратным золотом, а тех, что «попроще» – мрамором. 28-этажный отель вмещает 22 номера, цена на которые доходит до 28 000 долларов. В отеле 8 ресторанов, включая бары и зоны лоунж, фитнес-клуб, конференц-зал и развлекательный центр. Отель «Таинственный остров Посейдон», площадь которого составит 99 000 м2, будет построен на глубине 12 м уже к концу следующего года на Фиджи. «Посейдон» станет первым подводным отелем в мире. Только представьте: окна вашего номера будут выходить на удивительно красивую морскую лагуну, полную таинственных обитателей и растений. Имена клиентов, которые окажутся в числе первой тысячи, обещают выгравировать на одном из двух памятников, которые будут стоять на самом острове и на дне лагуны. Cреди услуг отеля будет плавание на подводной лодке, экскурсии по рифам, скубадай-

Первый подводный отель мире «Таинственный остров Посейдон».

винг, исследование подводных пещер и еще многое, многое другое. По некоторым данным, недельный отпуск на «Посейдоне» обойдется в 15 000 долларов с человека. В недалеком будущем появится и другой подводный отель, который уже строится в Дубаи. Подводный курорт Hydropolis покажет всю красоту подводного мира. На огромной территории отеля (1,1 млн м2) будет торговый центр, танцевальный зал, ресторан, кинотеатр, а сами клиенты будут жить не в номерах, а на виллах. Кстати, в подводных условиях нужны особые предосторожности, поэтому отель будет снабжен систе-

мой противоракетной обороны. Также в отеле будет надводная часть, предназначенная для проведения мероприятий под открытым небом. Известно, что в строительство Hydropolis уже вовлечены 150 компаний. Некоторое время назад компания Sybarite предложила свой проект уникального отеля The Apeiron island hotel. В недалеком будущем отель Apeiron с заявленной категорией в 7 звезд, в создание которого инвесторы вложат в общей сложности порядка 500 млн долларов, появится на каком-нибудь небольшом острове элитного курорта. На проектных снимках здание гостиницы напоминает

Подводный курорт Hydropolis покажет всю красоту подводного мира. 2009 • май

объекты будущего огромный фонтан, вырастающий из земли. Общая площадь этой необычной постройки – 200 000 м2, высота – 185 м, а количество номеров приравнивается к 350. Этот футуристический отель будет предлагать собственную лагуну, пляжи, рестораны, кинотеатры, торговые центры, spa, конференц-залы и даже художественную галерею. Отдых в отеле с таким дизайном станет ценной страничкой в книге гуру путешествий. За дизайн еще одного уникального отеля под названием Waterworld, который планируется построить в китайском городе Сунцзян, группа архитекторов, занимавшаяся его разработкой, получила первый приз на международном

Проект отеля под названием Waterworld, который планируется построить в китайском городе Сунцзян.

конкурсе дизайна. Нет сомнений, что тот, кто попадет в Waterworld, окажется словно в сказке. На территории отеля будут подводные общественные зоны, комнаты для гостей, кафе и рестораны, а также огромный роскошный бассейн-озеро. А благодаря необычному расположению отеля (прямо на обрыве), здесь будут предложены 84

май • 2009

Проект уникального отеля The Apeiron island hotel.

и экстремальные виды спорта, такие как скалолазание. Другой удивительный проект был представлен Игорем Пастернаком из Worldwide Aeros Corporation. Его оригинальная задумка – отель, висящий в воздушном пространстве. Отель Aerocraft будет построен в виде 400-тонного дирижабля, на борту которого туристы найдут самые роскошные условия проживания и неповторимое ощущение нахождения в воздухе на высоте 2,4 км. Летающий отель сможет вместить 250 пассажиров, а максимальная скорость

Отель Aerocraft будет построен в виде 400тонного дирижабля.

полета будет около 280 км/ч. В таком отеле путешественники смогут преодолевать расстояния до 9600 км. Кроме номеров, в Aerocraft будет казино и ресторанный комплекс. Хоть космический туризм пока и находится на самой начальной стадии развития, вполне вероятно, что через несколько десятков лет самые, казалось бы, безумные проекты будут реализованы. И тогда тем, кто без страха будет садиться не в самолет, а в космический корабль, будет предложено сделать остановку на Луне в гостинице класса люкс. Так, например, немецкий архитектор Ганс-Юрген Ромбаут уже создал объемный макет гостиницы под названием Lunatic Hotel. К слову, Ромбаут планирует построить ее уже к 2050 году. Туристы будут жить в условиях пониженной гравитации и ходить в специальных костюмах в виде капсул. Толстый слой корпуса отеля, сделан-

архитектура, конструкции, механизмы

Макет гостиницы под названием Lunatic Hotel.

ный из лунной скалы, защитит обитателей отеля от резкой окружающей среды Луны, в частности от непригодных для жизни температур и смертельного космического излучения. Мечта изобрести первую в мире космическую гостиницу не оставляет и архитектора Ксавьера Клоромонта. Отель Galactic Suite в проекте архитектора из Барселоны представляет собой 22 капсулы-комнаты, 7 метров в

длину и 4 метра в диаметре каждая. В капсуле не будет никаких острых углов и традиционных окон. Главной ее особенностью будет огромное окно-иллюминатор, открывающееся как диафрагма фотоаппарата, через которое можно будет смотреть на космос. Ну а новый проект компании Bigelow Aerospace наверняка позволит сделать космос нашим вторым домом. Продвигаясь

Отель Galactic Suite в проекте архитектора из Барселоны.

к воплощению в реальность своего космического отеля CSS Skywalker, Bigelow Aerospace уже запустила в июле прошлого года космический аппарат Genesis I, который является уменьшенным в три раза макетом космической станции. Вдохновитель проекта CSS Skywalker Роберт Гибелоу планирует закончить работу над CSS Skywalker к 2012 году. Орбитальный отель будет представлять собой капсулу диаметром 30 метров и будет весить 100 000 кг. На верхнем этаже будет размещена зона отдыха, на среднем – спальная зона, а на верхнем будут размещаться ванные комнаты. Космический корабль будет оснащен трехуровневой системой безопасности. В общем, в будущем нас ждет немало того, о чем мы мечтали в детстве, зачитываясь фантастическими книжками. Так что, пока еще есть время, влюбляйтесь в путешествия, если вы до сих пор этого не сделали!

Проект космического отеля CSS Skywalker. 2009 • май

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Древний акведук соединил города под землей

Римляне прославились не только военными походами. Они были неплохими инженерами. Чего только стоят их изящные акведуки, взмывающие каменными арками в воздух. Немало таких сооружений сохранилось до наших дней. Однако самый необычный акведук римляне построили на глубине в десятки метров под землей. «Тайный» суперводопровод, протянувшийся из современной Сирии в Иорданию едва ли не

Одно из самых грандиозных сооружений эпохи древнего Рима.

Открытие совершил профессор Матиас Деринг (Mathias Döring) из университета прикладных наук Дармштадта (Hochschule Darmstadt), специалист по гидромеханике. Давно заброшенный и забытый туннель напоминал о себе лишь в устных преданиях местных жителей. Мол, есть под землей нечто таинственное, что иногда называли «каналом фараонов». Поговаривали, будто в нем спрятано золото, но что там в действительности – толком никто не знал.

май • 2009

И вот экспедиция под руководством Деринга расставила точки над i. Загадочное сооружение – это подземный римский акведук, построенный для снабжения водой городов Декаполиса. В римской провинции Сирия (ныне это территория Иордании) местность была засушливой, но Рим (будучи в то время в зените славы) не поскупился на затею, позволившую превратить ее в цветущий сад. И неважно, что на возведение этого чуда инженерной мысли

ушло 120 лет (с 90 по 210 годы нашей эры). Оно действительно заработало, и в лучшие времена по скрытому в горной местности туннелю переправлялось до 700 литров родниковой воды в секунду (это показал большой объем минеральных отложений на стенках)! Вопреки распространенному мнению, римские акведуки вовсе не обязательно проходили над землей. Многие из них сочетали надземные и подземные участки в той или иной пропорции. Неудивительно: по древнеримской технологии акведук должен был обладать очень небольшим и равномерным уклоном на всем своем протяжении от источника до снабжаемого водой пункта. Потому инженерам приходилось тщательно учитывать рельеф местности на трассе своего водопровода, придумывать туннели для преодоления холмов и горных участков и столь знакомые мно-

Профессор Матиас Дёринг выбирается наверх, чтобы глотнуть свежего воздуха, а потом снова окунуться в изучение одного из самых грандиозных сооружений эпохи древнего Рима.

гим эффектные мосты для преодоления оврагов, долин и рек. Немало акведуков было построено таким образом, чтобы большая их часть проходила под землей. Пусть даже на небольшой глубине (порядка метра или, к примеру, пяти). Это решало сразу несколько вопросов: защиты акведука от воздействия ветра и дождей, предотвращения его разрушения во время войны, а в северных районах империи – и теплоизоляции, не позволявшей водоводу замерзать зимой. Таков, например, акведук Айфель, расположенный близ Кельна. Это один из самых длинных акведуков Римской империи. Его основная часть тянется на 95 километров (вернее, тянулась, поскольку ныне от грандиозного сооружения осталось лишь несколько разрозненных участков). Но тот акведук, который изучила команда Деринга, запросто поспорит с Айфелем по сложности и масштабу работ. А уж по длине он и вовсе рекордсмен античного мира: его начало и конец разделяют по прямой «всего» более полусотни километров, но общая протяженность водовода превышает 170 км, из которых 106 приходятся на подземную часть! Более того, глубина залегания древнего водовода доходит в ряде мест до 80 метров. Фактически перед нами колоссальной сложности туннель, пробитый в

В общей сложности строительные бригады, которые, скорее всего, состояли из легионеров, перелопатили более 600 000 кубических метров камня и земли, что эквивалентно одной четверти Великой пирамиды. Размах, вполне соответствовавший Римской империи эпохи расцвета.

скальной породе. И тут принципиальное отличие от того же Айфеля. Там глубина залегания бетонной «трубы» (да, это был именно древний бетон) составляет по большей части всего метр. Строители просто вырывали вдоль трассы водовода траншею, возводили в ней акведук и присыпали сверху грунтом. А то, что римлянам пришлось проделать в Сирии, иначе как подвигом не назовешь. «Исток» этого акведука расположен у города Дилле (Dille) в болотах, ныне давно и надежно высохших. Первые 64 километра водовод петляет только по поверхности (останки сооружения 2009 • май

эврика еще можно отыскать). Но потом он последовательно ныряет в три туннеля, протяженностью 1, 11 и 94 километра. Конечная точка древней системы – город Гадара (Gadara), одна из жемчужин древней Палестины, крупный центр торговли, один из десяти городов Декаполиса, насчитывавший 50 тысяч жителей. Кстати, по Библии, именно здесь Христос изгнал бесов из одержимого и переселил их в стадо свиней. Но мы отвлеклись. Строительство акведука Гадара началось при императоре Домициане. Рим буквально купался в воде, поставляемой в Вечный город несколькими акведуками. А также купался в роскоши. Богатые сенаторы наслаждались специями из Индии и одевались в шелка из Китая. В столицу привозили диковинных животных и пригоняли рабов. И города в провинциях также постепенно становились богаче и краше. В Гадаре Рим возвел два театра и намеревался построить храм нимф с большим бассейном и фонтанами. Местных источников воды уже тогда не хватало. Тут-то и решили провести в город акведук. Мощный подземный источник живительной влаги (ныне не существующий) находился близ Дилле. От него и пошел бетонный канал, закрытый сверху (чтобы предотвратить попадание в воду животных и птиц, их экскрементов, а также – чтобы во тьме не смогли развиться водоросли). 88

май • 2009

Своим названием акведук Айфель обязан горам, в которых берет начало. Воду из нескольких источников (от каждого к главной трассе шел свой небольшой акведук) Айфель нес в город Colonia Claudia Ara Agrippinensium, ныне – Кельн. Увы, от этого акведука осталось не так уж много частей.

После местечка Адраа (Adraa) начались проблемы: трассу пересекало горное ущелье. Водовод повернули и постепенно спускали вдоль склонов, в основном вгрызаясь в толщу гор, пока не удалось преодолеть и это препятствие. Каменные блоки этой части акведука до сих пор можно отыскать на дне ущелья. Но наибольшим вызовом стало создание самого длинного непрерывного туннеля, который шел уже до конца феноменального сооружения. Сперва необходимо было провести колоссальные по точности геодезические работы, а потом «протянуть» нить туннеля на большой глубине в точности под «вешками», обозначавшими трассу, причем ювелирно соблюдая точность уклона. Как

это удалось без современных инструментов? После прокладки маршрута инженеры приступили к бурению огромной серии вспомогательных наклонных шахт (с уклоном 50 градусов) вдоль всего будущего акведука. Они шли каждые 20-200 метров трассы. Разницу высот между входами определяли с колоссальной точностью при помощи измерительных инструментов и гигантского уровня хоробат (chorobate), заимствованного римлянами у персов. Далее линию трассы «спускали» по ступенькам «сервисных шахт», которые заодно решали сразу несколько проблем. Первая из них – скорость. При последовательной прокладке туннеля в нем одновременно могли бы работать

изобретения, открытия, гипотезы

только лишь четыре легионера (высота туннеля составляет 2,5 метра, а ширина – 1,5 м). Пробивая в скальной породе по 10 сантиметров в день, они довели бы акведук до Гадара лишь к нашему времени. Но вот в горах было проделано почти три тысячи сервисных туннелей (более 600 их них ныне обнаружены группой Деринга), и теперь тысячи человек могли одновременно строить подземный акведук, пробиваясь навстречу друг другу. Конечно, ошибок избежать не удалось. В туннеле есть смычки, где видно, что на последних метрах рабочие начинали выполнять зигзаги, пытаясь поймать встречный ход. Вероятно, они перестукивались и ориентировались по звуку. И все же точность работ потрясает: на первых 60 километрах туннель имеет градиент всего в 30 сантиметров на каждый километр! Вторая проблема, которую решили тысячами шахт, – вентиляция туннеля на время работ. Третья – удаление породы. Когда в 129 году император Адриан посетил Декаполис, стройка была в самом разгаре. Рабочие трудились денно и нощно при свете масляных ламп и под призывные звуки труб, а вереницы рабов поднимали выбитый долотами камень наверх. Когда же акведук был открыт, он стал триумфом инженерной мысли. Правда, триумф

Измерительный пост

Уровень

Пилотный тунель

3 Измерение глубины

5 4

Схема строительства. 1 – вспомогательные туннели (шахты) снабжались ступеньками и уходили в породу на десятки метров; 2 – когда две секции подходили к соединению, рабочие сначала пробивали небольшие пилотные туннели, а после смычки расширяли их; 3 – легионеры работали на двух уровнях, расположенных уступом, чтобы можно было вести туннель с каждой стороны сразу вчетвером. На врезке – карта маршрута акведука, на которой показаны надземная (4) и подземная (5) части.

был омрачен просчетом. Уровень воды, поступавшей из туннеля, оказался слишком низким, чтобы можно было питать ею обещанные когда-то фонтаны. Тем не менее водопровод действовал. Ныне даже отыскать его на местности оказалось непростой задачей. Время поработало над чудесным сооружением. К тому же почти все вспомогательные шахты вдоль акведука были замурованы еще самими строителями – дабы защитить воду от загрязнения животными. Сейчас лишь несколько входов, выглядящих как провалы в земле, доступны для ученых, вооруженных теодолитами, альпинистским снаряжением и GPSнавигаторами. Но и эти входы забиты горами мусора и остан-

ков животных, так что пробиться вглубь оказалось непросто. Внутри туннеля – сырая темень, хлопанье крыльев летучих мышей, грязь и древние стены, на которых проступают письмена. Работать тут сложно, ученые вынуждены часто выбираться наверх – не хватает кислорода. Воздух неподвижен. В отдельных местах, напротив, гуляют сквозняки, создающие гул, как в аэродинамической трубе, и непрестанно течет дождевая вода. Столь же непросто было и по крупицам восстановить картину строительства водопровода. И все же команда Матиаса намерена вернуться в акведук Гадара, чтобы продолжить изучение этого шедевра Римской империи. 2009 • май

оружие

военные технологии, техника

Боевой лазер мощностью 100 кВт

Американская оборонная корпорация Northrop Grumman объявила, что ей удалось разработать твердотельный электрический лазер мощностью около 100 киловатт,

100-киловаттный луч является важным этапом программы разработки соответствующего вооружения.

Американская оборонная корпорация Northrop Grumman объявила, что ей удалось разработать твердотельный электрический лазер мощностью около 100 киловатт, сообщает The Los Angeles Times. Это важный шаг на пути к созданию боевого лазера, который можно будет применять в реальных условиях в качестве вооружения боевой техники. Его луч образуется за счет электричества, вырабаты-

май • 2009

ваемого двигателем самолета или танка. На следующем этапе разработки производитель намерен перенести испытания своего изобретения из лабораторных условий в полевые и, в частности, протестировать возможности нового лазерного оружия по уничтожению ракет. Кроме этого, предстоит проверить, можно ли использовать его в экстремальных условиях на поле боя.

100-киловаттный луч является важным этапом программы разработки соответствующего вооружения, поскольку еще несколько лет назад большим достижением считался луч мощностью в 10 киловатт. Химические лазеры, как подчеркивает издание, способны вырабатывать гораздо больше энергии. Однако их мощность зависит от количества используемых веществ, нередко занимающих много места. Это ограничивает возможности боевого применения. Последняя разработка Northrop Grumman, как отметил в интервью The Los Angeles Times директор программы лазерного вооружения армии США Брайан Стрикленд, является практическим доказательством, что мощности луча, вырабатываемого с помощью электричества, достаточно для уничтожения целей на поле боя. По его словам, это важный шаг на пути разработки такого вооружения и он подтверждает, что создание и практическое применение электрических лазеров сегодня стало возможным. Разработка лазерного оружия, как подчеркивает издание, ведется уже более четырех десятилетий. Тем не менее, по оценкам специалистов, возможность установки такого оружия на боевые самолеты, танки и корабли появится не раньше середины следующего десятилетия.

Производитель намерен перенести испытания своего изобретения из лабораторных условий в полевые и, в частности, протестировать возможности нового лазерного оружия по уничтожению ракет.

2009 • май

оружие

военные технологии, техника

Ультразвуковые манжеты подогревают кровь на поле боя

Военным было необходимо устройство, которое позволило бы, с одной стороны, быстро диагностировать внутреннее кровотечение, а с другой, не менее быстро его остановить.

Тактическая роль солдата и стоимость его подготовки постоянно растут. Перед современным командованием неизбежно возникает проблема пополнения живой силы за счет возвращения в строй максимального числа раненых. Ученые предложили военным новое решение: портативный полевой детектор, позволяющий

Большинство операций последнего времени, связанных с серьезными потерями, велись в условиях плотной застройки. В городе несколько усложняются вопросы медицинского обеспечения. Как, например, в уличной бойне, где каждый лишний шаг может вывести на линию огня, организовать эвакуацию? Непросто, особенно если гражданское население тоже относится к войскам достаточно негативно.

май • 2009

В то же время процент безвозвратных потерь в результате неоказания своевременной медицинской помощи – достаточно серьезная цифра. Например, согласно официальным данным Министерства обороны США (DoD), с момента вторжения в Ирак (в 2003-м) по сентябрь 2008 года включительно число погибших в ходе боевых действий составило 3376 человек, и около четверти из них – в результате ранений.

Концептуальная схема DBAC

Кремниевая ячейка-излучатель нового прибора. Сама по себе она жесткая, а гибкость ультразвукового манжета достигается за счет эффекта кольчуги.

Одна из распространенных причин потерь – внутреннее кровотечение, зачастую даже более опасное для жизни, чем открытая рана. При самом худшем раскладе оно может привести к необратимому геморрагическому шоку буквально за минуты. Но даже если травма не очень сильная, кровопотерю необходимо остановить в течение нескольких часов, в противном случае риск летального исхода резко возрастает. Геморрагический шок – состояние, связанное с острой кровопотерей. К тяжелому шоку приводит потеря более литра или 25% всей крови (у взрослого мужчины весом 70 килограммов объем крови составляет около 4,9 литра). Обратимый шок характеризуется следующими симптомами: запустевают подкожные вены, ощущается похолодание конечностей. При необратимом шоке (кровопотеря более 50%) происходит резкое падение жизненных функций, растет пульс, а потом раненый теряет сознание.

Наложение манжета

Диагностика кровотечения

Ультразвуковая коагуляция

Выявляем

Локализуем

Лечим

Сверхвысокочастотные звуковые колебания используются во многих медицинских приложениях – например, во всем известном УЗИ.

Соответственно, военным было необходимо устройство, которое позволило бы, с одной стороны, быстро диагностировать внутреннее кровотечение, а с другой, не менее быстро его остановить. Заказчиком такого девайса выступило агентство DARPA, а проект получил кодовое название «Акустическая коагуляция внутреннего кровотечения» (Deep Bleeder Acoustic Coagulation – DBAC). Первоначально борьбу вели несколько групп разработчиков. Так, еще в 2006 году специалисты из американского подразделения Philips Research и лаборатории прикладной физики университета Вашингтона (APL) представили свой прототип «ультразвукового жгута» (ultrasound tourniquet). Однако в конце 2008 года военные объявили о заключении контракта с другим консорциумом – в составе компании

Siemens, Техасского сельскохозяйственно-механического университета (Texas A&M University) и все той же лаборатории APL. Новый «полуавтоматический ультразвуковой манжет» DBAC предназначен для «нейтрализации негативных последствий ранения конечностей» и может быть наложен самостоятельно, причем чуть ли не под огнем противника. Хм-м-м... Лечим кровотечение высокими частотами? Звучит интригующе. На самом деле исследования в области воздействия ультразвуком (high intensity focused ultrasound) ведутся уже не первый год. В том числе – для бесконтактной хирургии. В 2001-м даже было создано Международное общество терапевтического ультразвука (International Society for Therapeutic Ultrasound – ISTU), на конференциях которого 2009 • май

оружие ученые обсуждают последние достижения в области лечения опухолей, сердечных заболеваний и даже коррекции фигуры с помощью интенсивной акустической волны. А дело тут вот в чем. Путем фокусировки ультразвука можно добиться локального нагрева внутренних тканей до температуры, достаточной для свертывания крови. Причем без перегрева «ненужных» органов и клеток: вблизи источника излучения интенсивность волны достаточно низкая, так что они не повреждаются. Этот же прин цип использован в DBAC.

май • 2009

Ультразвуковые волны А

Кремниевая подложка Массив из тысяч кремниевых ячеек

Увеличенное изображение манжета

А – Гибкая мембрана с электродом Б – Вакуумная полость

Тысячи обернутых вокруг определенной части тела ячеек образуют что-то вроде антенной решетки, только излучающей не электромагнитные волны, а ультразвук.

Но чтобы реализовать на практике эти замечательные свойства сверхвысокочастотных упругих волн, необходимо решить другой вопрос: как провести диагностику – неспециалисту и в буквальном смысле «на коленке».

Для этого разработчики использовали эффект Доплера, то есть изменение частоты и длины волны, вызванное движением источника. Астрофизики с помощью этого явления определяют скорость движения и температуру далеких звезд, но

военные технологии, техника Направление сканирования

Направление сканирования

Источник кровотечения

Артерия

Кстати, в повседневной жизни эффект Доплера тоже присутствует: у приближающегося автомобиля с включенной сиреной, к примеру, высота звука будет выше, чем когда он поравняется с вами, – тогда сигнал будет более глухим.

и в физиологии ему нашли применение: скорость крови можно определить по рассеянию ультразвука в неоднородностях внутренних тканей. Обернутый вокруг поврежденной конечности манжет, напоминающий измеритель давления, «обстреливает» организм ультразвуковыми импульсами – максимальное смещение частоты должно сигнализировать о точке кровоизлияния, которую прибор тут же локализует. После этого и происходит фокусировка излучения с на-

гревом тканей и свертыванием крови. А это позволяет обеспечить дополнительное время для эвакуации – жизненно важное в боевой обстановке. DARPA ожидает, что рабочий прототип «заживлятеля» появится через 18 месяцев, но отдель ные его функции, в том числе ультразвуковая коагуляция, уже были опробованы военными в лабораторных условиях. Гель для улучшения передачи ультразвука и предохранения кожи от ожога

Кровотечение

Артерия

Кость

Ультразвуковые ячейки

Ячейки за костью не получают отклика

В фокальной области интенсивность «облучения» резко возрастает, и нагрев за счет поглощения волны достаточен для быстрого теплового разрушения белков.

2009 • май

оружие

военные технологии, техника

Какое средство самообороны можно пронести в самолет, не вызывая подозрения у проверяющих на таможне? Что можно выдать за предмет первой необходимости почти в любом месте и в любое время? Полотенцесушитель? Неплохой вариант. Впрочем, обычный зонтик с необычными свойствами вполне подойдет. Так

Миражи и лучи боли вынудят противника остановить атаку

ВВС США, среди прочих проектов «на дальнюю перспективу», давно ведут работы по созданию оружия «Управляемых эффектов».

Оружие «Управляемых эффектов» (Controlled Effects, о нем, кстати, есть материал, датированный 2004-годом, и размещенный на сайте одного из научно-исследовательских подразделений ВВС

май • 2009

Реально работающая Active Denial System, смонтированная на шасси автомобиля. Для создания сильнейшего болевого эффекта на значительном расстоянии здесь используется мощный и направленный луч с частотой 95 гигагерц.

США). Что это за оружие, и какими эффектами предполагается управлять? Здесь, оказывается, озвучены сразу несколько идей, находящихся в настоящее время на разной стадии реализации.

Для начала вспомним проект «Импульсный энергетический снаряд» (Pulsed Energy Projectile – PEP). Это оружие создается одной из дочерних фирм компании Alliant Techsystems. Его действие основано на испарении небольшого количества поверхностного материала с цели (например, кожи человека) под действием сильного импульсного инфракрасного лазера. Прототип этого оружия был построен и испытан на животных. Исследователи сообщали об оглушающем эффекте и параличе. Причем ранее предполагалось, что важным фактором является ударное действие микровзрыва плазмы, возникшей на месте попадания луча. Другим оружием, способным воздействовать на нервные окончания, является направленное микроволновое излучение, напоминающее излучение микроволновых печей. Идея эта уже реализована в металле – в системе Active Denial, то есть, в вольном переводе, «Системе активного отбрасывания». Здесь микроволны нагревают воду в коже человека, так что он ощущает себя ошпаренным крутым кипятком. Эти и другие сходные проекты американцы рассчитывают соединить в системы, способные на расстоянии в километр-два воздействовать на выборочные группы нервов в человеке, вызывая в солдатах противника

не только шок или ощущение ожога. Фактически, подбирая параметры воздействия, как полагают американские военные, можно создать у человека ощущение, что он попал в кислоту (притом, что видимых повреждений на нем не будет). А можно создать у него ложное ощущение резкого отталкивающего запаха или вкуса. Помните давние вонючие бомбы? Зачем же применять реальную химию и доставлять ее к месту действия, когда ощущение запаха можно навести «по лучу»? На этом замыслы Controlled Effects не исчерпываются. Скажем, авторы обзора ВВС США считают реальным наведение принудительного сокращения мышц на солдат при помощи, опять-таки, точно подобранного электромагнитного излучения. Вспоминая действие электрошокеров, они называют это «Тазер-подобными моторными эффектами». При этом, в отличие от шокеров, никаких проводов к цели тянуть не придется. Глобальная цель Controlled Effects достаточно фантастична (недаром появление такого работоспособного и пригодного к применению оружия военные относят на 2020-2050 годы): дистанционно заставлять солдат противника делать то, что нужно обладателю оружия; смущать их несуществующими предметами (воздействие на зрительные нервы, наведенные миражи), шокирующими запахами и вкусами.

Систему PEP можно увидеть лишь на рисунках, однако, есть сообщения, что прототип испытан. Правда, пока вес комплекса выходит больше желаемого – 225 килограммов. А ведь американцы еще мечтают поставить его на вертолет.

Словом, дезориентировать его, оставаясь на безопасном (относительно, конечно) расстоянии. Эти системы должны органично дополнить комплекс электронной аппаратуры, воздействующей на технику противника, типа постановщиков помех. Заметьте, о несмертельном оружии говорят именно военные, а не полицейские, полагая его важным дополнением к традиционным видам вооружений. Можно поспорить, насколько оправданы такие системы на поле боя. Для полицейского применения они выглядят более подходящими. С другой стороны, вспомним, как маршал Жуков при наступлении на Берлин применил ослепление противника: в ночной атаке, при помощи полутора сотен мощных зенитных прожекторов, направленных на позиции немцев. В свете этих прожекторов Controlled Effects выглядит логичным следующим шагом. 2009 • май

факты

заблуждений в науке и технике

будущем компьютеры будут Думаю, что на мировом рынке 640 КБ должно быть доста1Ввесить не более чем 1,5 тонны. 8 мы найдем спрос для пяти ком- 15 точно для каждого. (PopularMechanics, 1949 г.) пьютеров. (Bill Gates, 1981 г.)

Летающие машины весом тяжелее воздуха невозможны! (Lord Kelvin – президент Королевского Общества – Royal Society – 1895 г.)

Бурение земли в поисках нефти? Вы имеете в виду, что надо сверлить землю для того, чтобы найти нефть? Вы сошли с ума. (ответ на проект Эдвина Дрейка в 1859 г.)

(Thomas Watson – директор компании IBM, 1943 г.)

интересна и хорошо 9идеяКонцепция оформлена. Но для того, чтобы начала работать, она должна содержать здравый смысл. (профессура Yale University в ответ на предложение Фреда Смита об организации сервиса доставки на дом; Фред Смит станет основателем службы доставки Federal Express Corp.)

Этой тарахтелкой можно пу16 гать беременных кошек, но какой прок от нее в бою?

(генерал Китченер о первом танке, 1915 г.)

Живот, грудь и мозг всегда 17 будут закрыты для вторжения мудрого и гуманного хирурга. (Сэр Джон Эрик Эриксен – британский врач, назначенный главным хирургом королевы Виктории, 1873 г.)

кого, к чертям, интересуют 4Даразговоры актеров? Ни у кого не может возникПрофессор Годар не по(реакция H.M. Warner – Warner 10 нуть необходимость иметь 18 нимает отношений между Brothers на использование звука компьютер в своем доме. действием и реакцией, ему не в кинематографе, 1927 г.)

что могло быть изобретено, 5Все, уже изобрели. (Чарльз Дьюэлл – специальный уполномоченный американского Бюро Патентов, 1899 г.)

(Ken Olson – основатель и президент корпорации Digital Equipment Corp., 1977 г.)

Нам не нравится их звук, и 11 вообще, гитара – это вчерашний день.

(Decca Recording Co., отклонившая запись альбома группы the Beatles, 1962 г.)

Такое устройство как телефон имеет слишком много недостатков, чтобы рассматривать его как средство связи. Поэтому считаю, что данное изобретение не имеет никакой ценности. (из обсуждений в компании Western Union в 1876 г.)

Самолеты – интересные иг12 рушки, но никакой военной ценности они не представляют.

Эта музыкальная коробка без проводов не может иметь никакой коммерческой ценности. Кто будет оплачивать послания, не предназначенные для какой-то частной персоны? (партнеры ассоциации David Sarnoff в ответ на его предложение инвестировать проект создания радио, 1920 г.)

май • 2009

(Марешаль Фох, профессор, Ecole Superieure de Guerre)

Теория Луи Пастера о микробах – смешная фантазия. (Пьер Паше – профессор психологии университета Тулузы, 1872 г.)

Но что может быть полезного в этой штуке? (вопрос на обсуждении создания микрочипа в Advanced Computing Systems Division of IBM, 1968 г.)

известно, что для реакции нужны условия более подходящие, чем вакуум. Похоже, профессор испытывает острый недостаток в элементарных знаниях, которые преподаются еще в средней школе. (передовая статья в газете New York Times, посвященная революционной работе Роберта Годара на тему создания ракеты, 1921 г.)

100 миллионов долларов – 19 слишком большая цена за Microsoft. (IBM, 1982 г.)

Я изъездил эту страну вдоль 20 и поперек, общался с умнейшими людьми, и я могу вам

ручаться в том, что обработка данных является лишь причудой, мода на которую продержится не более года. (редактор издательства Prentice Hall, 1957 г.)

Журнал предлагает вам поучаствовать в конкурсе

«Как изменится мир вокруг нас через 5 лет благодаря открытиям науки» Цель конкурса – кратко сформулировать открытие, которое, по вашему мнению, изменит мир через 5 лет

Начиная со следующего номера мы будем публиковать самые интересные ваши предположения. В конце года автор самой лучшей гипотезы будет награжден ценным призом.

НОУТБУК

Свои гипотезы высылайте на электронный адрес: Valera@tnc.com.ua

2009 • май

Читайте в следующем номере:

Развлекаемся !

Летаем на реактивном ранце

мощностью 300 л.с. с помощью воды Делаем из своего автомобиля гибрид, работающий

При этом увеличивается мощность двигателя, а расход топлива падает на 2-литровом «движке» до 4,5 литра на 100 км. Средняя стоимость переделки не превышает 50 евро. Авторы этой системы сделали ее настолько простой, чтобы любой мог собрать ее на кухне, а затем установить под капотом своего автомобиля. «Интересная механика» проверяет утверждение авторов и рассказывает, что из этого получилось…

на воде

ШПИОНСКИЕ фото НОВОГО МОБИЛЬНИКА от Samsung 8000 серии S и M Главная изюминка – шестиугольная навигационная клавиша. Плюс …

А таже Люди Идеи Технологии

100 страниц

Не спешите сейчас покупать компьютер! Цены на мощные процессоры Intel через 2 месяца упадут в среднем на 15 процентов. Что и почем будет в июне, наши читатели узнают первыми уже в мае.

Покупайте c 12 мая на лотках прессы

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