ИМ_09-2010 by TNC

Люди Идеи Технологии

живая информация Как это работает

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

№9 (17) сентябрь 2010

Подписной Индекс

37864

На базе

9,90*

«ГАЗели» сделали

грн

российского робота

*Рекомендованная цена

Придумана

Bina48 —

самый человекообразный робот в мире Отверстия в Луне представились воротами в мир чудес

Антибомбовые шторы

лампа на фотосинтезе

Открыт

ген спермы Изобретение сибирского Кулибина

Роботизированный экзоскелет HULC тестирование в армии США

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

µ ¬ ° µ ¦ ¢ ¥¸ Å Ê½È ÁÈÜ ÁÐÕ

ÐÍ

ÅÊÏÂÍÂÎÊØÆ Ã

½¿ÀÐÎÏ

Подписной Подписной ии нн д д ее кк сс

37733

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

¡ È

ÐÎÑÊÎØÍÀß ÀÇÀËÈß

¿½Ç¾

¾Æ À¹ Ã¹ ¼ÉÁ» ÈÁÊÕÅÇ ÃÇ»¹ÆÆÇ¾ ÇÈÌºÄÁ

¹ ¯»¾ËÇÃ Å¾ÊØÏ

ËÞÁÈÌÛÅ ÖÂÅÒÛ ÍÀ ÁÀËÊÎÍÅ

Öâåòîê ñ æååííñåêìèì èì ÃÎÐÒÅÍÇÈß

£ ¤ ¦ ©µ ¯ «§ § ¦ ¬ª«

¥È ÈÛ ÎÏÍ ÅÍ Ë¿ ½Ê ÊØ

©´ © ª« ¦¡¸ £§«§ « ¢ §¨ ª¦´ ¤¸

Â Î Ë¿ ÂÏØ Å ÁÂ Å

ÎÂ ÇÍ ÂÏØ ÎË ¿Î ÂÆ

¯ « « ª £§«§©´¢ ¦¡ ª ª¦´ § §ª

°Ç Í½ ÅÊ Ø

го, о р о Нед сиво, кра ресно е инт

покупайте на лотках,

там же, где приобрели «Интересную механику» !

СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 дело техники

Космический Boeing заявился на службу экономичным такси ..... 14 Мотоцикл-кокон без выхлопа обогнет мир наперегонки ..... 18 Солнечный самолет впервые покорил холодную ночь ..... 22 Ядерный удар по астероиду сочтен надеждой человечества ..... 26 Электрический рюкзак пришел на смену летающему велосипеду ..... 31 Новозеландцы построили экзоскелет для инвалидов ..... 34 Люди Идеи Технологии

открытия

Отверстия в Луне представились воротами в мир чудес ..... 36

сетевое окружение Регистрационное свидетельство 16769-5341ПР, выданное Министерством юстиции Украины 18.06.2010 года Учредитель: Данюк А.Р. Главный редактор: Самойлов А.В. а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина.

www.danyuk.name 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 31.07.2010 г. Изготовлено: ФЛП Данюк А.Р., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-021. Тираж: 70110 Верстка и дизайн: тел.: (057) 751-47-04

Подписной

Индекс

3Стоимость 7 8подписки 6 –4 9.90 грн в месяц

Австралийцы освободили мобильники от сети ..... 40

секрет фирмы

Питьевое СМИ: жажда выпускает журнал из бутылки ..... 43

эврика

Небывалое вещество показало путь к хранению энергии ..... 46 Квантовая запутанность обернулась клеем для ДНК ..... 49 Ударный синтез предлагает переводить алмазы в энергию ..... 52 Инженеры научили умное оригами складываться самолетом ..... 56 Надстройка хромосомной ДНК поддалась новой отмычке ..... 60 Одиночный атом получил управляемую прозрачность ..... 63

здоровый интерес

Генетики раскрыли сотни нуклеотидов выдающегося долголетия ..... 66 Лазер заставил клетки дрозофил следовать за собой ..... 70 Мыши испробовали на себе войны микробов в животе человека ..... 73

военные технологии

Антибомбовые шторы прошли ударную проверку ..... 76 Инженеры мечтают послать в разведку робота-голубя ..... 79

наука

Древний кит поразил ученых рекордными зубами ..... 82 Самому большому рукотворному лесу нежданно оплатили зеленый свет ..... 86 Открыт ген спермы ..... 89

технофетиш

Чистой воды арт: висячие туалеты и сад в облаке ..... 90

ТОП 8 самых интересных гаджетов в мире ..... 96 Интересные изобретения ..... 98

новости

Армия США тестирует роботизированный экзоскелет HULC Вероятно, такое название дано экзоскелету по аналогии с Hulk, зеленым и очень сильным человекообразным чудовищем, в которое превращается не особо развитой физически ученый. Как бы там ни было, солдаты, испытывающие этот экзоскелет, не зеленеют, но силы и выносливость действительно значительно усиливаются. По словам разработчиков, HULC позволяет выдерживать физические нагрузки значительно большие, чем может выдержать человек без всякого экзоскелета. Аббревиатура HULC образована из первых букв словосочетания Human Universal Load Carrier, а само устройство представляет собой гидравлически управляемый титановый экзоскелет, который позволяет солдату нести груз в 90 килограммов в течении продолжительного времени, практически по любой местности. HULC оснащен микрокомпьютером, который позволяет синхронизировать движение частей экзоскелета с движением тела солдата, и при этом никаких неудобств не возникает. Разработчиком надстройки для человеческого организма является небезызвестная компания Lockheed, которая только вот заключила контракт на сумму в 1,1 миллион долларов с Армией США (что, по сути, копейки для подобных контрактов). HULC состоит из двух частей, верхней, и, что логично, нижней. Разработчики из Lockheed утверждают, что солдаты, обмундированные в экзоскелет, могут «двигаться полусидя, ползать и выполнять другие движения с минимальным использованием ресурсов человеческого тела». Сам 4

сентябрь • 2010

экзоскелет способен нести груз в 70 килограммов (кроме поддержки самого солдата). Таким образом, человек с экзоскелетом, поднявший 90 кг, по сути, несет 20 килограммов, к чему любой солдат привычен. Отметим, что HULC по принципу действия очень похож на HAL, Hybrid Assistive Limb, это экзоскелет, созданный японцами для пожилых людей и для людей с проблемами опорно-двигательной системы. Однако HULC значительно меньше и незаметнее, чем японский прототип. Тестировать роботизированный экзоскелет будут солдаты из Массачусетского Центра подготовки солдат. Исследователи измерят эффективность использования устройства, проверяя, насколько действия солдат в походных условиях становятся эффективнее при использовании HULC. Контракт включает пункт о полевых исследованиях для проверки системы. В общем и целом, система выглядит неплохо и достаточно функционально. Интересно будет узнать, чем закончится проверка работы устройства в полевых условиях. http://link.brightcove.com/services/player/bcpid1813626064?bctid=115599816001

2010 • сентябрь

новости

На базе «ГАЗели» сделали российского робота На Всероссийском робототехническом фестивале показали уникальный концепт микроавтобуса «ГАЗель-Бизнес». Беспилотная версия автомобиля способна ездить по маршруту без помощи водителя, по заданной программе и спутниковым координатам ГЛОНАСС. Как видно на фотографии, конструкция чрезвычайно надежная в эксплуатации, сделана из прочных материалов. Например, поворот руля осуществляется с помощью велосипедной цепи. Концепт существует пока в единственном экземпляре, но летом участники молодежного форума «Селигер-2010» собираются сделать еще несколько аналогичных экземпляров. «Группа ГАЗ» уже выделила шесть автомобилей для переоборудования и участия в первых в России соревнованиях автомобилейроботов «Робокросс «Селигер-2010». Как сообщается, по экземпляру автомобиля получили шесть наиболее перспективных российских команд, которые занимаются робототехникой. Это команды «MADI PROFITeam» (Москва), «Red Eyes» (Ковров), «MobRob» (Саратов), «Аврора» (Рязань), Федеральный учебно-методический центр программы «Робототехника» и Нижегородский региональный учебнометодический центр программы «Робототехника». 6

сентябрь • 2010

Bina48 — самый человекообразный робот в мире Очень похоже на то, что робототехника все же потихоньку проникает в нашу жизнь, становясь все ближе к человеку. Довольно давно роботы перестали быть просто станками, выполняющими заданную программу в течение многих лет. Мы видим, как постепенно появляются роботы-музыканты, роботы-космонавты, роботы-официанты и роботы, добывающие своим владельцам пиво. Может быть, уже недалеко то будущее, которое описал Айзек Азимов без малого полвека назад?

Конечно, все может быть, но пока что роботы не так человекообразны, как хотелось бы. Кроме того, они далеки еще от ведения беседы или хотя бы от выполнения несложной домашней работы. Стоимость одного более или менее функционального робота составляет сотни тысяч, если не миллионы долларов. Тот же робот-космонавт так вообще «съел» десятки миллионов. Но оставим разговоры о всяких там космонавтах. Компания Terasem Movement Foundation представила «самого человекообразного робота», которого зовут Bina48. Не знаем, почему «фамилией» робота служит двузначное число, вряд ли было создано столько прототипов. Но Bina 1 – это реальная женщина, копия лица которой сейчас перед вами (белая женщина – не Бина, просто собеседница).

Интересно, что робот не только похож на свою человеческую сестру. Нет, реальная Бина часами обучала робота манере говорить и двигаться, как она сама. Да, вы правильно поняли, Бина-робот может обучаться, хоть и не очень быстро. Результат, в общем-то, действительно впечатляет – здесь и мимика, и речь, и вообще все очень похоже на человека. К сожалению, вынуждены констатировать, что способность Бины-робота поддерживать диалог с собеседником еще далек от идеала, это вы можете понять сами, просмотрев ролик. Однако же все это действительно уже очень близко к человеку. Вполне возможно, что через пять лет мы получим робота с руками и ногами, а не только робота-голову. И действительно, уже столько времени разработчики пытаются создать «железного человека», что появляются реальные сомнения в успехе этого дела. Желаем Бине получить тело и, что не менее важно, хоть какой-нибудь интеллект, чтобы не быть похожей на попугая, путающемся в собственном лексиконе. Или, если не надеяться на интеллект, может, научить Бину носить пиво? Вот было бы здорово! Ну а пока – можно просмотреть ролик, где показано поведение робота, его мимика и умение вести беседу. http://www.youtube.com/watch?v=uvcQCJpZJH8&feature 2010 • сентябрь

новости

Танец роботов Nao Французская фирма «Aldebaran Robotics» представила на выставке World Expo 2010 в Шанхае новое поколение талантливых роботов NAO. http://www.youtube.com/watch?v=uIuRc1r_N34&feature

Роботы Nao могут не только ходить, наклоняться, брать в руки разные предметы, вставать из положения сидя и лежа, но и танцевать под музыку. Активизировать Nao можно, похлопав его по голове. Уже через несколько минут с ним можно будет поболтать на английском или французском языках. Робот способен на самообучение. Постепенно он выстраивает представление о мире и учится предсказывать последствия своих действий.

Создан портативный детектор ВИЧ Приобретение лабораторного оборудования для проведения тестов на этот вирус оказывается практически невозможным, поскольку стоимость его «цивилизованные» фармацевтические компании поднимают до совершенно недопустимых высот. Преодолеть эту несправедливость решили специалисты компании PARC, более известной как Исследовательский центр Пало-Альто, принадлежащий корпорации 8

сентябрь • 2010

Xerox. Разработчики сообщают, что портативный детектор сравним по размерам с медиаплеером iPod, а стоимость этого устройства составляет всего 250 долларов.

При этом продолжительность теста не превышает всего десяти минут.

Создан мгновенный бумажный тест крови Первая в мире тест-полоска на группу крови и резус-фактор изобретена Гилом Гарнье и его коллегами из австралийского университета Монаша. Самое примечательное – тест работает мгновенно и стоит меньше 10 американских центов. Определение группы крови пациента или пострадавшего очень важно для медиков, однако такой анализ обычно проводится в лаборатории и занимает немало времени, да и стоит тоже немало. Легко представить, как изменит положение дел тест, представляющий собой всего-навсего полоску бумаги, вернее – три полоски, соединенные вместе. Достаточно капнуть в их центр одну капельку крови, как она начинает расходиться по лучам этой своего рода звездочки. Расстояние, которое проходит кровь, зависит от ее взаимодействия с нанесенным на бумагу набором специфических антител. Происходит агглютинация, и кровь останавливается точно в том месте, где присутствует антитело, соответствующее ее типу. Сочетание трех параметров однозначно указывает на группу и резус-фактор. Правда, уточняют авторы новинки, их тест еще нужда-

Гарнье утверждает, что новый тест, несмотря на внешнюю простоту и скорость, обладает точностью, идентичной таковой у лабораторных испытаний. В будущем тот же принцип команда надеется распространить на тест-полоски на туберкулез и диабет.

ется в доработке. Например, бумагу следует подобрать более прочную, чтобы она могла хорошо работать в жарком климате (новинка нацелена в первую очередь на развивающиеся страны). К тому же столь простой тест не может указать на несовместимость крови, к примеру, донора и реципиента, по антигенам вне системы AB0 и резус-системы. И все же появление такого теста – это прорыв сродни изобретению тестполосок на беременность или

схожих бумажных тестов на содержание сахара в крови.

2010 • сентябрь

новости

Сибирский Кулибин собрал суперснегоход На одном из западных ресурсов появилась новость о том, что один русский умелец собственными руками собрал снегоход. Западные журналисты написали (дословно): «Вместо того, чтобы купить обычный снегоход, русские предпочитают собрать собственными руками монструозную снежную машину, которой место больше в апокалиптических фильмах о глобальной зиме, нежели в реальной жизни». Наивные люди, им невдомек, что в России с полстраны живет в таком «апокалиптическом фильме» и «купить обычный снегоход» для простого русского мужика – примерно то же самое, что слетать на Луну. А машина, кстати, получилась отменная: собранная из разного хлама и старого двигателя от мотоцикла

сентябрь • 2010

Yamaha, она прекрасно справляется со своими функциями. Может быть, здесь нет места для второго пассажира, но, как опять-таки написали западные журналисты, «чтобы сгонять в магазин за ящиком водки, вполне подойдет». Действительно, а ручного медведя можно привязать сзади, пусть побегает, разомнется.

Придумана лампа на фотосинтезе Британский дизайнер Майк Томпсон решил воспользоваться в своих целях недавним открытием ученых, которые заставили водоросли вырабатывать электричество.

Художник разработал концепт «живой» лампы, которая освещает все вокруг благодаря процессу фотосинтеза. Лампа Latro (от латинского слова «вор») забирает энергию, полученную водорослями, и запасает ее в батарее. Когда потребуется освещение, она начинает исУхаживать за лампой придется, как за домашним растенипускать свет. ем или даже животным. Зато она ответит на заботу мягким светом. Для того чтобы водоросли росли и размножались, им нужны лишь вода, свет и углекислый газ. Майк предлагает доливать воду через специальное отверстие (через него также будет выходить кислород), CO2 же предлагается вдыхать в лампу самому хозяину (через другую трубочку), тем самым подкармливая прибор. Подвесив же лампу на свежем воздухе, можно обеспечить ей приток солнечного света. Таким образом, в течение дня водоросли будут «питаться» смесью углекислого газа и воды. При этом специальный световой сенсор должен контролировать передачу энергии, чтобы организмы не остались совсем без питания и не погибли. 2010 • сентябрь

новости

Границу Южной Кореи охраняют роботы-пулеметчики Заголовок очень похож на заготовки, из желтой прессы, типа «Суперкомпьютер захватывает мир» или «Компьютерные вирусы стали заражать людей». Очень похож, но все дело в том, что это правда, заголовок полностью отражает действительное положение вещей. Военные Южной Кореи расставили на значительном участке границы (вернее, демаркационной линии) с Северной Кореей роботизированные пулеметные точки, которые наделены собственным «интеллектом». Угадайте, кто разрабатывал роботов-пулеметчиков? Дочернее отделение компании Samsung, Samsung Techwin. Модель робота-пулеметчика получила название SGR-1, и теперь в штатном режиме эти роботы несут службу на границе. Пограничники теперь сидят в кондиционированных помещениях за дисплеями, на которые подается информация с датчиков роботов. Стоимость одного экземпляра составляет 200 тысяч долларов, роботы работают в автономном режиме до обнаружение потенциального противника. Решение о ведении огня на поражение принимают уже те самые пограничники, которые бдят в штабе за дисплеями. Роботы оснащены радаром, прибором ночного видения, камерами, аудио-видео аппаратурой. Не сходя с места, 12

сентябрь • 2010

http://www.youtube.com/watch?v=NevCAx6zWNU&feature

пограничники теперь могут вести беседу с нарушителями, не подвергая себя опасности. Оружие на роботе солидное – 5,5-миллиметровые пулеметы и 40-миллиметровые автоматические гранатометы. Интересно, что официальные лица пока хранят молчание насчет количества роботов. Оно и понятно, ведь государственная тайн как никак. Известно только, что роботы расставлены по 300километровому периметру. Если испытания пройдут хорошо, они будут нести службу и дальше. «Солдаты-люди могут чувствовать усталость или сонливость, не концентрируясь на задаче охраны границы в полной мере. А вот роботы несут охрану демаркационной линии круглые сутки, не испытывая усталости. Они также не испытывают страха перед нападающими, находясь в первой линии», – говорит Huh

Kwang-hak, пресс-секретарь Samsung Techwin. Он также заявил, что роботы не могут принимать самостоятельное решение о ведении огня, для этого им необходимо разрешение человека. Пресс-секретарь также заявил, что «SGR-1 может и будет предотвращать войны». Для демонстрации способностей робота был создан целый остросюжетный короткометражный фильм, который показывает то, как легко роботы могут помочь пограничникам нейтрализовать нарушителей. В общем и целом «SkyNet» (нет, не оператор мобильной связи, тот, другой «Скайнет») мы пока не наблюдаем, но нечто похожее уже прорисовывается. Интересно, как быстро северокорейцы начнут использовать «электромагнитные» бомбы, которые могут вывести электронику из строя всерьез и надолго?

Яд морской улитки признан лучшим обезболивающим После долгих трудов специалистам из университета Юты удалось выделить уникальный улиточный токсин. Две из четырех специальных наград Queensland Health выиграл препарат, полученный из яда смертельно опасной морской улитки-конуса. Обезболивающее нового поколения на порядок мощнее всех современных аналогов, включая морфий, – утверждают специалисты из института биомолекулярных наук университета Квинсленда (IMB UQ) и технологического института Мельбурна (RMIT). Существующие эффективные средства для облегчения хронической боли в основном содержат либо опиаты, вызывающие привыкание, либо габапентин, механизм действия которого на нервные рецепторы до сих пор не выяснен полностью. Улитка-убийца оказалась неожиданно хорошим вариантом – входящие в состав ее яда пептиды, известные как конотоксины, блокируют проводимость

нервных клеток жертвы, а для крупных млекопитающих дают эффект обезболивания. Как сообщают австралийские специалисты в пресс-релизе, первый перорально принимаемый вариант конотоксина успешно прошел испытания на крысах. Обезболивающий эффект проверяли стандартным образом – насколько большое давление крыса выдержит, не убирая лапу. Результат приятно изумил ученых: по сравнению с тем же габапентином конотоксин (которому посвящена статья в новом Angewandte Chemie) оказался мощнее, ни много ни мало, в 100 раз.

Косметология XXI века: светодиодная маска Лондонский врач и изобретатель Джон Цагарис решил, что хватит уже мучить женщин кремами и мазями. Джон решил перенять опыт космического агентства NASA. Специалисты NASA обнаружили, что светодиоды, излучающие в красном и ближнем инфракрасном диапазонах, благотворно влияют на кожу лица. По мнению доктора Цагариса, оптимальная продолжительность про-

цедуры составляет 25 минут; регулярное использование таких светодиодных масок позволяет уменьшить морщины и стимулирует выработку витамина D. А последний, кстати, способствует повышению уровня серотонина, отвечающего в организме за хорошее настроение. 2010 • сентябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Космический Boeing заявился на службу экономичным такси

Мало пока известный проект чисто внешне вызывает ощущение дежавю. В который раз мы видим коническую спускаемую капсулу и небольшой цилиндрический приборный отсек. Выбор неслучаен. Этот корабль не предназначен для длительных полетов, зато главную задачу – перевозку экипажей на МКС и обратно – должен выполнять безопасно и с умеренными расходами.

Boeing полагает, что его относительно простой обитаемый аппарат, рассчитанный исключительно на короткие миссии к МКС, обойдется дешевле других конструкций. Но во сколько именно – еще не ясно.

NASA, возложившее на частников задачу транспортировки грузов на МКС после ухода шаттлов, рассчитывает, что аналогичная коммерческая программа поможет Америке и в рождении новых пилотируемых аппаратов, способных летать на околоземную орбиту. Рассчитывает не без оснований. 4 июня 2010 года раке-

сентябрь • 2010

та Falcon 9 компании SpaceX успешно совершила свой первый полет, выведя на орбиту Dragon Qualification Unit – прототип корабля от SpaceX. Однако «Дракон», судя по всему, окажется не единственным американским пилотируемым аппаратом в «эпоху после челноков». Все идет к тому, что США получат сразу три разные

обитаемые машины. И один из новичков – семиместный CST100 от компании Boeing. Тут нужно сказать, что большую роль в реализации данной затеи играет маленькая частная компания Bigelow Aerospace, разработчик орбитального оте ля Nautilus. Как мы уже писали, основатель и глава Bigelow Aerospace Роберт Бигелоу (Robert Bigelow),

Побывавший в космосе в виде прототипа «Дракон» может служить автоматическим грузовиком, а может – пилотируемым аппаратом на семь астронавтов.

Судя по всему, CST-100 (на рисунке) должен пристыковываться к американскому сегменту МКС.

замахнувшись не только на околоземную гостиницу, но в перспективе и на лунную, заключил соглашение с «Боингом» о развитии космического корабля. Bigelow поможет старшему товарищу в проектных и испытательных работах, держа в уме возможность рейсов CST-100 не только к МКС, но и к родному «Наутилусу». В рамках насовской программы CCDev (Commercial Crew Development) Boeing недавно получила $18 миллионов на первый этап работ по проекту. Аэрокосмический гигант и еще ряд субподрядчиков должны уже в нынешнем году выбрать окончательный дизайн машины, спроектировать и показать в действии систему аварийного увода капсулы на старте, изготовить демонстратор теплового щита, испытать на стендах систему очистки воздуха, узлы для автономных сближения и стыковки, наконец, построить полноразмерный макет CST-100. 2010 • сентябрь

дело техники И свежий проект взял с места в карьер. Кит Рейли (Keith Reiley), менеджер программы CCDev в «Боинге», говорит: «Мы уже прошли 50–60% наших этапов, и все – вовремя или досрочно». NASA осторожно ожидает, что CST-100 впервые полетит в космос в 2016 году, но создатели корабля настроены оптимистичнее агентства. «Мы не указываем пока точные сроки,

однако наш график можно назвать опережающим», – заявил Кит. Летать новичок будет из Флориды. Пока не решено, какая ракета должна поднимать боинговский космический корабль на орбиту. Это могут быть адаптированные для пилотируемых стартов Delta IV и Atlas V (EELV Human-rating) или Falcon 9. Корпорация Boeing намеренно проектирует свою

Вслед за орбитальными модулями частная компания Bigelow Aerospace намерена плотно заняться и лунной базой, которая «не получилась» у NASA.

сентябрь • 2010

капсулу так, чтобы она оказалась совместима с разными моделями носителей. Недавний взлет Falcon 9, кстати, и Бигелоу и Рейли единодушно оценивают как беспрецедентный вдохновляющий прорыв. Оба отмечают, что Falcon 9 и Dragon были разработаны и построены со значительно меньшими издержками, и быстрее, чем обычно. Это, мол, демонстрация нового стиля ведения бизнеса. Здесь гигантской компании есть чему поучиться у младших собратьев. Рейли признает, что Boeing в этом плане уже немало почерпнул от Bigelow Aerospace. А сам мистер Бигелоу тем временем планомерно движется к реализации собственной мечты – началу коммерческой эксплуатации орбитального отеля в 2014 году. Причем Роберт действует по принципу «не класть все яйца в одну корзину». Надо ли пояснять, что помимо CST-100 к «Наутилусу» теоретически можно было бы отправлять и корабль Dragon? А ведь еще есть проект, неофициально называемый «Легкий Орион» (Orion Lite), в котором очень активное участие принимает все та же Bigelow Aerospace. Как известно, после скандальной отмены лунной пилотируемой программы США президент Обама, дабы кон-

техника, механизмы, электроника

структорский задел совсем уж не пропадал, помиловал создававшийся в ее рамках новый космический корабль, наказав тому стать попроще, подешевле и превратиться в спасательную шлюпку для МКС. Lockheed Martin, компанияродитель «Ориона», с радостью взялась за перекройку. Рецепт тут в целом схож с боинговским: отказавшись от дальних рейсов, можно упростить систему жизнеобеспечения, авионику и ряд других узлов. В результате экипаж в версии «лайт», вероятно, даже удастся

Оправившись от удара – отмены лунной программы, инженеры и ученые продолжили работу над «Орионом», пусть несколько пересмотрев его начинку. Любопытно, какая ракета должна запускать в космос этот аппарат, коль скоро с Ares I пришлось распрощаться. Это опять наши старые знакомые – модифицированный для пилотируемых запусков носитель Atlas V или все та же «новорожденная» Falcon 9.

Специалисты разных компаний, словно сговорившись, решили, что для кораблей следующего поколения наиболее оптимальной будет схема «капсула-конус плюс бочка с аппаратурой». Этот облик всем знаком еще по кораблю Apollo. Правда, все новые машины отличаются друг от друга конструктивно (это вполне самостоятельные разработки), да и просто в размерах. В частности, CST-100 (на рисунке) – немного меньше, чем «Орион», но чуть больше, чем «Аполлон».

нарастить до все тех же семи человек. Хотя длительность их пребывания на борту будет меньше, чем у «полноценного Ориона». Нельзя с точностью предсказать, какая машина из трех будет раньше готова к полетам с людьми на борту, но подобный дубляж означает, что США уже можно особо не переживать по поводу ухода шаттлов. Ну а если конусы на парашютах не оправдают надежд, у Америки есть возможность вернуться к крылатым машинам: секретный мини-шаттл, успешно стартовавший в апреле 2010 года в рамках миссии USA-212, в настоящее время все еще находится на орбите. 2010 • сентябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Мотоцикл-кокон без выхлопа обогнет мир наперегонки

Чтобы создать эксклюзивный всепогодный мотоцикл, нужно приладить на обычную раму монокок вроде тех, что создают для болидов «Формулы-1». Еще надо вырвать из сердца махины обычный ДВС и поставить на его место электропривод и емкую батарею. Также необходимо отправить полученный агрегат в кругосветное путешествие на ставшие с легкой руки классика стандартными 80 дней.

http://www.youtube.com/watch?v=1ZgAs8H_b04&feature

Шлемы в комплект к новичку по понятным причинам не положены, зато в миниатюрном салоне есть трехточечные ремни безопасности и кондиционер – «добавки», невиданные для обычных мотоциклов. 18

сентябрь • 2010

Гибрид автомобиля и мотоцикла назвали Zerotracer. Создали его четверо сотрудников швейцарской компании Design Werk. Руководит командой Тобиас Вюльзер (Tobias «Tobi» Wülser). Он первый пилот и разработчик конструкции. Франк Лоакер (Frank Loacker) – второй

пилот, технический консультант и заодно главный инженер. Ален Бридесон (Alain Brideson) отвечает за CAD-дизайн, а в качестве консультанта по финансовым вопросам выступил Томас Беринг (Thomas Bering), он же IT-специалист. Вместе они развили начальную концепту-

техника, механизмы, электроника

Мощность мотора «Зеротрейсера» составляет 135 кВт (183 л.с.). Мотоцикл может развивать скорость до 250 км/ч, при этом разгон до сотни занимает у него всего 4,5 секунды. На одном заряде батареи электробайк способен преодолеть около 350 километров.

альную идею до полностью работающего прототипа. Однако стоит отметить, что в данном случае все началось не с эскиза, как это часто бывает, а с другой разработки под названием Monotracer. Это детище компании Peraves, тоже базирующейся в Швейцарии. Основное отличие «Монотрейсера» от остальных байков заключается в его внешнем монококе, выполненном из кевлара (общий вес – 80 кг). Закрытый салон не позволяет удерживать агрегат в равновесии при остановке. Но разработчики решили эту проблему, приладив к мотоциклу пару автоматически выдвигающихся колес. Вюльзер со товарищи взяли этот кабинный мотоцикл за основу и, следуя общемировой моде, установили на него электродвигатель от компании Brusa, а также ряд других новых компонентов от разных поставщиков. Кстати, возобновляемую энергию Zerotracer будет получать не только на станциях «дозаправки», но и от тонкопленочных кремниевых солнечных батарей, предоставленных компанией Oerlikon Solar и установленных на крыше мотоцикла. Другие характеристики «зеленой» новинки: вмещает двоих человек, общий вес – 640 килограммов, грузоподъемность – 200 кг. О габаритах электробайка авторы ничего не говорят, но его предшественник Monotracer 2010 • сентябрь

дело техники обладает следующими показателями: ширина – 1,25 метра, длина – 3,65 м, высота – 1,52 м. Можно предположить, что и «нулевой» мотоцикл не далеко ушел, так как практически не отличается от «исходника» внешним видом. Неизвестно, во сколько авторам необычного электробайка обошлась переделка новичка, но базовый аппарат продается по цене около $70-80 тысяч. Кстати, о серийном производстве «Зеротрейсера» речи пока также не идет, хотя Monotracer, к примеру, ежегодно выпускается в количестве ста штук. Первый тест нового электробайка прошел 29 апреля нынешнего года. Вскоре разработчики планируют совершить бросок на 10 тысяч километров.

«Окна» из плексигласа обеспечивают 250-градусный обзор.

Разработчики «Зеротрейсера» не указывают тип батареи электробайка, зато известна ее емкость – 18 кВт/ч. На полную зарядку уходит два часа, а на то, чтобы «наполнить» аккумуляторы на 80%, «Зеротрейсеру» требуется всего 30 минут.

сентябрь • 2010

Однако самым главным испытанием для «Зеротрейсера» станет гонка Zero Emissions Race (или сокращенно Zero Race). Из названия ясно, что участвовать в ней могут только транспортные средства без выхлопа. Родоначальником идеи стал швейцарец Луи Палмер. Мы рассказывали о его солнечном такси и успешно завершенной на нем экологической кругосветке. Обогнув земной шар за 17 месяцев, он решил привлечь вни-

мание общественности новым проектом, пригласив совершить аналогичный подвиг команды из разных стран. Соревнование стартует 15 августа 2010 года в Женеве, все участники двинутся на восток. Команды (кстати, среди прочих будет и российская Zerocruiser Team на электрическом внедорожнике Porsche Cayenne, снаряженном компанией Ecomotors) проедут в общей сложности 30 тысяч километров по 20 странам

техника, механизмы, электроника

и вернутся в Женеву 22 января 2011 года. Требования, предъявленные к участникам соревнования, довольно просты: само собой, наличие электромотора, место хотя бы для одного пассажира, возможность проехать на одной зарядке не менее 240 км (мотоциклы – не менее 120) на средней скорости выше или равной 80 км/ч, способность преодолевать не менее 450 километров в день плюс перезарядка аккумуляторов должна занимать не более четырех часов. За 80 дней гонки (тут учитываются только сутки, проведенные на суше) швейцарский электробайк должен будет показать все, на что способен он сам и вообще агрегаты такого рода. Кстати, в рамках Zero Race новый электрический мотоцикл побывает и в Москве. Организаторы гонки даже обещают дать специальную прессконференцию. Правда, когда именно это произойдет, пока не известно. Организаторы Zero Race сообщают, что победителем не обязательно станет та команда, которая первой пересечет финишную черту. Жюри, состоящее из научных экспертов, будет судить по целому ряду показателей. Для гонщиков выработаны следующие критерии: • надежность – оценивается по количеству аварий и поломок, произошедших в пути;

19 мая 2010 года Zerotracer померялся силами с одними из самых быстрых серийных моделей мотоцикла и автомобиля – Suzuki Hayabusa и Ferrari Testarossa. Но кто в результате выиграл, швейцарцы отчего-то не указывают. На фото: испытания в аэродинамической трубе и на летном поле.

• мощностные и скоростные характеристики, дальность хода; • эффективность использования энергии; • доступность для потребителя; • безопасность; • популярность дизайна –

об этом расспросят зрителей гонки. Кстати, в конце Zero Race, кроме вручения гран-при, будут также проходить награждения победителей в каждой из вышеперечисленных «номинаций». В какую из них попадет электробайк, выясним в 2011 году.

2010 • сентябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Солнечный самолет впервые покорил холодную ночь

Первые «утро-день-ночьутро» в небе – это только начало грандиозного предприятия швейцарцев. В планах: солнечные полеты длительностью несколько дней, солнечное пересечение Атлантики и солнечная же кругосветка. 22

сентябрь • 2010

Участники этого предприятия не раз употребляли словосочетание «новая эра». Конечно, уже завтра обычные самолеты никто не поспешит переделывать на солнечную тягу, но первые эксперименты показывают, что современные технологии постепенно меняют правила игры. Отныне, чтобы совершать дальние путешествия на самолете, человеку не обязательно сжигать горючее.

http://www.youtube.com/watch?v=oN1lQcJHpO8&feature

Стартовавший 8 июля 2010 года, Solar Impulse HB-SIA вошел в историю авиации. Пилот Андрэ Боршберг (André Borschberg) мягко посадил

рекордный аппарат в 12 утра по киевскому времени после более 26 часов, проведенных в воздухе на энергии солнечного света.

техника, механизмы, электроника

Это далеко не первый и даже не второй в мире пилотируемый самолет на солнечных батареях, а также не первый солнечный «лайнер», продержавшийся в небе ночь. Однако пока одному лишь «Импульсу» удалось совместить в себе и то и другое одновременно. Только беспилотные аппараты на солнечных ячейках и аккумуляторах летали более суток кряду, а пилотируемые машины с «фотоэлектрическими крыльями» до сих пор не могли оставаться в воздухе без света. Рекордный полет проходил над окрестностями озера Невшатель. Фактически «Импульс» нарезал множество кругов над одними и теми же городками и деревушками. Как мы говорили сразу после старта, главный вопрос – сможет ли аппарат за день накопить достаточно электричества, чтобы его хватило на работу от заката до рассвета. Как свидетельствует телеметрия, передаваемая с борта, в течение предшествую-

Основатель и руководитель проекта Solar Impulse Бертран Пиккар (Bertrand Piccard) (справа) провожает Андрэ в суточный рейс.

Прохождение 24-часовой отметки было встречено на земле бурным весельем, Боршберг же оставался невозмутим. Между тем уже это стало историческим моментом – впервые пилотируемый аппарат на солнечной энергии продержался в небе больше суток. Андрэ, впрочем, несколько раз улыбнулся и на все поздравления неизменно отвечал: «Это только начало».

щего дня выходная мощность солнечных батарей несколько раз достигала уровня в 100% и в течение нескольких часов держалась на уровне не ниже 75%. Неудивительно, что уже во второй половине дня аккумуляторы солнечного самолета были заполнены «под пробку» – это позволило пилоту уверенно смотреть в глаза надвигающейся ночи. 2010 • сентябрь

дело техники Вечером Андрэ набрал высоту более 8,5 километра. Температура за бортом порой падала почти до минус 30 градусов по Цельсию, так что пилот в негерметичной кабине «Импульса» испытывал приличный холод и вынужден был включить обогреватель, пожертвовав толикой запасенной энергии. Единственная небольшая проблема по ходу миссии была связана с кислородом: перед наступлением ночи оказалось, что Андрэ использовал несколько больше «воздуха» из своей маски, чем намечалось. То было следствием нескольких интервью, данных Боршбергом прямо по ходу полета благодаря двухсторонней связи и маленькой камере, установленной в кабине. Инженеры на земле шутливо посоветовали разговорившемуся Андрэ «заткнуться и лететь».

Организаторы предприятия сделали доступными в Сети показания всех ключевых параметров полета в реальном времени, от высоты и скорости до уровня заряда аккумуляторов и выработки электричества солнечными панелями.

сентябрь • 2010

Нынешний полет – результат грандиозного проекта, который занял семь лет напряженной работы множества специалистов, в том числе ученых из швейцарского федерального политехнического института (EPFL). Но это не конец предприятия, впереди новые достижения команды, собранной Пиккаром.

Сам же летательный аппарат работал отлично. Многочисленные графики показаний датчиков, передаваемые в наземный «центр управления полетом» (это было не-

техника, механизмы, электроника

сколько комнат с компьютерами, миниатюрное подобие того, что мы привыкли видеть в космической отрасли), выглядели именно так, как рассчитывали инженеры и даже лучше. Запас всех параметров солнечной птахи позволил ей продержаться ночь без особого напряжения, более того – с огромным запасом. Заправленные на 100% перед заходом солнца литиевые аккумуляторы «Импульса» к первым лучикам восходящего светила не были опустошены даже наполовину. И пусть в первую часть ночи Андрэ терял набранную вечером высоту чуть-чуть быстрее, чем ожидалось, вмешательство метеоролога Бруно Найнингера (Bruno Neininger), подсказавшего Андрэ картину воздушных течений, позволи-

Финишировал Андре на том же аэродроме в Пайерне (Payerne), откуда сутками ранее и стартовал.

Это только фрагмент карты полета, можно подумать – Андрэ заблудился, но так и было задумано.

ло пилоту найти восходящий поток и компенсировать недостачу. Единственное, что кроме сильного холода в кабине огорчало Андрэ, – отсутствие любимой музыки. Пока электрика и электроника «Импульса» работала как швейцарские часы, аккумулятор в «айподе» Боршберга от мороза сдался. Должно быть, в следующей машине команды, которая получит имя Solar Impulse HBSIB, будет теплее и пилоту, и плееру. 2010 • сентябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Ядерный удар по астероиду сочтен надеждой человечества

К настоящему моменту NASA определило более 90% всех близких к Земле астероидов, по размерам достаточных, чтобы вызвать глобальную катастрофу, то есть диаметром от 10 километров и выше. К счастью, ни один из них в обозримом будущем не должен столкнуться с нашей планетой. Но этого еще не достаточно для полного спокойствия. 26

сентябрь • 2010

Опасность удара астероида служит не только вдохновением для голливудских режиссеров. Ученые обсуждают варианты спасения планеты от такой угрозы. И, судя по всему, мы можем смотреть в будущее с оптимизмом. Реальное избавление от гибельной летающей горы окажется мало похожим на кино, но в одном сценаристы правы: ставить следует на ядерное оружие.

Интересное моделирование выполнил Дэвид Дирборн (David Dearborn), физик из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. Оказывается, ядерный взрыв мощностью 300 килотонн, произведенный на поверхности 270-метрового астероида всего за 15 дней до удара его по Земле (странник будет находиться за пределами орбиты Луны), способен откло-

нить объект достаточно, чтобы столкновения не случилось. 97% полученных в результате взрыва обломков минуют Землю, – говорит Дэвид. И чем дальше будет точка подрыва, тем сильнее рассеются осколки, тем меньше их попадет в нашу планету. А о радиации на таком расстоянии и говорить нечего. Так что все в таком сценарии выглядит хорошо.

техника, механизмы, электроника

Правда, в некоторых случаях, как гласят результаты другого свежего исследования, разорванный взрывом астероид может за несколько часов собраться вновь, и избавиться от него не получится. Но тут многое зависит от строения и состава небесной скалы. Кстати, на днях японские и американские ученые вскрыли капсулу, привезенную с астероида, так что в этой области науки можно рассчитывать на продвижение. 270 метров, для сравнения, это размер опасного Апофиса, для которого существует шанс 1 к 250 000, что в 2036 году он врежется в нашу планету. Такой «камушек» способен уничтожить мегаполис. И если ученые определят, что курс ведет его на столкновение, кроме ядерного удара действенных вариантов у нас практически не останется. Медленные способы отклонения вроде многолетнего обстрела астероида мощным лазером, установки солнечного паруса, призванного увести астероид в сторону, или работа около небесной горы гравитационного тягача – недостаточно эффективны. Особенно если речь идет о еще более крупном астероиде, а времени попрежнему мало. С другой стороны, если до катастрофы остается несколько лет, возможны варианты. И даже все тот же ядерный взрыв должен сработать несколько иначе.

Специалисты NASA давно работают над эскизами ядерного перехватчика астероидов с отделяющимися боеголовками на борту, которые предлагается взрывать последовательно. Такой аппарат должен состоять из ракетной ступени, доставляющей его на свидание с астероидом, центральной рамы с аппаратурой наведения и шести небольших управляемых ракетперехватчиков с ядерным зарядом (верхний и средний рисунок), одна из которых детально показана внизу. 2010 • сентябрь

дело техники Тут можно и не пытаться расколоть астероид на части (тем более если он и вправду велик). Заряд надо будет подорвать не на поверхности, а на расстоянии в несколько сотен метров от нее. Поскольку возможность проведения ядерных взрывов в космосе – это очевидное яблоко раздора для общественности (спасителям мира тут придется сражаться в первую очередь не с техническими, а с политическими препятствиями и международным законодательством), американские ученые прорабатывают запасные варианты. Например, они высчитывают эффективность кинетического воздействия – прямого толчка со стороны скоростного аппарата. В случае с приличным запасом времени перед катастрофой (несколько лет) это должно сработать. Очень похож, кстати, французский метод столкновения двух астероидов – искусственное воспроизведение катастрофы, подобной той, что недавно

Подрыв ядерного заряда на расстоянии. Колоссальный поток излучения, в особенности рентгена, испарит немало материала с поверхности небесного тела, и эти газы создадут реактивный толчок, который подправит траекторию гигантской скалы. Изменение в параметрах движения будет ничтожным, но спроецированное на годы полета приведет к обходу Земли стороной.

астрономы впервые поймали в объектив телескопа. Все эти проекты предполагают, что современная техника поможет нам избежать участи

Программа NASA NEO следит за тысячами астероидов, представляющих потенциальную опасность, регулярно проверяет параметры их орбит и оценивает вероятность удара по Земле. Пока числа получаются крайне небольшими (10-4-10-9), но кто знает, что определится завтра?

сентябрь • 2010

динозавров. Но для выбора наилучшего сценария защиты мы должны больше узнать о противнике. В идеале – пощупать его руками. В своих новых космических планах президент США Барак Обама предусмотрел пилотируемый полет к астероиду примерно в 2025 году. Для такой экспедиции еще предстоит разработать новую технику. Но уже сейчас можно сказать, что это будет настоящий прорыв в неизвестное – все же первый рейс людей за пределы системы Земля-Луна. Маловероятно, что когданибудь нам потребуется уста-

техника, механизмы, электроника

навливать ядерные заряды в глубине астероида. Тут, конечно, знаменитый фильм Armageddon не может служить учебным пособием. Но даже научная экспедиция окажется огромным шагом на пути к победе (прямо как разведка в настоящей войне). В отличие от событий ленты с Брюсом Уиллисом реальная экспедиция на астероид займет куда больше времени. Только дорога туда, к примеру, потребует не пары дней, а пять-шесть месяцев, – утверждают специалисты. Разумеется, классические шаттлы тут героям не помогут – уходящие на пенсию корабли рассчитаны только на полеты около Земли.

Альтернативный (или дополнительный) способ воздействия на опасный объект предполагает направление на астероид нескольких аппаратов-ударников, постепенно разгоняющихся за счет собственных двигателей до нескольких километров в секунду. В момент столкновения они передадут этот импульс астероиду, тем самым немного, но сместив его орбиту.

Прежде чем решать, что все же следует сделать с угрожающим Земле астероидом, следует его получше изучить (если на это есть время). Для начала сделать это можно при помощи автоматического аппарата, который должен выпустить на поверхность летающей горы зонд, удерживаемый на месте тягой небольших движков. Несколько небольших зарядов создадут сейсмические волны, которые проанализируют приборы на посадочной ступени. Одновременно основной аппарат должен обследовать астероид с помощью камер и спектрометров.

Все эти месяцы экипаж будет испытывать повышенное воздействие космической радиации (около родной планеты астронавты и космонавты защищены магнитным полем Земли). Не исключено, что покорителям 2010 • сентябрь

дело техники дальнего космоса придется принимать лекарства, снижающие проявление симптомов ее воздействия, вроде тошноты. И, конечно, для здоровья пилотов такой полет не сулит ничего хорошего. Если не создадут эффективные, но при этом легкие защитные экраны, например пластмассовые или магнитные. На самом астероиде люди столкнутся с проблемой закрепления корабля и трудностями ходьбы. Гравитация на таком космическом объекте близка к нулю, так что придется придумывать какие-то якоря, может, даже провести вокруг всего астероида тросы. А еще исследователи летающей горы встретятся с абразивной, практически не оседающей пылью. Итог очевиден: технически

Работа на астероиде не будет походить на сцены из блокбастера, – утверждают ученые.

мы готовы к угрозе со стороны астероидов, но отражение космической атаки потребует полной мобилизации сил и, к слову, немалых средств. Да и в плане «переписи» потенциальных агрессоров мир существенно продвинулся вперед. К примеру, совсем недавно в полную силу заработал специальный телескоп – охотник за смертельными астероидами. Так что можно на-

В 2004 году 30-метровый астероид 2004 FH благополучно пролетел на расстоянии 43 тысячи километров от поверхности Земли, и это было одно из самых серьезных приближений подобных тел. Все это, не считая нескольких примеров, когда астероиды, по счастью, меньшего размера попадали прямиком в Землю, взрываясь в атмосфере и оставляя после себя несколько осколков. Кстати, мы подробно рассказывали о первом в истории случае: «атакующий» объект был замечен еще в космосе, а после падения найден на местности.

сентябрь • 2010

деяться, опасность для планеты будет замечена вовремя. Что в таком случае делать – мы знаем. Но, увы, вздохнуть свободнее можно, только если рассуждать именно о мировой катастрофе, грозящей исчезновением человечества и вообще жизни на Земле. А вот локальные катаклизмы, с гибелью «всегото» миллионов, – угроза пока едва отводимая. «Через несколько лет мы сможем сказать, есть ли в системе астероиды, грозящие глобальной катастрофой, – объясняет Дэвид Моррисон (David Morrison), директор института Луны NASA (NLSI). – Но там останется миллион тел, которые будут достаточно велики, чтобы уничтожить город. Понадобится много времени, чтобы найти их и выяснить их орбиты. Мы можем испытать удар одного из этих маленьких объектов в любое время без какого-либо предупреждения. Сейчас я не могу ничего сказать о вероятности падения одного из таких малых объектов, потому что мы просто еще не нашли их все».

дело техники

Не так давно мы рассказывали о проекте болгарского архитектора, который предлагал подвесить велосипедные дорожки в воздухе. Для тех же, кто побаивается «летать» над городом на велосипеде, дизайнер придумал другое, менее экстремальное решение – сеть тросов, по которым люди будут передвигаться, как по канатной дороге в горах.

техника, механизмы, электроника

Электрический рюкзак пришел на смену летающему велосипеду

Данный рисунок, видимо, призван продемонстировать, что Ангелов готов первым опробовать свое детище в действии. http://www.youtube.com/watch?v=26Y6wpnHp7k&feature

При всей похожести на предыдущий проект Kolelinia этот концепт к тому же недалеко ушел и от старого названия: Мартин Ангелов (Martin Angelov) именовал новое детище Kolelinio, то есть изменил лишь последнюю букву. В этот раз болгарин представил, как могла бы выглядеть

транспортная система города будущего, созданная не только для поклонников велосипеда, но и для тех, кто двухколесными «железными конями» не пользуется. Посылы все те же: отказаться от крупногабаритного и неэкологичного индивидуального транспорта, забивающего улицы городов. 2010 • сентябрь

дело техники Чтобы перебраться из одной части населенного пункта в другую, Ангелов предлагает использовать страховочный пояс, небольшой электродвигатель и рюкзак с батарейным блоком. Все это вполне может поместиться в обычной сумке, считает Мартин. Как нетрудно догадаться, чтобы «сесть» на линию, человек упаковывается в индивидуальную подвесную люльку, закрепляет ее на стальном тросе и включает двигатель. Сеть линий для индивидуального передвижения над городом Мартин предлагает совместить с таковой у Kolelinia. Правда, не очень ясно, как будет регулироваться движение по туго натянутым тросам, но ведь пока это всего лишь концепция. «Пересадки» можно будет делать на специальных платформах или в пешеходных зонах (где провода можно будет опустить до самой земли). Кстати, совсем не обязательно опутывать сетями весь город, возможно, будет достаточно охватить ими центр мегаполиса. В остальных же районах и в пригородах с Kolelinio можно будет перейти на другие виды общественного транспорта. Приятно, что нынешняя разработка подходит всем без исключения людям, исключая разве что акрофобов. 32

сентябрь • 2010

Свою новую идею Мартин представил на конференции TEDx, прошедшей недавно в Салониках.

Даже те, чьи возможности ограничены, смогут пользоваться Kolelinio. Ведь подвесной страховочный пояс можно сделать даже удобнее инвалидного кресла. Правда, никакой груз с собой захватить, скорее всего, не удастся, а это означает, что кому-то придется провожать и встречать таких «пассажиров».

Пока воплощение идеи в жизнь остается под большим вопросом, но если уж кто-то и возьмется за это, то ему придется позаботиться не только о безопасности каждого переносного комплекта, но и о его небольшом весе, чему, несомненно, поспособствуют последние разработки в области аккумуляторов. Новый проект вполне

Сравнение веса человека, среднестатистического автомобиля и новой системы, а также сечений стального каната и дорожного полотна. Ангелов всячески ратует за отказ от автомобилей.

техника, механизмы, электроника

может быть реализован, но к нему, как и в предыдущем случае, остается множество вопросов. Как эксплуатировать Kolelinio в перенаселенном городе? Что делать в ненастную погоду? Как сделать индивидуальный комплект универсальным? Как паутина проводов отразится на внешнем виде городов? И еще один шутливый… Не проще ли раздать всем персональные летающие ранцы?

Еще предстоит оценить, во сколько обойдется создание и эксплуатация такой сети «подвесных дорожек», ведь власти могут столкнуться с вандализмом, если такой транспорт действительно станет общественным.

После ошеломляющего успеха идеи Kolelinia Мартину (а может, и кому-то из почитателей) пришла в голову идея развесить в городе дорожки для самокатов Segway. «Почему нет?» – восклицает болгарин. 2010 • сентябрь

дело техники

техника, механизмы, электроника

Новозеландцы построили экзоскелет для инвалидов

Хайден Аллен (Hayden Allen) – первый инвалид, который испытал перспективную разработку.

http://www.youtube.com/watch?v=EGw5DYngHTo&feature

сентябрь • 2010

Компания Rex Bionics создала экзоскелет Rex (сокращение от Robotic Exoskeleton) в расчете на то, что он дополнит привычные инвалидные коляски: машина помогает ходить человеку, не способному самостоятельно даже стоять на ногах.

техника, механизмы, электроника

Предыдущие разработки такого рода были ориентированы на синхронное усиление собственных движений здорового пользователя. Тут можно вспомнить киберноги Honda и военный экзоскелет Raytheon. Но новинка призвана помочь несчастным, парализованным ниже пояса, а потому управляется джойстиком. Перед использованием экзоскелета его «усаживают» в кресло или на диван. Инвалид подъезжает к устройству на своей коляске и пересаживаОснователи Rex Bionics Ричард Литтл (Richard Little) и Роберт Ирвинг (Robert Irving).

Rex весит 38 кило и может поднимать человека весом до 100 кг. Он умеет ходить в разные стороны, поворачиваться, смещаться вбок. Аппарат движется по ровным твердым поверхностям, в том числе и с небольшим уклоном, а также способен подниматься и спускаться по лестницам с высотой ступенек до 18 см. Его батареи хватает на два часа работы, причем предусмотрена горячая замена аккумулятора на предварительно заряженный.

ется. Далее остается закрепить экзоскелет на поясе и ногах при помощи ремней с липучками и пряжками – и включить Rex. Теперь робот по команде владельца сам поднимет его на ноги и начнет двигаться в указанном направлении. Как это происходит – показано в видеоролике (ссылка в начале статьи). В ближайшее время Rex Bionics намерена выпустить небольшую партию «скелетов» для потребительского теста в Окленде. Инженеры хотят увидеть, как новинка покажет себя в реальных условиях. Продажи новинки в Новой Зеландии стартуют в конце 2010 года, а в остальных странах – в 2011-м. Цена устройства – около $150 тысяч. 2010 • сентябрь

наука

природа, космос, общество

Отверстия в Луне представились воротами в мир чудес

Американский аппарат сумел отснять обнаруженное японцами отверстие с разрешением 0,5 метра на пиксель (в 12 раз выше, чем было у японцев), но детали на дне попрежнему остались в тени. Удивительно другое – этот провал оказался не единичным.

Гигантские провалы в лунной поверхности, как надеются планетологи, приведут их к многочисленным открытиям. Жаль, что пока люди не могут спуститься вглубь Селены, – пока остается рассчитывать лишь на спутниковую съемку. Однако для будущих посадочных аппаратов эти своего рода «лунные норы» могут быть важными целями.

Первое отверстие в Луне сфотографировал в прошлом году японский лунник Kaguya. Круглый провал диаметром 65 метров и глубиной не менее 80 м обнаружился в районе под названием Холмы Мариуса, что лежит в океане Бурь. Уже тогда специалисты предположили, что видят обрушившийся свод лавовой трубки (lava tube) – яркое свидетельство

сентябрь • 2010

древней вулканической активности. Перспектива после такого открытия вырисовывалась заманчивая: «норы» представились великолепной возможностью для продвижения науки о Луне и хорошим подспорьем в освоении нашего естественного спутника. Крупная «японская яма» – не первый признак вулканического прошлого Луны. Еще

двести лет назад люди открыли на ней множество извилистых, дугообразных и прямых борозд (Rille), напоминающих каналы. Долгое время считалось, что они были вырезаны

Слева: 300-километровая борозда Ариадеус (Rima Ariadaeus) – одна из самых известных борозд на лунной поверхности. Она была отснята в мае 1969 года экипажем Apollo 10 во время облета Луны на малой высоте. Справа: район Холмов Мариуса, сфотографированный в 1967 году американским лунником Lunar Orbiter 4. Видны характерные для вулканической местности борозды и купола (фото NASA, USGS.

Серия снимков отверстия в Холмах Мариуса, выполненная японским спутником при разном освещении.

потоками воды, но в 1960-х годах ученые предложили более адекватную версию. Борозды, порой насчитывающие в ширину несколько, а в длину сотни километров, – это остатки от лавовых потоков, как поверхностных, так и подземных, у которых со временем обрушились «потолки». Кстати, очень похожие борозды наличествуют и на Марсе, вулканическое прошлое которого по мере новых исследований проявляется все отчетливее. И не случайно на Красной планете тоже нашлись свои «кроличьи норы», ждущие изучения. Но чтобы убедиться в своей правоте, планетоло2010 • сентябрь

наука гам потребовался более пристальный взгляд на лунную яму. Потому на нее нацелили американский лунник Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). При помощи своей мощной камеры LROC (той же, что отсняла с высоким разрешением места посадок «Аполлонов») он показал отверстие в Холмах Мариуса с большей детализацией. Увы, как вы можете увидеть на снимке под заголовком, дно ямы все равно осталось неосвещенным. Но, что куда важнее, – в море Мечты

на обратной стороне Луны LRO сфотографировал другой аналогичный объект. Понятно, почему доказательство неединичности ямы так вдохновило исследователей. «Отверстия в Луне могут быть входами в мир геологических чудес», – поведал ресурсу Science@NASA Марк Робинсон (Mark Robinson) из университета Аризоны (ASU). «Это потрясающе, что мы подтвердили эту идею, – продолжает Марк, руководящий командой, которая работает с

Отверстие в море Мечты достигает в диаметре почти 130 метров, то есть оно вдвое больше собрата с Холмов Мариуса. Валуны, видные в освещенной части провала, вероятно, попали туда с поверхности в момент обрушения свода пещеры.

сентябрь • 2010

камерой LROC. – Фотографии, сделанные аппаратами Kaguya и LRO, доказывают, что эти пещеры являются окнами в лавовые трубки. А мы знаем, что такие туннели могут оставаться нетронутым, по меньшей мере, в некоторых своих сегментах, несколько миллиардов лет». Следовательно, высадившись там или отправив туда роботов, можно многое узнать об очень далеком прошлом Луны. Есть еще один повод для пристального внимания специалистов к этим находкам – такие пещеры будущие колонисты могли бы использовать как основу для строительства лунной базы. С данным предложением еще в 1985 году выступил Фридрих Херц (Friedrich Hörz) из космического центра Джонсона (Johnson Space Center). Действительно, подземелья Селены – это и хорошее укрытие от радиации, и защита от микрометеоритов, и средство упростить на базе систему поддержания климата. По словам Робинсона, в лавовых трубках Луны уже в паре метров от поверхности круглосуточно и круглогодично царит температура в 30-40 градусов ниже нуля по Цельсию. Это может показаться не очень комфортным, но нужно учесть, что снаружи тем временем градусник регулярно скачет с отметки минус 150

природа, космос, общество

градусов (ночью) до плюс 100 (в местный лунный полдень) и обратно. Пока исследователи не могут сказать, можно ли из подобного провала попасть в протяженный туннель, вырезанный раскаленным потоком миллиарды лет назад, остались ли в таких трубках доступные полости, не завалены ли они обломками с поверхности, не перегорожены ли застывшей лавой. Тем не менее, если ранее, рассуждая о возведении лунной базы в толще грунта, инженеры подразумевали масштабные земляные работы, то теперь можно смело говорить о возможности получить искомые туннели задаром.

Одна из лавовых трубок на Гавайях. Потолок этой вулканической пещеры Терстон (Thurston Tube) отделяют от пола три метра. Специалисты предполагают, что на Луне подобные образования могут быть куда масштабнее и насчитывать в диаметре сотни метров.

Пол Спудис (Paul Spudis) из американского института Луны и планет, известный нам по открытию огромных залежей водяного льда на север-

Место расположения нового отверстия отмечено стрелкой. Буквой S обозначена одна из многочисленных светлых деталей лунного пейзажа, известных как лунные завихрения.

ном полюсе Селены, предостерегает от поспешных выводов и призывает к более близкому изучению отверстий в Луне, вплоть до погружения в них. В качестве оптимистичного примера такого полевого исследования он приводит собственную работу по картографированию лавовых трубок на Гавайях: «У нас был неплохой набор отверстий, вроде этих. Но оказалось, что существует целая пещерная система, которую не видно на аэрофотоснимках». Если геологи поначалу упустили массу деталей в объекте, который был у них под носом многие годы, что уж говорить о просторах спутника Земли, рассматриваемых камерами с куда большей высоты. А раз так, людям стоит самим выяснить, насколько глубоки «норы» на Луне. 2010 • сентябрь

сетевое окружение

интернет и связь в Украине и в мире

Австралийцы освободили мобильники от сети

Сотовый без сотовой – это шанс установить мобильную связь в местах ее полнейшего отсутствия. Бывает, что телефонная инфраструктура повреждена пожаром, землетрясением или цунами. Случается, ее уничтожают в ходе беспорядков или просто-напросто не создают, поскольку обычная сеть в местных условиях нерентабельна. Но нашелся человек, который научился заполнять все эти «бессвязные» пробелы.

Отныне надпись «вне зоны доступа» может не беспокоить владельцев мобильников. Разумеется, претерпевших некоторое вмешательство кудесников от IT.

Австралийский инженер Пол Гарднер-Стивен (Paul Gardner-Stephen) из университета Флиндерса (Flinders University) известен нашим читателям по шпионскому телефону-ботинку. На сей раз Пол выступает в качестве идеолога проекта Serval – на днях его специалистам удалось доказать, что модифицированные мобильные телефоны могут

сентябрь • 2010

работать в удаленных районах, где нет сотовых вышек. Убедительные испытания прошли в живописном заповеднике Arkaroola Wilderness Sanctuary на юге Австралии. Авторы проекта беззаботно разговаривали по мобильникам в «жуткой глухомани», и при этом, заметьте, никаких спутниковых аппаратов им не потребовалось.

Serval – это новый принцип беспроводной коммуникации в удаленных от цивилизации местах либо в районах, инфраструктура которых повреждена во время стихийного бедствия. Самое интересное, что для работы такой системы изначально не нужно ничего особенного: только обычные сотовые телефоны, правда, совместимые с каналом передачи данных Wi-Fi. Такие устройства с программой, разработанной австралийцами, в отсутствие сигнала с традиционных вышек сами собой организуются в

Среди прочего известный утес Sillers Lookout послужил площадкой для тестирования аппаратуры Serval. Говорят, обычно тут стоит удивительная тишина, но на этот раз ее нарушили фантастические разговоры по мобильникам вне зоны доступа любого оператора.

Гарднер-Стивен говорит по мобильнику в австралийском заповеднике. В ходе тестов он спускался в ущелья, где даже спутниковый аппарат мог бы потерять связь. А Serval работал. Тем временем до ближайшей вышки мобильной связи тут было не менее 100 километров.

гибкую сеть, в которой любой участник работает не только конечным абонентским аппаратом, но и ретранслятороммаршрутизатором для всех прочих разговоров. При этом телефоныучастники такой сети автоматически распознают друг друга

и замещают пустующие узлы в сетке при отключении (выходе из строя) любого телефона в «сообществе» (принцип ячеистой топологии сети – Mesh networking). Понятно, что возможности подобной сети ограничены дальностью улавливания сигна-

лов Wi-Fi (это несколько сотен метров), которая в данном случае превращается в предельную дистанцию между парой телефонов. Но вот несколько таких аппаратов могут покрывать значительную территорию, в конечном итоге дотягиваясь туда, где работает обычная сеть, а значит, через них можно разговаривать с «большой землей» и, конечно, вызывать аварийные службы, скорую помощь и полицию. Второй слой проекта Serval – это специально разработанные мобильники, называемые авторами «батфонами» (Batphone). Они не только могут работать в штатном режиме как классический сотовый аппарат, но при необходимости – в случае тех же стихийных бедствий или при попадании владельца 2010 • сентябрь

сетевое окружение

А этот мобильник был превращен специалистами проекта в «батфон». На снимке – тест в Аркаруле.

в глухой район – выходить на необычные, нелицензированные частоты, связываясь между собой и опять-таки образуя автоматически конфигурируемую и гибкую локальную сеть. Обе части «Сервала» могут работать сообща. То есть при наличии у населения в каком-то

районе нескольких «батфонов» и множества классических мобильников с Wi-Fi и софтом от австралийской команды – без связи такой район не останется, даже если сломаются проводная и сотовая сети. Благодаря программе «Архитектура распределенной нумерации» (Distributed Numbering Architecture) в такой нестандартной телефонной сети продолжают действовать обычные телефонные номера мобильников, несмотря на выпадение из цепочки оператора связи. Потому люди могут звонить друг другу по известным номерам, и Serval соединит их правильно. Вообще же все это напоминает «пожарную» самодеятельность веселых специалистов связи, которым дали поиграть с имеющейся аппара-

Пол за разработкой «Сервала».

сентябрь • 2010

турой, а в результате получилось нечто феноменальное. Действительно, Serval предусматривает совсем небольшое вмешательство в обычные телефоны, да еще (но это уже не обязательно) присутствие на местности специального оборудования – вот бесперебойная связь и налажена. И не случайно в проекте Serval принимают участие специалисты частных проектов Free Telephony и Village Telco. Они заняты развитием недорогих систем телефонной связи с открытой архитектурой, которые множество пользователей могли бы быстро собрать и установить в любой точке мира. Замысел «Сервала» аналогичен – минимальными средствами достичь большого результата. Ну а если и таких способностей мобильников в аварийном (или безлюдном) районе будет не хватать, проект предусматривает еще один слой поддержки: миниатюрные и прочные сотовые узлы, которые можно просто разбросать в нужном районе. Впрочем, над развитием проекта Пол и его друзья намерены еще поработать. ГарднерСтивен мечтает, что благодаря «дикому коту» множество людей обретут связь в самых глухих районах планеты, а главное – в случае стихийных бедствий тысячи людей смогут вызвать помощь немедленно.

секрет фирмы Выпить и почитать – с такой странной целью австралийцы смогут покупать воду в будущем году. На каждой бутылке потребителя будет ожидать журнальчик карманного формата A7. Крохотуля размером 74 x 105 мм, как ожидается, станет к осени 2010-го печатным изданием с самым высоким в Австралии тиражом – 2 миллиона экземпляров.

бизнес, люди и деньги

Питьевое СМИ: жажда выпускает журнал из бутылки

Купил водичку. О, а вот и свежий номер.

На нашей планете газеты и журналы, хотя и принимают на себя больше 50% рекламных бюджетов, в последние годы живут не так уж сладко. Им все труднее и труднее конкуриро-

вать на рынке с телевидением, радио, наружной рекламой и Интернетом. А вот теперь предложена новая и, похоже, жизнеспособная форма – концепция 2010 • сентябрь

секрет фирмы «журналов на продуктах» («onproduct magazines»), призванная изменить мир печатных СМИ. Идея пришла в голову Джоанны Войталик (Joanna Wojtalik), когда она доучивалась маркетингу на последнем курсе в австралийском универ-

ситете Суинберна (Swinburne University). Джоанне показалось, что если создать маленький журнал, соответствующий по размеру хорошо распродающемуся потребительскому товару, и распространять его через бакалею, а не по традиционным

Название журнала повсюду. Оно даже выдавлено на бутылке.

сентябрь • 2010

каналам – все получится как нельзя лучше. Джоанна через друзей нашла единомышленников и опытных наставников. Организовавшаяся таким образом группа приступила к исследованиям, чтобы определить потенциал изобретения. Концепт довольно быстро доказал свое право на жизнь, идея была запатентована, и в августе этого года на свет появилась частная компания Modern Media Concepts (MMC), к которой были подтянуты инвесторы. Первый продукт и «флагманское судно» фирмы дебютировал в январе – это нацеленный на женскую аудиторию (мода, фитнес, шоппинг и тому подобное) журнал под названием iLove с 32 страницами, 10 из которых реклама. Этот самый iLove, по сути, представляет собой этикетку на бутылке питьевой воды от неназванного производителя (его имени на бутылках не наблюдается совсем; потребитель должен доверять журналу в таком вопросе?). За само издание покупатель не должен платить ничего. Журнал будет выходить два раза в месяц, но в виде шести отдельных частей, что означает три оригинальных журнала в неделю. «В ведерке со льдом журнал долго не протянет, но хранение в холодильнике благополучно

бизнес, люди и деньги

переживет», – утверждают в MMC. Глава компании Алекс Маккиннон (Alex McKinnon) говорит, что «реакция рекламодателей потрясающая», и интерес со стороны «прогрессивных торговцев» превзошел все ожидания, то бишь, клиенты выстраиваются в очередь. Очень успешными были и «испытания на потребителях». На волне маячащего успеха компания собирается создать отдельные печатные продукты, ориентированные на детей и мужчин – это тоже будут бутылки или банки. Вместе с тем Маккиннон подчеркивает, что его компания «не будет ограничиваться напитками»: имеются планы относительно «ожурналивания» упаковки других пищевых продуктов и выхода за пределы Австралии – с патентами на глобальный рынок. «On-product magazines» будут продаваться (за воду пла-

Обычная с виду обложка женского журнала. Содержание тоже вполне стандартное: красота и здоровье, мода, любовь, звезды. Все привычное, но на бутылке.

тить все-таки придется) в супермаркетах, на бензозаправках, в кафе и ресторанах, на вокзалах, в аэропортах, одним словом – везде, где люди покупают бутилированную воду.

Да, если кто-то ожидает, что мужской журнал «приклеится» к бутылке водки, то он очень сильно ошибается. Заявленный напиток Iced Coffee.

2010 • сентябрь

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Небывалое вещество показало путь к хранению энергии

В области топлива все рекордсмены, кажется, известны наперед, ведь их «полезное содержание» зависит от давно изученных химических связей. Однако если заглянуть внутрь планет, там могут найтись материалы с необычными параметрами. И хорошо, что для такого поиска не обязательно спускаться в «преисподнюю» – достаточно и возможностей лаборатории.

Удивительно, как много нового может рассказать о себе вещество, если на него хорошенько надавить. На снимке: исследуемый образец под микроскопом, оранжевые полоски – электроды, необходимые для измерения проводимости.

Специалисты из университета Вашингтона (WSU) использовали сверхвысокое давление, аналогичное существующему в недрах Земли или бездне планет-гигантов, и создали невиданный прежде материал. По удельной емкости это – самое высокоплотное энергетическое хранилище химического типа.

сентябрь • 2010

Ведущий автор исследования профессор Чхонк-Шик Ео говорит о новом материале так: «Это наиболее сжатая форма хранения энергии, за исключением ядерной». Нетрудно догадаться, какие перспективы сулит освоение такой «упаковки» на практике. Как поясняет пресс-релиз WSU, химики поместили

внутрь ячейки высокого давления (5 х 8 см) с алмазными наковальнями порцию дифторида ксенона (XeF2). Это вещество используется для травления кремния в микроэлектромеханических системах, а также его задействуют при синтезе сверхпроводников. В обычных условиях дифторид ксенона – твердый белый кристалл, диэлектрик, а его линейные молекулы находятся на сравнительно большом расстоянии друг от друга. Однако под высоким давлением картина радикально меняется: материал меняет структуру с молекулярной на атомарную, а кристаллическая решетка перестраивается, обеспечивая появление в образце металлических свойств. При 50 гигапаскалях (500 тысяч атмосфер) XeF2 превращается в красноватый полупроводник, содержащий XeF4 (тут имеется в виду элементарная ячейка кристалла) с двумерной слоистой графитоподобной решеткой. При сжатии выше 70 ГПа часть образца трансформируется в черный состав с металлическими свойствами – XeF8 (его, к слову, ученые наблюдали впервые). Решетка этого материала составлена уже из сложных многогранников, формирующих «тугие» трехмерные связи.

Профессор Чхонк-Шик Ёо и его студенты осматривают исследовательскую установку.

Авторы работы изучили свойства необычного варианта фторида ксенона при давлении до миллиона атмосфер с лишним, поразившись его новым свойствам. Химики установили, что перераспределение электронов в оболочках атомов, вызванное колоссальным давлением и сближением мо-

лекул исходного вещества, а также частичная делокализация электронов (которые тем самым смягчают силы отталкивания, действующие между атомными ядрами) обеспечивают выстраивание в таком кристалле новых химических связей. Особенно ученых заинтересовало то, что связи эти

Молекула дифторида ксенона и кристаллическая решетка этого вещества в обычном состоянии. 2010 • сентябрь

эврика оказались очень сильными. Фактически в ходе опыта происходило преобразование энергии механического давления в химическую с ультравысокой плотностью. Ученые полагают, что дальнейшее развитие этих опытов может привести к появлению нового класса энергетических материалов и топлива, необычных устройств для хранения энергии, суперокислителей для уничтожения химических и биологических агентов, к созданию новых высокотемпературных сверхпроводников. Правда, от первых опытов по получению необычного материала до реальных устройств, которые могли бы его использовать (вроде топливных элементов или батарей), – дистанция огромного размера. Нынешняя работа пока представляет больше академический интерес.

Прозрачная фаза фторида ксенона при 3 ГПа (a), желтая при 47 ГПа (b), красная при 53 ГПа (c) и черная при 74 ГПа (d). Съемка в проходящем свете. Масштабные линейки: а) 100 мкм, остальные – 50 мкм.

Фторид ксенона (так называемая фаза I) при 2 ГПа, рисунок (a), его полупроводниковая фаза IV при 52 ГПа (b) и металлическая фаза V при 98 ГПа (c). d, e, f – соответствующие им карты электронной плотности, красный цвет – повышенная, синий – пониженная.

Кристаллические решетки различных фаз фторида ксенона при 52 ГПа (a и b – виды с разных сторон), а также при 98 ГПа (c). Синие шарики – ксенон, оранжевые – фтор.

сентябрь • 2010

И все же надо вспомнить, что все великие изобретения человечества начинались с простых экспериментов. Предвидел ли, к примеру, Луиджи Гальвани, как изменит мир электричество, когда размышлял над препарированной лягушкой, у которой дергалась лапка при соприкосновении с металлическим скальпелем?

эврика

Квантовая механика уже достаточно глубоко проникла в смежные научные области. В попытке объяснить в терминах квантовой теории саму жизнь она даже породила свою собственную биологию. Но до сих пор никто не решался прямо утверждать, что эффект запутанности лежит в самой сердцевине живых существ – внутри спирали ДНК.

Новорожденная квантовая биология (quantum biology) официально не признана научной дисциплиной. Однако она уже превратилась в одну из самых интересных и захватывающих тем передовых исследований. Например, раскрывающих важную роль квантовых эффек-

изобретения, открытия, гипотезы

тов в ряде биологических процессов, как в фотосинтезе. Новое исследование провела группа физиков из Национального университета Сингапура (NSU). Элизабет Рипер (Elizabet Rieper) и ее коллеги исходили из того, что двойная спираль ДНК не распадается

Квантовая запутанность обернулась клеем для ДНК

Поэтическое изображение того, как работает квантовая запутанность на примере двух людей в разных точках земного шара.

2010 • сентябрь

эврика именно благодаря принципу квантовой запутанности (сцепленности). Чтобы проверить свою смелую теорию, ученые построили упрощенную теоретическую модель ДНК на компьютере. В ней каждый нуклеотид состоит из облака электронов вокруг центрального положительно заряженного ядра. Это «негативное» облако может двигаться относительно ядра, создавая диполь. При этом смещение облака туда и обратно приводит к образованию гармонического осциллятора. Рипер с коллегами заинтересовались, что же произойдет с колебаниями облаков (фононами), когда пары оснований создадут двойную спираль ДНК. По мнению ученых, при формировании пар нуклеотидов их объединенные облака теоретически должны колебаться в противоположном направлении

Еще одна упрощенная иллюстрация принципа квантовой сцепленности. Условные кубики, находящиеся в такой связи, при одновременном броске выдавали бы одинаковые, но при этом, несомненно, случайные значения.

с облаком от соседней пары, чтобы обеспечить стабильность всей структуры. Поскольку фононы по сути являются квантовыми объектами, они могут существовать в виде суперпозиции состояний и умеют «запутываться». Ученые начали с того, что предположи-

Оказывается и такое привычное всем явление, как навигация у птиц, описывается законами квантовой механики: свежая статья греческих ученых, исследующая эту возможность, выложена в открытый доступ на сайте ArXiv.org

сентябрь • 2010

ли отсутствие любых тепловых эффектов, влияющих на спираль извне. «Очевидно, что цепочки попарно связанных гармонических осцилляторов могут быть запутаны лишь при нулевой температуре», – говорит Рипер. В своей пока неопубликованной научными изданиями статье физики приводят доказательство, что эффект запутывания, в принципе, может возникнуть и при комнатной температуре. А возможно это потому, что длина волны у описанных фононов близка к размерам спирали ДНК. Это позволяет формироваться так называемым стоячим волнам (феномен, известный как фононный захват). После этого фононы не могут «сбежать». Данный эффект не будет иметь особенного значения для гигантской молекулы, если

изобретения, открытия, гипотезы

только он не распространяется на всю спираль. Однако компьютерное моделирование, проведенное Рипер со товарищи, демонстрирует – эффект и вправду колоссален. Каждое электронное облако в паре оснований не просто колеблется согласованно с движениями соседей – фононы при этом находятся в суперпозиции состояний. А общая картина всех таких колебаний в ДНК описывается квантовыми законами: вдоль всей цепочки нуклеотидыосцилляторы колеблются синхронно – это проявление квантовой сцепленности. Общее же движение спирали оказывается равным нулю. Если пытаться описать эту модель исключительно в рамках классической физики, то ничего из перечисленного произойти не сможет: «классическая» спираль должна хаотично вибрировать и распадаться на части. По мнению исследователей, именно квантовые эффекты ответственны за «склеивание» ДНК. Но, как и в случае с теори-

Модель спирали ДНК, на которой увеличен фрагмент с двумя соседними парами оснований. Синим выделены электронные облака в двух крайних позициях своих колебаний, направления которых отмечают стрелки.

ей космической ряби – амбициозной «сестрой-близнецом» нынешней работы (правда, занятой объектами макромира), – главный вопрос не оригинален: как этот вывод доказать? Ответа пока нет. Команда Рипер в конце своей статьи интригует мыслью о том, что запутывание каким-то образом напрямую влияет на способ «считывания» информации из

На рисунке изображен эскиз базовой пары нуклеотидов ДНК. Положительно заряженное ядро обозначено красным, отрицательное внешнее электронное облако – сине-желтым. В положении равновесия центр обеих частей совпадает, так что никакого постоянного диполя не образуется.

ДНК. Дескать, в будущем это удастся проверить и использовать экспериментально. Как именно – пока никто даже не предполагает. Несмотря на некоторую долю спекулятивности, выдвинутое физиками предположение взбудоражило многие умы. Ведь квантовые эффекты уже находили в самых неожиданных местах, например в электрической цепи, но покамест никто не замахивался на претензии такого масштаба – микроскопического и в то же время невероятно важного. В свете изложенного тратящий массу сил на запутывание нескольких кубитов в твердом теле человек выглядит забавно, поскольку не подозревает, что самым ярким примером такой системы является он сам. 2010 • сентябрь

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Ударный синтез предлагает переводить алмазы в энергию

В попытке оседлать термояд ученые активно развивают два магистральных направления и продолжают спорить, какое из них перспективнее. Но не исключено, что лучшим решением окажется сравнительно новая схема, своего рода боковое ответвление от двух проторенных путей. Оказывается, для запуска вожделенной реакции можно использовать стрельбу алмазами.

Если массовых термоядерных электростанций по новой схеме создать не получится, даже одна такая установка окажется интересным инструментом для экспериментов в области физики высоких энергий.

Одним из самых экзотических методов управляемого термоядерного синтеза – «ударным» (Impact Fusion) – несколько лет занимается группа исследователей из Пекинского университета (Peking University) и его лаборатории ядерной физики и технологии (State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology).

сентябрь • 2010

За последнюю пару лет китайские специалисты выпустили несколько работ по этой теме: статью, размещенную на сайте МАГАТЭ, материал, вышедший в журнале Nuclear Fusion, и результат свежего численного моделирования, выложенный в Сеть университетом. Все эти исследования велись на кончике пера, однако в будущем, воз-

Первое направление в управляемом синтезе: системы с относительно длительным удержанием и разогревом плазмы. Это различного вида стеллараторы, токамаки (на рисунке – самый масштабный проект такого рода – ITER) и экзотический левитирующий диполь. Второе: импульсные системы, в которых задача удержания топлива возложена на силы инерции. В таких устройствах предполагается генерировать серию микроскопических термоядерных взрывов. Самый яркий пример – американская установка со 192 мощными лазерами для кругового обстрела мишени. Менее известны проекты с ионным обстрелом.

можно, они выльются в какието натурные эксперименты. Идея китайцев, на первый взгляд, проста. Нужно разогнать «пулю» или «снаряд» в виде миллиметрового алмаза до скорости порядка тысячи километров в секунду и направить его на сантиметровую мишень, состоящую из замороженного кристаллического метана, но не простого, а дейтерийтритиевого (CD2T2). Энергия

удара должна довести вещество в мишени до давления и температуры, достаточных для зажигания термоядерного синтеза, – гласит основной вывод физиков. Дейтерий-тритиевый метан, да еще в виде льда, ученые выбрали потому, что он обладает высокой концентрацией дейтерия и трития, а также хорошо останавливает альфа-частицы (рождающиеся в ходе синтеза),

что вместе снижает жесткие требования к параметрам, при которых инициируется и поддерживается реакция. Миллиметровая (цилиндрик или кубик) алмазная «пуля» (авторы технологии называют такую частицу «макрон» – macron) весит порядка 3,5 миллиграмма. При скорости 830 км/с она будет обладать кинетической энергией 0,95–1,2 мегаджоуля (зависит от формы снаряда и, следовательно, точного значения его массы). Это не так уж много, чтобы подумать о практическом способе реализации проекта. Поясним, еще в конце 1970-х исследователи обсуждали похожую схему синтеза, но предполагали, что для «зажигания» термоядерной реакции потребуется кинетическая энергия до 50 мегаджоулей (сконцентрированная в малом объеме), что приводило к необходимости разгона до сотен километров в секунду снаряда весом порядка одного грамма. У экспериментаторов не было и до сих пор нет устройств, способных обеспечить такому объекту столь высокую скорость. Новые расчеты делают «ударный синтез» несколько более реальным. Если раньше физики изучали возможность использования в данной схеме легкогазовых и рельсовых пушек (вывод – они слишком слабы), то китайцы сообщают: единственный доступный спо2010 • сентябрь

эврика соб получения желаемых параметров – многоступенчатый электростатический линейный ускоритель. Авторы исследования пишут, что пылевые частицы весом 10–10 грамма ученым уже удавалось разгонять до 100 км/с – при помощи электростатических ускорителей, питаемых генератором Ван де Граафа (Van de Graaff generator). А еще в этой связи можно вспомнить, как за счет сверхсильных полей физики получили ускорение твердого макроскопического тела в 10 миллиардов g, правда, на очень коротком отрезке пути. Отсюда до трех миллиграммов и 1000 км/с – немалая дистанция. Но, ориентируясь на опыт возведения крупнейших ускорителей, можно сказать, что создать «пушку» для макронов – все же реально. В длину она будет насчитывать от 100 километров до всего 4 км в зависимости от того, какую напря-

Дейтерий-тритиевый метан в кристаллическом виде предполагается получать при давлении около 10 тысяч атмосфер и температуре ниже 252 кельвинов, что является вполне достижимыми для современной техники параметрами.

женность поля смогут обеспечить инженеры в установке. Алмаз в роли ударника выбран из-за важного сочетания свойств. Он обладает высокой прочностью, но в то же время умеренной плотностью, что хорошо для выбранного метода

Принципиальная схема установки для ядерного синтеза, придуманной в Пекинском университете. Одной из главных трудностей тут видится прецизионная синхронизация выстрелов двух «пушек» – с алмазом и кусочком метанового льда.

сентябрь • 2010

ускорения. К тому же у алмаза – как ионизированной частицы – низкие потери на тормозное излучение. Физики рассматривают миллиметровый алмаз как аналог пучка ионов. И хотя энергия каждого отдельного атома в таком случае оказывается очень далека от рекордной, плотность «пучка» будет в миллиарды раз выше, чем плотность ионных пучков в традиционных ускорителях частиц. Именно это, наряду с высокой скоростью, по расчетам физиков и должно обеспечить начало термоядерного синтеза в точке удара алмазного снаряда и метановой мишени. Ученые полагают, что, несмотря на трудности с по-

изобретения, открытия, гипотезы

стройкой большого ускорителя алмазов, новая схема окажется проще и дешевле прежних вариантов, ведь остальные части комплекса существенно упрощаются. Достаточно сказать, что тут не нужны ни сверхмощные лазеры, ни многотонные сверхпроводящие магниты, как в соперничающих схемах. Физики рассмотрели, как энергия, выделяемая в ходе синтеза, распределяется по нейтронам, электронам и ионам, отметив, что ее можно использовать не только для выработки электричества. Так, нейтроны, на которые придется львиная доля энергии, можно задействовать для бридинга ядерного топлива. Благо пространство в камере реакции ничем не занято, и там можно разместить блоки с делящимся веществом.

Мощность реакции синтеза (вверху, шкала по вертикали – петаватты) и плотность дейтерия и трития (внизу, 1024 частиц на см3) после удара снаряда по мишени при скорости соударения в 800 (сплошная кривая) и 830 (пунктир) километров в секунду. На всех графиках по горизонтали – время в наносекундах.

В численном моделировании соударения снаряда и

Ускорители частиц (на снимке), питаемые генераторами Ван де Граафа, известны уже десятки лет. Однако построить многокилометровый аналог, способный работать не с пучками, а с миллиметровыми кристалликами алмаза, – задача непростая.

Вверху: распределение мощности, выделяющейся в ходе реакции, по электронам и ионам (петаватты). Внизу: распределение температуры частиц (кило электронвольты). На всех графиках по горизонтали – время в наносекундах.

мишени, а также последующих процессов ученые ограничились первыми 50 наносекундами (тут важно было убедиться, что реакция запущена). Но даже за это время, похоже, мишень выдаст в разы больше энергии, чем было потрачено не только на разгон снаряда, но даже на получение этого кристалла. Правда, в такой системе все еще не ясным остается общий КПД: вопрос утилизации энергии микровзрывов подробно не рассматривался. Но в случае эффективной работы системы даже синтетические алмазы могут оказаться недорогим «расходным материалом». 2010 • сентябрь

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Инженеры научили умное оригами складываться самолетом

Ученые грезят идеей создания «программируемой материи». Кто-то работает с самостоятельно собирающимися роботами, кто-то обучает уму-разуму жидкости. Американцы же заставили лист из стекловолокна, эластомерных сочленений, тонкопленочных приводов и гибкой электроники складываться в фигуру лодки или самолета. Как оригами, только без прямого участия человека.

Программное обеспечение точно контролирует, когда и где пропустить ток. В результате фигурка складывается примерно за 20 секунд.

http://www.youtube.com/watch?v=vZf3lo-16wQ&feature

Специалисты Массачусетского технологического института (MIT) и университета Гарварда (Harvard University) сделали, возможно, первый в мире шаг на пути создания «программируемой материи» (programmable matter). Команда, состоящая из Роберта Вуда, Эрика Демэна, Даниэлы Рас и их коллег, приду-

сентябрь • 2010

мала и создала самоскладывающийся «лист». Квадрат со стороной 4 сантиметра состоит из 32 твердых треугольных плиток из стекловолокна, соединенных между собой гибкими силиконовыми сочленениями (толщиной порядка полмиллиметра) и пленками из нитинола (nitinol), обладающего памятью формы.

Если деталь из этого сплава никеля и титана деформировать, то при нагреве она «вспомнит» свою былую форму и вернется к ней. В данном случае каждой пленке задавали форму, согнув ее пополам, зажав в тисках и прогрев до 420 °C в течение получаса. Затем ее разворачивали и давали остыть. В дальнейшем, если нужно сложить лист в определенную форму, каждый «сустав» нагревают до 70 °C с помощью подходящего к нему электрического проводка. И пленка в течение нескольких секунд возвращается к согнутому состоянию. Пока каждый нитиноловый «сустав» позволяет двум соседним плиткам вставать только в два положения – быть либо полностью открытыми, либо полностью закрытыми (соединенными), но так как уже созданы материалы с памятью нескольких форм, можно предположить, что в будущем положений сгиба будет больше. Нынешний прототип снабжен 25 пленочными приводами, разделенными на пять групп. Какие из них активируются и в какой последовательности, зависит от того, какую фигуру нужно получить. Кстати, держать полученную форму помогают миниатюрные магниты, расположенные в центре каждого треугольника (правда, они же мешают сделать процесс обратимым). Инженеры MIT и Гарварда пока не сообщают, будут ли они

Складные (развертываемые) структуры тут и там встречаются в природе. Как это часто бывает, именно естественное оригами вдохновило ученых на создание искусственных аналогов.

решать проблему отсутствия реверсивности. Но в дальнейшем такая «мультифункциональность» может пригодиться, так как позволит складывать из

одного листа по мере надобности (изменения задач) разные фигуры. Известно, что американцы планируют сделать своеобраз-

«Суставы» нынешнего прототипа умеют автоматически только складываться. Разгибать их обратно приходится вручную. Но у создателей самооригами уже есть сочленения, которые могут как закрываться, так и открываться. Здесь изображено теоретическое и реальное складывание лодочки. 2010 • сентябрь

эврика ный оригами-лист автономным (не зависящим от контроля компьютера), а также поэкспериментировать с размерами и количеством составляющих его треугольников. Пока же расчетом будущей формы и последовательности складываний занимается соответствующее программное обеспечение. Подробнее о нем рассказано в статье создателей необычного «робота», опубликованной в PNAS. С увеличением количества составляющих лист треугольников алгоритмы тоже станут сложнее, и, возможно, ПО даже обретет возможность самостоятельно придумывать очередность действий для получения нужной фигуры.

Актуатор в верхней (A) и нижней (B) частях самоскладывающегося листа. Силиконовое сочленение и элемент схемы на сгибе в обычном (C) и «сложенном» на 180° (D) состоянии. Силиконовые сочленения, сложенные вдвое (E) и вчетверо (F).

«Мы придумываем алгоритм складывания, чемто напоминающий инструкцию к созданию той или иной фигурки оригами. Где и как сложить составляющие листа, определяет конечная форма фигуры», – рассказывает Вуд.

сентябрь • 2010

«Представьте, что у вас в ящике с инструментами лежит одна универсальная конструкция, которая способна трансформироваться в любой инструмент для выполнения того или иного типа работ», – мечтает Вуд, несмотря на то что пока ученым доступны лишь простые формы.

Кроме проблемы усложнения конфигурации и программ существует и несколько других. Например, в дальнейшем придется задуматься над оптимальным количеством элементов, которое позволяло бы листу преобразовываться в разные формы для выполнения тех или

изобретения, открытия, гипотезы

иных задач. Необходимо решить вопрос с прочностью создаваемых конструкций. Если «живое» воплощение трансформеров однажды станет реальностью, наверняка возникнет проблема быстроты складывания/развертывания системы. Впрочем, все это, конечно, нисколько не пугает техников, планомерно идущих к своей цели. Складывать трехмерные объекты «током», а не вручную инженеры придумали не забавы ради и даже не для совер-

Разработчики обещают, что в будущем, когда они набьют руку, смогут создавать, к примеру, чашки, которые меняют конфигурацию в зависимости от количества налитой в них жидкости. Зачем человечеству такое – не ясно, но звучит впечатляюще. На фото демонстрация универсальности подхода: скамейка и гаечный ключ, сложенные из одного и того же листа. Эрик Демэн – страстный любитель оригами. А еще ему очень нравится стеклодувное дело. Страшно представить, чем может обернуться второе его хобби. На фото вверху: бумажные скульптуры, созданные Эриком и Мартином Демэнами (Martin Demaine) из 2-4 бумажных кругов с дыркой посередине, сложенных гармошкой в виде концентрических окружностей.

шенствования уже существующих роботов. Самосборные листы пригодятся для создания самостоятельно разворачивающихся радиоантенн, необычных солнечных батарей или солнечных парусов, иной новой техники: летающей, плавающей, манипулирующей объектами. Заинтересована в новинке и оборонная промышленность.

Не зря же нынешнюю работу частично финансирует пентагоновское агентство по передовым исследованиям DARPA. «Меняющие форму листы демонстрируют непрерывный процесс. Это первый шаг на пути создания повседневных вещей с механическими свойствами, заданными программой», – подводит итог Роберт Вуд. 2010 • сентябрь

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Надстройка хромосомной ДНК поддалась новой отмычке

Для формирования «клубка» хроматина, столь трудно поддающегося расшифровке, основные аминокислоты белков гистонов взаимодействуют с кислотными фосфатными группами ДНК. 60

сентябрь • 2010

Калифорнийские ученые представили новую технологию расшифровки так называемой эпигенетической информации – «скрытого слоя» наследственности. Эти данные, которые не определяются традиционными методиками, однако оказывают очень существенное влияние на то, как записанные в геноме инструкции будут реализованы.

Небольшой экскурс в историю: наука эпигенетика начала активно развиваться в конце XX века, когда ученые пришли к пониманию того, что наследственная информация заложена не только в самой последовательности

ДНК, но и в определенных модификациях отдельных кодирующих «букв алфавита» – нуклеотидов. Так, например, простое добавление метильной группы (CH3) часто приводит к инактивации модифицированного

участка ДНК. Проблема до сих пор была в отсутствии у исследователей хоть сколько-нибудь потокового метода работы с эпигеномом – модифицированные нуклеотиды искали практически «с лупой». Широко распространенная технология поиска метильных групп заключается в следующем: образцы ДНК химически модифицируют так, что неметилированные нуклеотиды (даже более конкретно – цитозин) превращаются в другой тип нуклеотидов – урацил (в РНК он заменяет тимин). В норме ДНК не содержит урацил вовсе, потому после определения последовательности специалисты могут узнать, какие цитозины содержат метильную группу. У этого способа есть масса существенных недостатков, главный из которых, разумеется, чрезмерная трата как ресурсов, так и просто времени. Также подобная модификация генома не позволяет находить метилированные аденины (очень распространенные, например, у бактерий), не говоря уже о том, что химическая обработка повреждает ДНК и тем самым априори снижает точность итоговой расшифровки. Все перечисленные факторы подтолкнули авторов новой работы – исследова-

Следует заметить, что пока исследователи смогли приспособить метод для опознания далеко не для всех типов метилирования.

телей из компании Pacific Biosciences – к принципиально иной методике поиска эпигенетических модификаций, основанной на использовании флуоресцентных меток.

Суть так называемой SMRT-технологии (SMRT sequencing) в следующем: в ходе определения последовательности фермент ДНКполимераза выстраивает ко-

2010 • сентябрь

эврика пию изучаемой цепи ДНК из нуклеотидов, находящихся в реакционной смеси. К ним присоединены флуоресцентные маркеры. Каждый из четырех нуклеотидов, входящих в состав ДНК (известный всем «тетраграмматон» аденин-цитозингуанин-тимин), светится собственным уникальным цветом, поэтому для специалистов не составит особого труда определить при помощи специального сканера последовательность новосозданной нити ДНК. Наличие метилированных нуклеотидов в SMRT-методе распознают по изменению времени следующей вспышки – это означает, что фермент включил в цепь очередной нуклеотид. Новая технология позволяет очень быстро определять местонахождение метильной группы.

ДНК.

Авторы опубликованной в феврале в Nature статьи, к примеру, предлагали отслеживать эпигенетические изменения по хроматиновым «волокнам», отмеченным на рисунке красным цветом.

Теперь ложка дегтя: SMRTтехнология не позволяет определять наличие метилирования на отрезках ДНК большой длины – лучше всего она работает для фрагментов длиной в тысячу нуклеотидов или меньше. А ведь для того чтобы получить полногеномную карту метилирования, в качестве «сырья» необходимо использовать отрезки ДНК длиной от 8–10 тысяч нуклеотидов как минимум. Пока у специалистов нет ответа на вопрос, как

Необычная изогнутость хвоста у этих мышей напрямую зависит от эпигенетических факторов – метилирования

сентябрь • 2010

они собираются справиться с этой проблемой, – она просто напряженно решается, методом проб и ошибок. Однако представители Pacific Biosciences полны оптимизма и планируют начать выпуск приборов, определяющих последовательность ДНК при помощи SMRT-метода, уже в этом году, а в 2011-м – запустить линейку устройств, которые могут определять наличие метильных групп. Тема, которой занимаются калифорнийские генетики, весьма неоднозначна и потенциально таит в себе много возможностей. Изменение надгеномных модификаций может иметь значение для протекания многих важных процессов в организме (и при развитии рака в том числе). Также известно, что эпигенетические изменения затрагивают белки, связанные с нуклеиновыми кислотами. Видеопрезентацию новой методики можно уже сейчас посмотреть на сайте Pacific Biosciences.

эврика

Практически одновременно двум научным группам с разных концов света удалось реализовать в одиночном атоме эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности. Уникально то, что успех был достигнут одними учеными с помощью настоящих атомов, а другими – с использованием рукотворных аналогов.

Эффект EIT (electromagne tically induced transparency) известен тем, что позволяет создать среду с очень узким провалом в спектре поглощения. Это явление наиболее легко регистрируется при воздействии на трехуровневую

изобретения, открытия, гипотезы

квантовую систему (вроде представленной на рисунке ниже) двух резонансных полей, частоты которых различаются. Такую структуру энергетических уровней, когда есть два близких нижних состояния и

Одиночный атом получил управляемую прозрачность

Электромагнитноиндуцированная прозрачность хорошо известна для «коллективов» атомов. К одиночному же «представителю» такого коллектива метод никогда ранее не применяли. 2010 • сентябрь

эврика верхнее, отстоящее от них на энергию кванта оптического диапазона, – принято называть Λ-схемой. Суть EIT можно описать так: действие управляющего поля в одном «плече» Λ-схемы (переход между вторым и третьим уровнем) делает систему прозрачной для испытательного поля (переход типа первый – третий уровень), действующего во втором «плече». Иными словами, система становится прозрачной для комбинации двух световых полей, когда разность их частот совпадает с частотой перехода между двумя нижними уровнями. Следует заметить, что EITэффект дает занятные возможности для изучения распространения света. Так, в зоне провала в спектре поглощения среда демонстрирует очень крутой ход показателя пре-

На графике отражены величины относительного пропускания и контраста (т.е. разности показаний при включении и выключении управляющего лазера) в экспериментах, где участвовало различное число атомов.

ломления. При определенных условиях это может привести, например, к колоссальному снижению групповой скорости распространения света в среде. Именно EIT-эффект лежит в основе известных опытов по «замедлению» света, впоследствии вылившихся в создание такого занимательного устройства, как «ловушка для радуги», демонстрирующего в

Схематическое представление опыта с атомом рубидия и трехуровневая система, где в вертикальном направлении откладывается энергия состояния. Два нижних уровня горизонтально разнесены для наглядности. Синие стрелки показывают измерительный луч, оранжевые – управляющий.

сентябрь • 2010

видимом диапазоне частот замерший свет. Авторы первой рассматриваемой работы из немецкого Института квантовой оптики Макса Планка (MPQ) выбрали для проведения опыта атомы рубидия 87Rb, из-за того что организация энергетических уровней этого металла позволяет построить Λ-схему. Как сообщают ученые, чья статья выложена в открытый доступ, они использовали одиночный атом, находящийся в оптическом резонаторе. В случае включения управляющего лазера относительное пропускание, оцениваемое с помощью другого (пробного) лазера, составляло 96%. После выключения управляющего излучения значение снизилось на 20%. Что вполне логично, с увеличением числа атомов максимальное относительное пропускание пропорционально

изобретения, открытия, гипотезы

уменьшалось: так привлечение в опыт семи атомов рубидия давало коэффициент лишь в 78%. Однако в то же время EITэффект становился более вы-

раженным, и в случае с семью атомами при выключении управляющего лазера коэффициент относительного пропускания падал сразу на 60%. Второе исследование на ту

Черной линией показано относительное пропускание в случае «пустого» оптического резонатора, красной – при наличии атомов, синей – при реализации EIT-эффекта. Разные графики отражают эксперименты с различным числом атомов (N).

же тему провела научная группа, в которую вошли специалисты из Японии, Узбекистана, Великобритании и России. Не удовольствовавшись существующими элементами, физики создали искусственный «атом», в котором тоже был успешно испытан EIT-эффект. Как следует из статьи авторов, их детище построено на основе сверхпроводящей петли диаметром около 1 мкм, содержащей четыре перехода Джозефсона (Josephson effect – тонкие слои диэлектрика, отделяющие сверхпроводники друг от друга). Устройство было испытано путем измерения потока микроволн через искусственный атом при изменении интенсивности контролирующего пучка. Как предполагают авторы исследования, такая система может использоваться в качестве переключаемого зеркала для СВЧ-излучения. И если в будущем эффект удастся распространить на диапазон оптической длины волн, новинку задействуют в фотонных системах квантовой обработки информации. Эти две стороны одного открытия – на самом деле крохотный, но очень важный прорыв для физики. На протяжении более десяти лет ученые могли осуществлять EIT-эффект только в атомных газах, но никак не в отдельных атомах. 2010 • сентябрь

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Генетики раскрыли сотни нуклеотидов выдающегося долголетия

Эжени Бланшар (Euganie Blanchard) – французская долгожительница, старейший (документально подтвержденный) ныне живущий человек на планете. На момент написания статьи ей было более 114 лет – дата рождения: 16 февраля 1896 года. 66

сентябрь • 2010

То, о чем ученые рассуждали, опираясь на фрагментарные знания, ныне подтверждено самым крупным исследованием в своем роде. Долголетие человека действительно зашифровано в его генах, причем не существует какого-то одного специального «гена долгожительства». На результат работает счастливое сочетание целой плеяды генетических вариаций. http://www.youtube.com/watch?v=uPE7S27O5ok&feature

Параметры окружающей среды, здоровый образ жизни или вредные привычки, диета, спорт – все это, очевидно, влияет на продолжительность пребывания человека в этом мире. Но и наследственный код играет немалую роль. А вот какую именно – до сих пор предмет споров.

Ученые осторожно предполагают, что выживаемость в пределах 85 лет зависит от генов только на 25–30%. Но вот в случае с людьми старше генетическая предрасположенность к долголетию становится все важнее и важнее. Может, поэтому время от времени приходится слышать рассказы вро-

де «А моя бабушка курила всю жизнь и дожила до 95 лет»? В прошлых исследованиях по долголетию ученые сосредоточивали свое внимание на очень ограниченном числе генов. Например, в одной работе была открыта распространенность среди долгожителей гена FOXO3a, влияющего на механизм апоптоза – запрограммированной смерти клетки, а также на защиту от оксидативного стресса. В другом случае авторы выделили группу генов, ответственных за постоянное восстановление теломер (концов хромосом), которые напрямую связаны со старением клетки. И снова статистический анализ подтвердил связь между долголетием человека и доставшимися ему специфичными генами. Однако теперь группа генетиков из США и Италии пред-

Исследователи обнаружили, что генетические маркеры долголетия распределены по всем 23 парам человеческих хромосом. Так что продолжительность жизни (в части наследственности, разумеется) действительно зависит от сложного взаимодействия очень многих генов, регулирующих различные биологические процессы.

приняла попытку куда более глубокого «траления» наследственных кодов с целью выявить как можно больше генов, работа которых отражается на долголетии. Исследователи рассмотрели геномы 1055 людей возрастом от 100 лет и старше и 1267 обычных «контрольных». Так удалось выявить 150 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), характерных для

В промышленно развитых странах Запада примерно 1 из 6000 людей доживает до 100. И один из 7 миллионов – до 110 лет. На снимке: окруженная пятью поколениями своей семьи день рождения отмечает Мария Эспиноза (Maria Espinoza) из США.

подавляющего большинства долгожителей – это своего рода генетические маркеры долголетия, не гарантирующие хозяину «вечную жизнь», но все же говорящие о многом. Опираясь на статистический анализ, биологи составили компьютерную генетическую модель, которая может с 77процентной точностью предсказывать, будет ли человек долгожителем, на основе расшифровки его персонального кода. (Вскоре эта программа будет доступна на сайте проекта – New England Centenarian Study.) Правда, сами авторы тут же поправляют, что наличие даже всех этих сотен маркеров все же не означает для носителя буквально 77-процентный шанс прожить больше 100 лет, поскольку влияние прочих, не генетических факторов модель не учитывает. Тем не менее теперь генетикам есть где разгуляться. 2010 • сентябрь

здоровый интерес Среди вариаций генов, выделенных учеными, есть последовательности, отражающиеся на метаболизме и функциях клеток мозга, на гормональных регулирующих механизмах и работе костной ткани... Все это укрепило исследователей во мнении, что единственного гена долгожительства попросту нет. Тут работает взаимодействие нескольких наследственных факторов. Что важно, «хорошие» гены, улучшающие сопротивляемость болезням и различными путями продлевающие жизнь, могут «на поле человека» переиграть даже наличие у него же генетической предрасположенности к старческим болезням, вроде Альцгеймера. «Этот очень удивительный результат позволяет предпо-

ложить, что люди проживают очень долгую жизнь не в отсутствие генетической предрасположенности к болезням, а в случае обогащения их генома чертами, связанных с долголетием, – заявила Паола Себастьяни (Paola Sebastiani) из школы здравоохранения Бостонского университета, один из лидеров данного исследования. – Этот анализ показывает, что если вы хотите рассчитать риск заболевания на основе только лишь генетической предрасположенности к нему, ваш расчет может быть неполным без учета общего генетического фона». Но ведь людей не меньше болезней интересует сама продолжительность жизни. Тут результаты оказались не-

Брат и сестры Херлбарт (Hurlburt), живущие в Новой Англии, являются отличным примером того, что роль генов в долгожительстве очень весома. Слева направо: Пегги (Peggy, 79 лет), Элен (Helen, 88), Милли (Millie, 93), Питер (Peter, 80), Агнес (Agnes, 96) и Мюриэл (Muriel, 89).

сентябрь • 2010

однозначными. 45% самых старых долгожителей (110 лет и старше) показали самую высокую долю присутствия тех самых генетических маркеров долголетия, то есть обладали самым большим числом «правильных» полиморфизмов. С другой стороны, и в контрольной группе обычных людей 15% обладали хотя бы некоторыми из генетических вариаций, связанных с исключительным долголетием. То есть статистически 15% людей генетически «расположены» дожить до 90-100 лет. Почему так не получается в реальности – большой вопрос. Более того, даже без всяких «генов долголетия» человек тоже способен прожить долго, – это показал новый анализ. 23% от изученных в рамках данного проекта столетних персонажей не обладали никакой особенной генетикой, то есть программа «предсказания» отнесла бы их к группе с обычной продолжительностью жизни. Именно поэтому авторы работы предостерегают от поспешных выводов при анализе генома. Ученые также особо отмечают, что полученные в ходе этой работы данные должны сыграть большую роль не в появлении пресловутой «таблетки бессмертия», а в разработке новых средств борьбы с заболеваниями, в продлении здорового долголетия.

медицина, здоровье, образ жизни

Так дополнительный анализ геномов показал, что 90% столетних можно разбить на 19 групп со специфическими комбинациями генотипов, которые увязываются с общей картиной заболеваний у этих людей, например с распространенностью в каждой группе и с возрастом появления слабоумия и гипертонии. Кстати, предыдущие работы, – утверждает Перлз, – показали, что 90% долгожителей обходятся без инвалидности в среднем до 93 лет. Тут явно не обошлось без хорошей наследственности. Получается, что у невероятного революционера ди Грея и осторожных исследователей червяков, рассуждающих о расшифровке законов

Ведущие авторы новой работы Томас Перлз (Thomas Perls), директор проекта New England Centenarian Study, и Паола (оба – из университета Бостона). В дальнейшем группа Томаса и Паолы намерена углубить свою статистику, проанализировав геномы 600 столетних японцев.

старения и достижении физиологического бессмертия, есть некоторые основания для оптимизма. Детали свежего исследования раскрывает новая ста-

тья в Science и пресс-релиз школы здравоохранения, а в ролике (ссылка вначале статьи) о результатах проекта рассказывают Паола Себастьяни и Томас Перлз.

Продолжающемуся проекту Перлза и его коллег, а также другим работам по изучению долголетия журнал Time посвятил большой материал в февральском номере 2010 года, и даже вынес его на обложку. 2010 • сентябрь

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Лазер заставил клетки дрозофил следовать за собой

Некоторые группы клеток в организме мушек-дрозофил способны передвигаться как единое целое. Чтобы более тщательно изучить этот процесс, исследователи провели генетическую модификацию клеток и заставили их повиноваться своим указаниям: двигаться за лазерным лучом. Впервые – внутри живого существа.

Все началось с контроля движения одной клетки. Красным кружком (на рисунке слева) показано положение лазерного луча, его свет активирует клеточные процессы (справа), заставляя клетку двигаться в направлении воздействия. http://www.youtube.com/watch?v=muQZwmzRC74&feature

Уникальный эксперимент провели группы Денизы Монтелл (Denise Montell) из университета Джона Хопкинса и Клауса Хана (Klaus Hahn) из университета Северной Каролины в Чейпл-Хилл. Биологи использовали кластер из шести пограничных клеток (border cells), «обитающих» в яичниках дрозофил. Эти клетки определяют способность мушки

сентябрь • 2010

к размножению: упрощенно говоря, если они не двигаются – дрозофила не может иметь потомство. (На примере пограничных клеток ученые уже не первый год исследуют механизмы, контролирующие коллективное движение клеток в самых разных процессах). Хан, Монтелл и их коллеги генетически изменили клетки таким образом, что

они перестали откликаться на свои стандартные химические сигналы. Затем исследователи «присоединили» к клеточному белку Rac светочувствительный белок из клеток растений (назовем его условно PA). В темноте эта связка остается инертной, но под воздействием света PA меняет форму, активирует Rac и клетки начинают движение. В качестве источника света ученые использовали лазер. При этом его удалось сфокусировать так, что он затрагивал не всю клетку целиком, а лишь отдельную ее часть. При отключении света все возвращалось на круги своя: связка PA-Rac разворачивалась, «выключая» дальнейшее движение. В ходе экспериментов выяснилось: активация Rac даже в одной из частей клетки кластера приводит к тому, что вся маленькая колония начинает следовать за лазером, будто ослик за подвешенной морковкой. И все это происходит внутри живого организма! Клетки не просто шатались туда-сюда, они слушались луча света. «Когда мы подсвечивали клетку-лидера, то это выглядело так, будто другие клетки говорили: «Ага! У тебя активность Rac выше, так что мы пойдем за тобой», – рассказывает

Увеличенное изображение кластера пограничных клеток. Белок Rac1 подсвечен красным цветом, ядро клетки – синим.

Дениза в пресс-релизе университета Хопкинса. – Меня поражает, что пограничные клетки каким-то образом определяют уровень активности белка и принимают

коллективное решение, куда им дальше двигаться». Ученые отмечают, что подобные результаты при работе in vivo были получены впервые. В лаборатор-

Пограничные клетки (показаны черной стрелкой) по мере развития женской половой клетки продвигаются к ооциту (белое «ядро»), освобождая путь для сперматозоидов. На снимке справа: мутантный фолликул, в котором продвижение пограничных клеток невозможно. 2010 • сентябрь

здоровый интерес ных условиях биологи уже экспериментировали: ранее подобное удавалось провернуть с культурой клеток млекопитающих в чашке Петри. Но в живом организме – лишь с одной клеткой. Получается, что управлять нужными колониями клеток (когда и куда они движутся) можно, всего лишь активировав определенные их белки совершенно безвредным (в отличие от того же ультрафиолета) лучом. Конечно, пока медики не могут заставить двигаться любые группы клеток организма, но, возможно, это тот небольшой шаг, с которого начинается длинная дорога. В своей статье в журнале Nature Cell Biology авторы исследования пишут, что нынешнее достижение поможет в изучении развития эмбрионов, регенерации нервной ткани, залечивания ран, а также процессов метастаза раковых клеток. Пожалуй, наиболее важное значение для медици-

«Наша маленькая система – отличный пример социального поведения клеток в их естественной среде в окружении других клеток. Вы не увидите ничего подобного, если будете работать с отдельными клетками в чашке для культивирования», – рассказывает профессор Монтелл (слева). На снимке справа – Клаус Хан.

В марте 2010 года Анна Хуттенлохер (Anna Huttenlocher) и ее коллеги из университета Висконсина в Мэдисоне продемонстрировали движение отдельных иммунных клеток в живом эмбрионе другого модельного организма – рыбки данио-рерио. На фото: надпись Rac, сделанная следующими за лучом клетками.

сентябрь • 2010

ны имеет последний пункт. «Многие люди считают, что метастаз начинается с проникновения вовне всего лишь одной раковой клетки. Однако на той или иной стадии к распространению опухоли может приводить именно групповое движение клеток», – комментирует Монтелл. В общем, пока одни ученые ищут возможность донести лекарство до раковой опухоли, Хан и Монтелл мечтают научиться «приводить» к месту иммунные клетки

больного или как минимум остановить распространение опухоли по организму. Правда, сами исследователи ничего не говорят о своих планах на будущее. Оно и понятно – для начала нужно провести схожий эксперимент с клетками в организме человека.

здоровый интерес

Тезис «человек есть то, что он ест» верен не только в отношении всего организма, но и в части кишечной микрофлоры: на ее состав, как давно ясно, влияет диета хозяина. Можно сказать, что рассказы о пользе йогуртов и пробиотических пищевых добавок имеют под собой некоторую научную основу. Но понятного в этой картине пока еще намного меньше неизведанного.

Тело человека состоит из десятков триллионов клеток, но бактерий в нем – на порядок больше. Они помогают нам переваривать те соединения в пище, что мы сами переработать не в состоянии, участвуют в работе иммунной системы и, похоже, в целом ряде процессов, все тонкости которых еще предстоит разобрать. Некоторые ученые не случайно предлагают рассматривать человека комплексно,

медицина, здоровье, образ жизни

Мыши испробовали на себе войны микробов в животе человека

Одни из «участниц» исследования – бактерии B. thetaiotaomicron – в кишечном тракте человека. Прежде, чем корректировать микробное население (а через него и здоровье) при помощи тех или иных продуктов, – полагают авторы новой работы, – следует раскрыть механизм подобной связи буквально на генетическом уровне. исключительно как гибрид «сапиенса» и населяющих его микроскопических созданий. А среди последних численный перевес – на стороне микробов в пищеварительном тракте. Перекосы во внутренней микрофлоре медики уже давно связали с рядом заболеваний. Легко представить, какие мощные рычаги обретет медицина и «технология здорового образа жизни», если ученые смогут гораздо подробнее расшифровать 2010 • сентябрь

здоровый интерес происходящее в микробном сообществе внутри нас и найдут новые методы воздействия на него. Специалисты, впрочем, говорят, что в этом плане мы еще стоим в начале пути. К примеру, история с «ДНК йогурта» показала, что «хорошие бактерии» работают куда сложнее, чем нам пытаются объяснить пропагандисты «дружественного кишечнику» продукта.

Структурная формула инулина. Лук, чеснок, одуванчик, агава, лопух, девясил, нарцисс, гиацинт могут похвастать высокой концентрацией этого вещества в некоторых своих частях.

Род Bacteroides насчитывает множество видов. В кишечнике человека они находятся в изобилии и помогают организмухозяину получать питательные вещества и энергию. Однако при попадании в другие части тела эти микробы могут вызвать опасную инфекцию.

сентябрь • 2010

Любопытные шаги по этой дорожке сделали недавно Джастин Сонненбург (Justin Sonnenburg) и его коллеги из медицинской школы Стэнфордского университета, а также из института клеточной и молекулярной биологии университета Ньюкасла (ICaMB). Они провели ряд экспериментов с мышами, выращенными в стерильных условиях и лишенными собственной бактериальной микрофлоры. Грызунам ввели два вида бактерийBacteroidesthetaiotaomicron и B. caccae (оба в изобилии встречаются в желудочно-кишечном тракте человека). Ранее ученые проанализировали геном этих микробов и раскрыли закономерности в генах, управляющих «разделкой» веществ из группы фруктанов, установив, что разные виды Bacteroides обладают своей спецификой «общения» с фрукта-

медицина, здоровье, образ жизни

нами и различной широтой усвоения этих соединений. В частности, авторов работы очень заинтересовал инулин – полисахарид, который встречается во многих растениях. Добывают его, в частности, из цикория и топинамбура, и нередко добавляют в йогурты. Инулин легко усваивается организмом человека и служит источником различных полезных соединений (сахаров). Считается также, что он стимулирует рост «правильных» бактерий. Вот только человек сам по себе перерабатывать инулин не может: в этом нам как раз помогают микробы, несущие гены, которые кодируют ферменты, расщепляющие данный полимер. Сонненбург и его коллеги объясняют, что из двух выбранных для опыта бактерий только одна среди своих 5000 генов несет 10, отвечающих за расщепление инулина (точнее, за работу бактериальных «сенсоров» на данный вид фруктана и синтез энзимов, перерабатывающих его). Таким образом, микробиологи на основе анализа генов и предсказали, что произойдет с модельными грызунами, если их перевести на диету, богатую инулином. А произошло ровно то, что ожидалось, подтвердив красоту теоретических построений. После 1–2 недель опыта изначально равномерный баланс между двумя видами микробов в кишечнике заметно сместился в сторону B. caccae – «специали-

Схема эксперимента Джастина и его коллег.

ста» по инулину. Экстраполировать результат с такой упрощенной моделью микрофлоры человека на подлинное его «внутреннее население» будет непросто. Здесь только для генетиков работы – непочатый край. В геноме человека, как известно, содержится 20–25 тысяч генов. Но у тысячи видов бактерий, что обитают в нашем кишечнике, общее число генов составляет миллионы. Тем не менее задача не безнадежна. Сонненбург со товарищи

На этом кадре Джастин с женой Эрикой. Она работает в лаборатории мужа и является одним из авторов нынешнего эксперимента с мышами.

показали путь, по которому следует идти, постепенно вскрывая запутанные взаимосвязи в микрофлоре человека. И мыши тут еще послужат моделью не один раз. «Мы сейчас получили стерильных мышей, которым ввели партии бактерий, представляющих все сообщество человеческого кишечника во всей его сложности, – говорит Эрика Сонненбург. – Мы намерены посмотреть, как бактерии, которые, по нашему мнению, лучше приспособлены к «борьбе», на самом деле проявят себя в этих условиях более жесткой конкуренции». Задавая сообществу микробов различные «входные данные» и отслеживая ответ, американские и британские специалисты намерены составить нечто вроде библиотеки генов-биомаркеров. Она поможет воздействовать на бактерии в теле человека при помощи диеты более целенаправленно и рационально. 2010 • сентябрь

оружие

военные технологии, техника

Антибомбовые шторы прошли ударную проверку

Необычное британское изобретение можно будет использовать в сооружениях, подверженных повышенному риску терактов, – в государственных учреждениях, на военных базах. Впрочем, частные и коммерческие объекты тоже могли бы запастись такими занавесками, тем более что эта необычная ткань способна снизить тяжесть последствий при тайфунах и ураганах.

http://www.youtube.com/watch?v=X9df7HBF84A&feature

Ради испытания прототипа «антибомбовых» штор ученые повесили их в макете здания и рядом с ними подорвали взрывчатку. Скоростная камера запечатлела, как шторы выгибаются от ударной волны, но остаются целыми, удерживая заодно и многочисленные осколки.

Профессор Кен Эванс (Ken Evans) из университета Эксетера (University of Exeter) под эгидой и на средства британского Совета по инженерным и физическим научным исследованиям (EPSRC) и при активном участии английской компании Auxetix создал первые образцы штор

сентябрь • 2010

и занавесов, способных смягчать ударную волну от взрыва и удерживать обломки стен и осколки стекол. В качестве ярчайшего примера ситуации, в которой супершторы могли бы сыграть положительную роль, Кен приводит теракт в Оклахома-Сити

в 1995 году. Тогда погибли 168 человек. Тем, кто оказался непосредственно под завалами федерального здания имени Альфреда Марра, никакие шторы, конечно, не помогли бы. Но еще 680 человек были ранены, причем большинство из них очень серьезно пострадали от осколков стекла. Само здание было подорвано извне – припаркованным грузовиком-бомбой. И стекла тогда выбило в сотнях соседних домов в радиусе 4,5 километра (это не считая того, что несколько близлежащих сооружений были уничтожены или частично разрушены).

Эванс – профессор материаловедения и глава школы инжиниринга, компьютерных наук и математики университета Эксетера (SECaM), а также член экспертного совета Auxetix.

О начале работы Эванса над взрывоустойчивыми шторами говорили еще несколько лет назад. Тогда он намеревался разработать «умную ткань, которая может немедленно реагировать на давление, произведенное взрывом бомбы». Теперь можно

Здание Марра вскоре после взрыва.

посмотреть, как это все выглядит и работает. Эванс и специалисты фирмы Auxetix придумали оригинальную разновидность противоинтуитивных материалов – ауксетиков (Auxetics). У них коэффициент Пуассона – отрицателен, а значит, они расширяются в поперечном направлении при растяжении в продольном. (Слово ауксетик происходит от греческого ауксетикос – «склонный к росту, увеличению».) С обычными веществами такое свойство обеспечить затруднительно, но если ткань (авторы разработки говорят про нее «пряжа») представляет собой хитрую их комбинацию... Тут прослеживается аналогия с метаматериалами в оптике. Составляющие их соединения сами по себе – вполне традиционны, но при правиль-

ном сочетании на микроуровне дают аномальные оптические свойства. Ну а в нашем случае мы имеем дело с аномальными свойствами механическими. В основе ткани, получившей торговое наименование Zetix, лежат толстые эластичные веревочки, обернутые по спирали тонкими и очень жесткими прочными волокнами. При нагрузке, когда тонкие нити подвергаются растяжению, они стремятся выпрямиться, тем самым заставляя толстую основу, напротив, изогнуться в сторону. Далее, используя такой принцип, уже можно фантазировать: проектировать на этой основе ткани с различной толщиной и плотностью, из синтетических и натуральных волокон, с разными добавками и так далее. Главное – свойства ауксетика, по мнению британцев, придают та2010 • сентябрь

оружие кому материалу необычные способности, в сравнении с «просто прочными» тканями. Zetix хорошо поглощает энергию взрыва. При подходе волны эта пряжа открывает множество крупных пор, словно стравливая давление, при этом полотно упруго тянется, не разрываясь, улавливая заодно и фрагменты разрушенного окна. А после снятия нагрузки такая ткань возвращается в исходное состояние, то есть она может быть фактически многоразовой. В отличие от высокопрочного кевлара (используемого в бронежилетах) новая ткань в варианте с толщиной всего в миллиметр или два пропускает часть солнечного света, то есть вполне может работать действительно шторами. Да и цена Zetix при массовом выпуске будет не такой высокой, как у высокомодульных баллистических тканей. Сейчас разработка профессора подошла к стадии тестирования, учитывая возможное военное применение, при участии правительства. Первые опыты со взрывами дали обнадеживающие результаты, но работа над бомбоустойчивыми шторами не закончена. Их создатели утверждают, что серийный продукт может появиться на рынке в течение трех-пяти лет. А еще на базе испытанного принципа можно спроектировать материалы с совсем иным 78

сентябрь • 2010

Общий принцип «противобомбовых» штор. А) Обычный шнур при растяжении становится тоньше. Б) Если вы обернете его тонкой, но прочной нитью и потянете за нее, исходный шнур увеличит свою суммарную толщину за счет изгиба. В) Два параллельных таких шнура уже формируют базовую структуру ауксетика. Г) Набор веревочек такого типа способен превратиться в ауксетик-ткань.

назначением. Скажем, создать зубную нить, которая будет расширяться при натяжении, улучшая очистку. Другой занятный побочный эффект полотна-ауксетика – зависимость деформации его структуры от натяжения позволяет создать из него фильтро-

вальный элемент с произвольно регулируемым размером пор. Среди иных потенциальных областей применения Zetix и производных: аэрокосмическая отрасль и автомобилестроение, создание тканей-сенсоров и использование ткани-ауксетика в роли усилителя бетона.

Один из вариантов Zetix. Слева – в свободном состоянии, справа – в натяженном. Растягивание идет по вертикали. Обратите внимание на открывающиеся поры.

оружие

Спутниковая разведка не всесильна, а порой может приводить к ошибкам. Идеальным выходом многим военным представляются мобильные роботы-шпионы на земле и в воздухе. А чтобы противник их не раскусил, разработчики пробуют маскировать механизмы под фауну. Очередное воплощение этой нехитрой идеи было представлено на днях в США.

военные технологии, техника

Инженеры мечтают послать в разведку робота-голубя

В случае если специалистам все же удастся реализовать все свои фантазии, нас ждет интересное будущее. Можно представить, например, как в не слишком дружных со Штатами странах робоголуби провоцируют параноидальное истребление местных пернатых, почти как геноцид воробьев в эпоху Мао.

http://www.youtube.com/watch?v=Uo-7YlJRsbM&feature

Для разведки с высоты птичьего полета инженеры давно уже разрабатывают разнообразные механизмы, в том числе умеющие действовать автономно и порой поражающие смышленостью. Но лучше всего, чтобы робот не просто залетал в случае необходимо-

сти в какое-то здание, но еще и не вызывал подозрений при взгляде мельком. Вот ради этой, кажущейся утопической возможности оборонный департамент США и вкладывает немалые средства в работу исследовательской лаборатории ВВС (AFRL). 2010 • сентябрь

оружие Как говорят сами специалисты, их цель – создание полноценного умного беспилотника размером с голубя, самой распространенной в городах птицы. Промежуточный результат усилий – изготовленный на заказ компанией Theiss Aviation из Огайо экземпляр – разработчики продемонстрировали недавно на авиашоу во Флориде: он и впрямь очень похож на птицу, во всяком случае при взгляде с расстояния. С природным прообразом аппарат сходен не только размерами и пропорциями, но и деталями: клювом, простенькой имитацией оперения и гузкой, в которой спрятан пропеллер. Инженеры твердо намерены уже к 2015 году спроектировать еще более приближенную к голубю модель робота и смело называют в

Theiss Aviation специализируются на всевозможных летательных аппаратах небольшого размера, но их конек – механизмы, мимикрирующие под птиц. Они входят в так называемый «Bird-Sized» UAV Project. На снимках – опытные образцы робочайки и робогрифа, а также довольно топорная предполагаемая схема использования таких пташек в горячих точках.

числе ее будущих характеристик способность автономно

Это пока единственный снимок рабочего прототипа роботаголубя, сделанный корреспондентом AOL News. У этой версии крыло фиксировано – не машущее, а запас хода составляет всего полчаса.

сентябрь • 2010

летать целую неделю с минимальным вмешательством оператора. Робоголубь должен повторять птичьи движения – взмахивать крыльями и даже садиться на провода. Причем последнее нужно (что звучит совсем уже фантастично) якобы не только для маскировки, но и для подзарядки аккумулятора (мысль, заметим, не новая, об этом та же лаборатория ВВС говорила три года назад, а воз и ныне там). Помимо задач, связанных напрямую с разведкой, чудо-птица образца 2015 года

военные технологии, техника

должна будет уметь определять наличие в окрестностях оружия массового поражения всех видов (ядерного, химического и бактериологического). Как именно – не уточняется. Следует признать, что пока проект электромеханического голубка выглядит воздушным замком, и спасает проект только поддержка правительства, которое настроено как раз очень серьезно. Учитывая уже потраченные средства, можно сказать, что конструкторам ничего не остается, кроме как по прошествии пяти лет предъявить публике нечто поинтереснее нынешнего варианта, фактически куклы. Если же затея с роботом-голубем окажется успешной, она станет солидным шагом вперед в биомиметике. Заметим, над похожими устройствами работают во многих местах. Так, в Стэнфорде ученые с разных факультетов объединились для участия в проекте Biomimmetic Robotics. Один из первых результатов – миниатюрный бот, который может совершать посадку на стене и взлетать с нее. Спасибо крошечным «коготкам», цепляющимся за неровности поверхности. Вот и еще один повод для мечтателей из лаборатории ВВС США расширить список требований к будущей птице-разведчику.

Гораздо меньше, чем у робоптиц, шансов быть обнаруженными у насекомых-шпионов. В этой области разработки продвинулись достаточно далеко. Так, например, специалисты из лаборатории микроскопических роботов Гарварда (Harvard Microrobotics Lab) еще три года назад поднимали в воздух опытные образцы роботов «по мотивам насекомых» (они показаны на снимках), а сейчас та же лаборатория разрабатывает электронных «пчел-шпионов».

2010 • сентябрь

наука

природа, космос, общество

Древний кит поразил ученых рекордными зубами

Миоценовый монстр был обнаружен в последний день палеонтологической экспедиции. Можно сказать, что ученым невероятно повезло.

сентябрь • 2010

В Перу найден доисторический китлевиафан. Ученые из Франции, Италии, Перу и Нидерландов, участвовавшие как в раскопках на местности, так и в последующем анализе костей, ликуют. Ведь о существовании этого кровожадного чудища они догадывались ранее по единичным окаменелостям, а вернее, по чудовищным зубам. И вот – бинго! – древний монстр явлен миру.

Останки огромного кашалота датированы 12–13 миллионами лет. Животное принадлежит к новому роду и виду, ныне исчезнувшему, и названо Leviathan melvillei. Первая составляющая имени – это мифологическое морское чудовище Левиафан, упоминаемое в Ветхом Завете. А вторая часть дана в честь Германа Мелвилла, автора знаменитого романа о белом ките «Моби Дик». Биологи получили в свое распоряжение сохранившийся на 75% череп, длина которого составляет 3 метра. Отталкиваясь от этой величины, авторы исследования предполагают, что доисторический кит насчитывал в длину от 13,5 до 17,5 м. Это немало, но все же лежит в пределах размеров современных взрослых кашалотов Physeter macrocephalus. Но вот что делает Leviathan melvillei рекордсме-

Доктор де Муизон демонстрирует огромный зуб «Левиафана». Перед нами одни из самых крупных, если не самые крупные зубы животного из всех, когдалибо найденных, – утверждает ученый и сравнивает образец с зубом кашалота.

Останки доисторического кита были обнаружены международной группой палеонтологов в пустыне Ика на юге Перу еще в ноябре 2008 года. Когда-то эта местность находилась под водой, но из-за подъема Анд ныне расположена выше уровня моря.

ном, так это зубы. Максимальный их диаметр у новичка составляет внушительные 12 сантиметров. А в длину они и вовсе превышают 36 см! Это на 10 см больше, чем самые крупные известные образцы зубов у Physeter macrocephalus. И, к слову, это даже несколько больше, чем длина зубов у гораздо более древнего морского чудовища Predator X, которое ученые-открыватели назвали одним из самых ужасных хищников в истории животного мира. Причем если у современного кашалота функциональные зубы имеются только на нижней челюсти (на верхней – практически не выступающие

рудиментарные), то у древнего кашалота-левиафана идентично вооружены как нижняя, так и верхняя челюсть. А наличие зубов и сверху и снизу предполагает несколько иную стратегию охоты, нежели у кашалотов: вероятно, Leviathan melvillei нападал на своих жертв, как современные косатки, – разрывая плоть. Судя по деталям черепа, челюсти «Левиафана» были оборудованы крупными мощными мышцами, добавляют исследователи. Leviathan melvillei был способен легко расправиться с другими китами длиной до 7–10 метров. Более того, в тех же водах и в то же время обитала акула, 2010 • сентябрь

наука достигавшая 15 метров в длину, – устрашающий мегалодон. Вполне возможно, между этими двумя подводными гигантами разгорались жесткие схватки, – утверждает один из авторов исследования Кристиан де Муизон (Christian de Muizon), директор национального музея естествознания в Париже. Любопытно, что находка огромного древнего кита не была совсем уж полной неожиданностью. Напротив, о ней мечтали. Ведь о том, что такое существо могло бороздить океаны миллионы лет назад, палеонтологи уже рассуждали ранее, основываясь на находках единичных огромных и тяжелых зубов. Но этого было мало для уверенной идентификации создания. Потому почти целый череп, обретенный в перуанской пустыне, оказался для ученых ценным подарком.

Размеры находки. Вид на череп и нижнюю челюсть с разных сторон.

«Наконец мы нашли его, – вспоминает свои чувства один из счастливчиков – Оливье Ламбер (Olivier Lambert) из национального музея естествознания. – Это был очень волнующий момент».

Сравнение черепов «Левиафана» (a), современного кашалота (b) и косатки (c). Хотя у гигантских кашалотов череп крупнее, древний кит выделяется намного более внушительными зубами (несколько их образцов показаны справа), ну а «кит-убийца» на этом фоне просто теряется.

сентябрь • 2010

По словам Ламбера, уже на месте ученые поняли, что перед ними древний зубатый кит. Но зубы его более чем в два раза превышали по длине и диаметру те, что имеются во рту современных кашалотов. Тут было от чего задуматься. И вот только теперь поспел обстоятельный анализ окаменелостей. Исходя из размеров черепа, исследователи утверждают, что у древнего кита-монстра был большой спермацетовый орган (spermaceti organs), в отношении работы которого у современных кашалотов имеются разночтения. По современным представлениям эта большая по-

природа, космос, общество

лость во лбу, заполненная воскообразной субстанцией – спермацетом, помогает киту сразу в нескольких задачах. Первая (все еще дискутируемая) – это облегчение ныряния и всплытия за счет последовательной перемены плотности этого вещества. Оно твердеет и сжимается при контакте с холодной водой и плавится от тепла крови. Также эта полость, по-видимому, играет роль в эхолокации. И опять же большая голова может служить ударным оружием в борьбе самцов за самку. По некоторым предположениям, она помогала «Левиафану» и в нападении на добычу. Такой таран мог повредить жертву не хуже последующего захвата сильными челюстями. Ученые напоминают, что, по меньшей мере, два китобойных судна XIX века были потоплены после удара в борт массивной головы крупных кашалотовсамцов. Эти случаи позже легли в основу сюжета «Моби Дика». Поскольку, по всей видимости, «Левиафан» не нырял за своими жертвами глубоко, а предпочитал барражировать вблизи поверхности моря, функция спермацетового органа «помощь в нырянии» ему была не нужна. А это значит, что столь крупный орган в ходе эволю-

ции китов появился именно как эхолокатор и таран, причем задолго до того, как кашалоты начали совершать свои потрясающие погружения на большие глубины. Исследователи не знают, что привело к вымиранию Leviathan melvillei, но предполагают, что виной тому изменения в окружающей среде (похолодание), а также в численности и размерах доступной добычи. Подобным китам приходилось со временем менять свои пищевые пристрастия. Кстати, возможно, что эта перемена и привела к появлению сегодняшних куда более беззубых (в сравнении с древним монстром) кашалотов. Последние специализируются совсем на другой нише: они отменные ныряльщики,

охотящиеся на глубоководных кальмаров. Причем для захвата кальмаров зубы кашалотам не особенно-то и нужны. Некоторые ученые даже высказывают предположение, что зубы кашалотов в большей степени – это оружие для схваток между самцами. Совсем не так обстояло дело у Leviathan melvillei, тотто прекрасно знал, как использовать столь внушительные «резаки». Ну а через миллионы лет после исчезновения монстра освободившуюся нишу агрессивного хищника заполнили «киты-убийцы» – косатки, пусть существенно уступающие «Левиафану» в размерах, но практикующие похожую тактику охоты. В некотором смысле это было возвращение к истокам.

Все детали «расследования» относительно «Левиафана» авторы изложили в статье в Nature. 2010 • сентябрь

наука

природа, космос, общество

Самому большому рукотворному лесу нежданно оплатили зеленый свет

Борьба с опустыниванием идет во многих частях света. Но новый панафриканский проект отличается уникальным размахом.

сентябрь • 2010

Инициатива, рожденная на Черном континенте, – один из самых масштабных проектов в истории человечества. Его результаты распространятся на многие поколения и будут легко различимы из космоса. Африканцы намерены ни много ни мало протянуть широчайшую искусственную лесополосу поперек всего материка от океана до океана. Цель – остановить наступление Сахары. http://www.youtube.com/watch?v=vlV56A0wV1Y&feature

Проект «Великая зеленая стена» (Great Green Wall, она же Grande Muraille Verte) три года существует под эгидой Африканского союза (African Union) и Сообщества государств Сахель-Сахары (Community of the Sahel-Saharan States), но нельзя сказать, что все это время он развивался. Сама мысль о высадке трансконтинентального леса родилась еще пять лет назад, да только вопрос с финансированием столь колоссальной работы так и не был решен. Вплоть до настоящего момента.

По замыслу африканцев, гигантский искусственный лес пройдет через 11 стран. Это Сенегал, Мавритания, Мали, Буркина Фасо, Нигер, Нигерия, Чад, Судан, Эритрея, Эфиопия и Джибути. Общая длина извивающегося растительного пояса, который должен протянуться от Дакара на Атлантическом побережье до города Джибути на берегу Красного моря, составит 7100–7800 километров, а ширина – 15 км. Таким образом, «Великая зеленая стена» покроет

площадь порядка 11–12 миллионов гектаров. Деревья должны остановить выветривание, деградацию и эрозию почвы, помочь насыщению грунта дождевой водой. Лес преобразит и окрестности, изменит локальный климат, поможет росту пастбищ. В конечном счете стена Grande Muraille Verte призвана стать преградой на пути Сахары, а значит, залогом дальнейшего развития одиннадцати наций, по территории которых пройдет лес. Да и их соседи тоже извлекут пользу. Собственно в пользе такого смелого проекта никто вроде бы и не сомневается, но с практической стороной вопроса всегда было туго. Какое-то движение до сих пор происходило лишь в отдельных «точках». Так, один из самых активных сторонников

Сенегальские солдаты уже высаживают первые деревья «Великой зеленой стены».

На карте Африки будущий рукотворный лес показан темно-зеленой лентой, очерченной черной линией, хотя ширина ее преувеличена для наглядности, а точные границы еще будут скорректированы. Остальные цвета раскрывают современное положение дел: светло-желтый – пустыня, розовый, коричневый и светлозеленые участки – разные типы саванн, темно-зеленые – плотные леса.

«стены» – президент Сенегала Абдулай Вад (Abdoulaye Wade): делегация этой страны не раз продвигала проект на различных мировых конференциях по изменению климата. Но главное – Сенегал, не дожидаясь решительных действий со стороны соседей, сам понемногу начал высаживать деревца «по трассе» будущего трансконтинентального леса. На это уже потрачено два миллиона долларов. Сейчас идет большая работа по вовлечению местных общин в посадку «Великой зеленой стены». Недавно Вад вместе с лидерами других 10 наций, вовлеченных в проект, прибыл в столицу Чада Нджамену на конференцию по борьбе с опустыниванием и продвижению инициативы

Great Green Wall. Это была первая встреча на высшем уровне по данному вопросу, и, можно сказать, она послужила вторым днем рождения проекта. Иронично, что сама Нджамена за последние двадцать лет в полной мере испытала на себе приближение Сахары в виде все большего количества пылевых бурь. На окраине своей столицы жители Чада уже выращивают в питомниках тысячи деревьев, чтобы создать защитный барьер вокруг города. Но эти саженцы – вовсе не часть Grande Muraille Verte. Для ее создания нужно будет приложить куда больше усилий. Кстати, во всех 11 государствах этого проекта и сейчас происходит сведение лесов изза деятельности человека. Вы2010 • сентябрь

наука садка Muraille Verte должна изменить общий баланс с минуса на плюс. Страны – участники инициативы явно не относятся к богатым государствам планеты, потому легко понять многолетнее затягивание проекта. Тем не менее африканцы настроены решительно. Президент Чада Идрис Деби Итно (Idriss Deby Itno) на открытии конференции торжественно объявил: «Великая зеленая стена представляет собой проект, задуманный африканцами для африканцев, для будущих поколений. И это африканский вклад в борьбу с глобальным потеплением». Согласитесь, громкие слова малоинтересны, когда они не подкреплены делом. Это так, но ныне пафос Деби оправдан. Ведь теперь появился шанс на реализацию грандиозной затеи в полном объеме.

Специалисты проекта Great Green Wall отобрали 37 видов растительности для будущей «Зеленой стены». Главным образом это местные деревья, отличающиеся высокой устойчивостью к засухе. В районах, через которые протянется «стена», выпадает от 100 до 400 миллиметров осадков в год. Исполнительный директор GEF Моник Барбю (Monique Barbut) пояснила, что средства будут распределены по всем 11 странам пропорционально доле в площади общего чудо-леса.

сентябрь • 2010

Как сообщает AFP, на том же самом саммите по «Зеленой стене» международная организация GEF объявила, что намерена финансировать этот проект на сумму в $119 миллионов. Организация также рассчи-

тывает на привлечение других спонсоров после того, как воплощение мечты африканцев сдвинется-таки с мертвой точки. (А в видеоролике – ссылка вначале статьи – о проекте рассказывает президент Сенегала).

наука

Специалисты медицинской школы СевероЗападного университета (Northwestern University Feinberg School of Medicine) обнаружили ген, ответственный за производство сперматозоидов у самых разных представителей животного мира. Находке ни много ни мало – 600 миллионов лет.

Команда профессора Юджина Сюя (Eugene Xu) собрала сперму нескольких представителей царства животных. Среди них были млекопитающие (в том числе человек и мыши), птицы (петухи), насекомые (мушки), рыбы (форель), а также морские беспозвоночные (в частности – анемона). Последняя представляла особый интерес, так как является одним из древнейших существ планеты. Ученые установили, что возникновение сперматозоидов было единичным явлением, то есть они не появлялись и эволюционировали у каждой генеалогической ветви живого мира по

отдельности. Также выяснилось, что за производство спермы у всех описанных выше существ отвечает один общий ген – Boule, экспрессия которого происходит в основном в яичках. Чтобы проверить догадки на практике, Сюй и его коллеги удалили Boule из ДНК лабораторной мыши. В результате на свет появилось здоровое животное. Однако сперму самец производить не мог, пишут ученые в статье в журнале PLoS Genetics. Любопытно, что за многие годы, прошедшие с момента своего появления, этот ген почти не изменился. Обычно половые

природа, космос, общество

Открыт ген спермы

Впервые ген Boule был обнаружен у человека в 2001 году. На фото сперматозоиды нормальной мыши (слева) и вырожденные круглые клетки мутанта, из генома которого удалили Boule.

гены постоянно и очень быстро эволюционируют, да и «общими», встречающимися сразу у нескольких эволюционных ветвей жизни можно назвать лишь небольшое их количество. Биологи предполагают, что находку можно будет использовать для контроля фертильности самцов – достаточно «выключить» Boule. 2010 • сентябрь

технофетиш

технологические предметы роскоши

Чистой воды арт: висячие туалеты и сад в облаке

Водонапорные башни, очистительные комплексы – обычно они являются «визуальными загрязнителями» пейзажа. Между тем суть таких сооружений – вода, дающая жизнь. Так почему бы не сделать утилитарные объекты предметом искусства? Эта простая мысль объединяет два любопытных проекта, один из которых, увы, остался на бумаге, а второй был реализован.

Это не НЛО и не проект антигравитационного здания. Если присмотреться, видна ножка.

При созерцании «Замка в небе» (Le Chateau dans le Ciel) посещает дежавю. Парящий в облаке мелких брызг загадочный диск напоминает вполне реальный павильон из тумана. Но вряд ли стоит говорить о плагиате: форма «замка» была продиктована архитекторам заранее. Однако по порядку. Этот симпатичный проект разработала французская компания Atelier Ramdam Architects

сентябрь • 2010

для конкурса W Award 20082009, объявленного некогда фондом Wilmotte. Тема задания была такова: в небольшом итальянском городке Латина с 1970-х годов стоит здоровая водонапорная башня типа «гриб на ножке». Местные виды особо не украшает, но и не мешает. Можно сказать даже, что это – наследие промышленной архитектуры XX века. А потому

давайте представим, как можно эту старую и ненужную уже башню переделать с пользой. В офисы хотя бы. Авторы «замка» Фрэнк Дибон (Franck Dibon) и Жермен Бушон (Germain Bouchon) решили, что офисы – слишком скучно, и, отступив от задания, придумали летающий в небе сад (одновременно – смотровую площадку), окруженный «персональным облаком», создающим свой маленький дождь. У подножия башни фантазеры разместили небольшой пруд, опоясанный пандусом. Сад наверху, сад внизу, искусственный туман и дождь, питающий деревья, траву и кустарники. Авторы концепции реконструкции башни предусмотрели множество мелочей. Тут и специальные емкости для грунта, и помещения для обслуживающего персонала, и продуманная система рециркуляции воды. Итогом работы стало третье место в конкурсе и две тысячи евро призовых. Правда, относительно воплощения хоть одной из идей, поданных на конкурс, – ничего не ясно. Сам фонд пишет, что его главной целью является стимулирование воображения и поиск новых талантов. А если при помощи конкурсантов какой-нибудь старый объект архитектуры вместо сноса обретет вторую жизнь, – вот и славно. Над приданием эстетической привлекательности про-

Общий вид перекроенной башни, внутренность основания и «верхняя палуба». Внизу: а так выглядит оригинал. 2010 • сентябрь

технофетиш мышленным сооружениям художники и архитекторы трудятся далеко не в первый раз. И порой умельцы не только расписывают старые стены или высаживают на крышах сады, но даже превращают списанные объекты в престижное жилье или офисы. Переделка или занятное обыгрывание индустриального объекта может склонить в его пользу мнение местных жителей. Особенно интересна такая задача, если речь идет об объектах, приносящих пользу, но зачастую скрытых от глаз. К примеру, очистка сточных вод – для большинства нет ничего скучнее. Между тем ее тоже можно превратить в туристический магнит.

Всего предполагалось обустроить более девяти тысяч квадратных метров территории вокруг башни. В ней самой остался бы резервуар, который ничуть не помешал бы авторам «Замка в небе».

Для создания иллюзии полета верхней части сооружения французы решили одеть ножку башни в полированную нержавейку, которая отражала бы небо, сливаясь с ним. Да, это всего лишь рисунки, но в реальности объект мог бы вполне выглядеть так или почти так, технически в нем нет ничего волшебного. Волшебный лишь визуальный эффект.

сентябрь • 2010

Так поступили международная архитектурная компания Ooze и художница из Словении Марьетица Потрч (Marjetica Potrč). Они направили свои стопы в Рурскую область, где соорудили нечто под названием Between the waters – The Emscher community garden. С садом все понятно – это место, куда люди могут приходить на отдых (хотя данный объект на сад не очень-то похож, видимо, эта часть работ еще не завершена), а вот «между вод» нуждается в пояснении. Остров приютил еще и набор арт-композиций: проект Emscherkunst 2010 превратил Эмшер в площадку для художни-

технологические предметы роскоши

возможностей природы. А для большей наглядности выстроили любопытную дорожку. Начинается она... в воздухе. Два туалета висят на огромной консольной балке высоко над речкой. Для их работы воду за-

Очень узкий (в некоторых точках – десятка три метров) остров Эмшер (Emscherinsel) вытянулся на 34 километра, будучи ограничен с одной стороны одноименной рекой (Emscher), а с другой – каналом РейнХерне. На острове живут порядка семи тысяч человек, здесь также нашлось место паркам, сельскохозяйственным полям, промышленным и коммерческим зданиям. На рисунке показана карта острова, на которой отмечены места инсталляций и проектов Emscherkunst 2010.

ков. 29 мая состоялось официальное открытие Emscherkunst (мероприятие продлится до 5 сентября), а вместе с ним и сооружения Between the waters. Смысл его прост: крохотная речка Эмшер биологически мертва и давно используется как канал для различного рода сточных вод, а вот соседний канал, напротив, не только куда крупнее, но чище и живее во всех смыслах. Ooze и Марьетица решили наглядно показать людям, что убитую речушку можно вернуть к жизни сочетанием современных технологий и естественных

Теперь уже особого значения не имеет, но любопытно сравнить. Вверху: первое место у франко-германского дуэта – Янника Гурвиля (Yannick Gourvil) и Паолы Пфеннингер (Paola Pfenninger). Внизу: второе место заняли Камилла Бэйлли (Camille Baylly) и Эрве Винклер (Hervе Winkler) из Франции. 2010 • сентябрь

технофетиш обзорной площадке – уже над каналом. Таким образом, вода проделывает столь короткий, но символический путь от грязной реки к чистому водному пути, по пути же обращаясь в прозрачную. Все этапы работы очистного сооружения предельно наглядны. Посетителям инсталляции предлагается пройтись по до-

Поворотная точка пешей прогулки. Это не трансформаторные будки и не насосные станции. Это площадка обозрения и еще кое-что.

бирают из реки (плюс собирают дождевую) и направляют ее в набор отстойников и далее – в целую систему живых фильтров. Последние представляют собой «искусственные болота» с гелофитами – водными растениями. 94

сентябрь • 2010

Питается все оборудование (в частности насосы) от солнечных батарей. Очищенную воду перекачивают в пару больших эластичных емкостей. А далее она поступает в дополнительный фильтр и питьевой фонтанчик, установленный на второй

Кстати, аналогичный принцип был великолепно развит в каскаде «живых машин».

технологические предметы роскоши

рожке «между вод», взобраться на платформу с туалетами и своими глазами сравнить чистоту воды в несчастной реке и в канале. Ныне власти Германии начали работы по очистке реки Эмшер, загнанной в бетон и земляные валы, и по возвращению ей нормального природного состояния. Авторы Between the waters своей дорожкой-садом словно ведут зрителей из прошлого в будущее, превращая одно не столь уж большое устройство по очистке воды в символ надвигающихся перемен.

Желающие могут попробовать очищенную воду на вкус или принять импровизированный душ. Той же водой будут поливаться растения в мини-садике, окружающем дорожку, но пока тут особой зелени не видно. 2010 • сентябрь

факты

ТОП 8

самых интересных гаджетов в мире

Предлагаем вам подборку восьми самых инновационных концептов и уже полно-

стью готовых продуктов от производителей всего мира.

Неттоп The Shuttle barebone XS35 HD, 1 который создан на базе процессора Intel Atom D510 Dual Core Processor (2x 1,66 ГГц) и

Aurora предлагает уникальные часы с 3 прозрачным циферблатом. Однако главная уникальность не в прозрачности, а в том, что обладает большим количеством преимуществ перед своими «сородичами», будет выпущен во второй половине этого года.

стрелками являются два тонких лазерных луча!

Невозможно не отдать дань уважения 2 трехколесному электрическому концепту Honda 3R-C Concept.

Для всех, кто любит веселые и забавные 4 игрушки, предлагаем Hello Kitty Computer Companion. Данный гаджет поможет вам

скрасить время при работе за компьютером или ноутбуком. Подключается он просто при помощи USB-порта и реагирует на любой звук. 96

сентябрь • 2010

авторобота. Авто будет оснащено полным компьютерным управлением на основе датчиков, включающих в себя лазерный дальномер, стереокамеру, сонар-радар, GPS и многое другое. Entourage Dual-display eDGe e-reader – 7 великолепное предложение для любителей чтения электронных книг. При использовании

одной панели производители обещают 16 часов бесперебойной работы. Если вы используете обе панели – целых шесть часов.

Seagate to Ships 2TB 6GB/s Enterprise 5 HDD Edition – лучшее предложение для поклонников просмотра видео в HD и

3D-форматах. Более компактного и мощного продукта, похоже, еще не изобрели.

Компания LG выпустила супермонитор 8 на основе светодиодов LG Infinia LE8500 Full LED HDTV. Кроме рекордного размера

диагонали в 55 дюймов, также присутствует два USB-входа, возможность подключения к Netcast развлечениям и многое другое. продукт от концерна ZMP Inc, 6Уникальный который предложит в ноябре этого года

2010 • сентябрь

интересно

Мобильный холодильник для арбузов

Чем только ни спасаются люди от жары! И кондиционерами, и холодным пивом, и вентиляторами, и индивидуальными хладогенераторами на шею. Изобретательные японцы пошли еще дальше и сделали портативный холодильник для арбузов под названием Marugoto Tamachan. Компания Joybond разработала и воплотила в жизнь замысловатый девайс, который умеет не только охлаждать, но еще и нагревать (правда, не очень понятно, зачем) арбузы. А также служит цели удобной их транспортировки до места поедания. Чудо-холодильник вмещает 14 литров, имеет размер 50,2×35,4×39,2 см и весит 6,3 кг. Стоит устройство порядка 230$, но доступно пока только в Японии.

Часы для гиков

Ребята из Yanko Design регулярно радуют нас своими гаджетами, концептами и дизайнерскими штучками. На этот раз они разработали часы, на которых, на первый взгляд, вообще невозможно увидеть текущее время. Если посмотреть на дисплей, то окажется, что цифр там нет, но вы можете удивить своих друзей, взглянув на часы и сказав «сейчас 12 часов 57 минут», оставив их в догадках, где вы там рассмотрели время. 98

сентябрь • 2010

Если же посмотреть на картинку внимательнее, оказывается, что время с дисплея считать крайне легко, стоит лишь несколько раз потренироваться. Цифры здесь различаются по цветам – желтая и синяя цифры – это часы, красная и зеленая – минуты. На изображении, расположенном выше, вы можете разглядеть время и понять принцип его формирования на дисплее.

Британская полиция получит портативные металлодетекторы e-Glove

Преступники совершенствуют методы обмана правоохранительных органов, а полицейские модернизируют оснащение, чтобы научиться с первого взгляда отличать приличных граждан от негодяев. Новый инструмент теперь получили полицейские в Великобритании – портативные металлодетекторы e-Glove. Название машинки можно перевести как «электронная перчатка», хотя никакая это не перчатка, а скорее часы, которые носят не на запястье, а на ладони. Обнаружив у подозрительной личности какойлибо металлический объект, e-Glove бьет тревогу. Причем он делает это без лишнего шума, без звука и света, подавая сигнал только вибрацией. Как сообщается, стоимость устройства составляет 100 фунтов стерлингов. Сейчас эти игрушки получили только полицейские графства Лестершир, чуть позже ими обзаведутся все остальные полицейские Соединенного Королевства.

Зубная щЕтка-неваляшка

Иногда ты вдруг видишь воплощение какой-то идеи и тогда бьешь себя по лбу, восклицая: «И почему раньше-то никто не догадался?!». Здесь как раз тот случай… Широко известная в гиковских кругах Yanko Design в лице Райана Харка разработала зубную-щетку неваляшку. Конструкция – обычная для неваляшек: грузик в закруг ленной нижней части щетки. Единственно что – чистить зубы таким агрегатом явно несколько сложнее, чем обычной легенькой щеткой, и не только из-за веса, но также из-за не очень-то удобной для держания в руке формой ручки. Хотя, кто знает. Может, зрение обманывает, а на деле тяжелая ручка будет надежно сидеть в руке. «Тяжесть – это хорошо». 2010 • сентябрь

Читайте в следующем номере:

открытие!

Зонд Rosetta приоткрыл секреты странного астероида

Для ее работы нет необходимости привлекать червоточины, Обитатель главного пояса астероидов недра черных терпеливо дыр, экзотическую ждал гостя за материю и орбитой Марса отрицательную в 454 миллионах Квантовая энергию километров от Земли

машина времени

Новая печень выращена на каркасе от старой Нынешний эксперимент стал третьим в череде подобных: сначала ученые вырастили для крыс сердце, а чуть позже пересадили человеку трахею

Cамозаряжающиеся

водородный самолет

Phantom Eye

батарейки

Новый самолет от корпорации Boeing способен продержаться в небе без посадки и заправки четверо суток

А также Подписной

Ин декс

Люди Идеи Технологии

100 страниц

Диковинка — Vibration-powered Generating Battery — как ясно из названия, вырабатывает ток из вибраций

ября Покупайте c 15 сент на лотках прессы и вы узнаете, как это работает…

3Стои7мост8ь подп6иски4– 9.90 грн в месяц

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