ИМ_08-2010

Page 1

Люди Идеи Технологии

живая информация Как это работает

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

№8 (16) август 2010

* 9,90 37864

Подписной Индекс

грн

*Рекомендованная цена

Knight XV –

крепость на колесах

VEHRA

Фантом Бормана

космический шаттл для туристов

катер или вертолет? биоэлектричество добыча электричества из водорослей

звуковые лазеры нового типа

Водородная зарядка от Horizon

Впервые создана искусственная форма жизни

Ракетный ранец AA Rocketmen одаже! Серийная модель уже в пр


новинка!

Личные истории автовладельцев ½Í ÉÇ É¼ Á ÎË È» Æ É¼ »

ÃÆ ÚÐ ¾ ¿À À

ÌÍ × ÒÍ É ÊÉ ÒÃ

r ÃÙ È×

Ç»ÓÃȻРÌŻ» É Ì½ÉÃÐ

Ë»Ì ÈÉÇÀËÀ ÀÇc ²ÍÉ Å»Å Ã ÊÉÒ

¨É½ÃÈÅ» ÌÀ¾É ¾ËÈ ªÉÅÎÊ»Ä

."3644*" ' $Æ¿¼¸Å ǽȺÓÁ ÈÆÉÉÀÁÉÂÀÁ 467

Í» Í×

©ÊÖÍ ½Æ»¿ÀÆ×ÑÀ½ »½ÍÉÇɼÃÆÀÄ É ÅÉÍÉËÉÇ ¼ÉÆ×ÓÃÈÌÍ½É »½ÍÉÁÎËÈ»Æɽ Í ÊËÉÌÍÉ ÇÉÆÒ»

«¥© ¥ ª ¨ £ ¨ ¨£§ © « ¦£ ©¨´£¥£ £¢ ®

²¥®

²® © ©­§¶

¡£§ «§¦¡©§ £§¢ ¦ £§¢ § ¦ ¡ ¬ ª ¥¬ ´ s ¦¡° § ¦ ª¤´±¬ ª£ £

¡¯ ¢ ¤ °¡® ¨§¤ · ª£¡® ¨ © ¨§¤ § ª£ ¦ ° © ¨ ±µ ¢ ©§ª«¡

/JTTBO /PUF

SB

¢ 1SJP

4VCBSV -FHBDZ

§ © ¥¸ ª ¥´¢ £ ¢­ ¬ ª« § ª¦ §¨ s ° ¦ ¨© §ª®§ ª« §£©¬ ·²¡¥¡

(SFBU 8BMM 4BGF

¡ ¦ ¬ ¥ ª© ¦ «§ «µ ¦¦§ ¥¡ ª ©§¨ ¢¯ ¡¤¡ ¸¨§¦¯ ¥¡

ªÉ ¿À Æà Ì× É

ÊÖ ÍÉ Ç s ÊÉ

ÆÎ ÒÃ ¾ ËÈ

, ого р о Нед сиво, кра ресно е инт

покупайте на лотках,

там же, где приобрели «Интересную механику» !


СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 дело техники

Люди Идеи Технологии

Регистрационное свидетельство 16190-4662 ПР, выданное Министерством юстиции Украины 26.01.2010 года Учредитель: Данюк Л.И. 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 30.06.2010 г. Изготовлено: ФЛП Данюк Л.И., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-020. Тираж: 70110 Верстка и дизайн: тел.: (057) 751-47-04

Подписной

Индекс

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

VEHRA французов превратила спасательный шаттл в туристический ..... 12 Арабское солнце поставит рекорд в альтернативной энергетике ..... 16 Роботы стремятся почтить человека его присутствием ..... 20 Такси в Токио опробовали батареи горячей замены ..... 24 Рекордный гиперзвуковик удачно оседлал ударную волну ..... 26 Лондон получил водородный черный кэб ..... 29 Инженеры Формулы 1 создали велосипед ..... 31 Трехколесные вентиляторы учатся летать встык ..... 32

открытия

Впервые создана искусственная форма жизни ..... 36 Созданы звуковые лазеры нового типа ..... 38

сетевое окружение

Смешные перчатки нереально трогают виртуальные вещи ..... 40

секрет фирмы

Фантом Бормана поднимает катер до вертолета ..... 43 Турки построили железную дорогу для лошадей ..... 48

эврика

Стетоскоп для насекомых услышал звуки атомного масштаба ..... 53 Вышибленные атомы превратили графит в магнетик ..... 56 Беспереходный транзистор ведет микросхемы к новым масштабам ..... 58 Легчайшие кварки взвешены с невероятной точностью ..... 62 Зверей Мадагаскара прибило к острову волной удачи ..... 65

здоровый интерес

Шелковый чип показал чудеса совместимости с живым мозгом ..... 68 Молекулярные войска победят дегенерацию нервов ..... 72 Генная инженерия впервые поборола лихорадку Эбола ..... 76

военные технологии

Некислые мины: взрывные роботы ищут врага и закладывают друг друга ..... 78 Умные снаряды воротят перед целью урановый нос ..... 81

наука

Японские роботы получили задание окопаться на Луне ..... 84 Самые древние следы тетраподов сдвинули эволюцию четвероногих ..... 88

технофетиш

Небоскреб года предложил дружбу пернатым ..... 92

ТОП 14 Самые страшные американские горки ..... 96


новости

Японский разведчик астероида вернулся на Землю

http://www.youtube.com/watch?v=gfYA4f-AIL0&feature

Большая часть «светового шоу», устроенного в небе над Австралией, была произведена не возвращаемой капсулой с образцами, а материнским кораблем, также вошедшим в атмосферу, но без всякого теплового щита. 13 июня спускаемая капсула от космического аппарата Hayabusa, ворвавшись в атмосферу на скорости 12 километров в секунду, приземлилась в Австралии. Стартовавший в 2003 году зонд побывал на астероиде Итокава в 2005-м. Миссия не обошлась без приключений. Не все шло удачно как при работе около астероида, так и на пути к Земле. И все же немало научных сведений с помощью аппарата Hayabusa ученым удалось получить еще дистанционно. Основные же надежды исследователи связывают с возвращаемой капсулой. Пока рано говорить – оправдались ли они. Анализ показал, что во время посадки на астероиде устройство, предназначенное для забора образцов, не сработало нормально. Однако специалисты японского космического агентства все же надеются на успех. Дело в том, что во время высадки на Итокаве зонд должен был поднять пыль, и какие-то крупицы так или иначе вполне могли попасть внутрь аппарата. А ученым для их целей достаточно получить хоть доли грамма астероидного вещества. Даже они могут многое рассказать о ранних этапах эволюции Солнечной системы. На возвращение капсулы в Японию уйдет еще несколько дней, а затем, вероятно, потребуются 4

август • 2010

Отказ гиродинов и сбои в системе управления, потеря части батарей, перерасход и утечка топлива, отказ узлов в ионных двигателях и эпизодическая пропажа связи – это лишь часть того, что выпало на долю зонда Hayabusa за время его семилетнего полета. Удивительно, что японцы вообще сумели вернуть свой аппарат на Землю, пусть даже с трехлетней задержкой против первоначального плана.

недели или даже месяцы кропотливого анализа, чтобы точно выяснить – привез ли зонд на Землю частицы астероида Итокава.

Капсулу забрали с места посадки в понедельник, 14 июня. Она оказалась неповрежденной. Полет японского зонда был первой миссией по «добыче» грунта астероида. Вообще же проекты, в ходе которых на Землю возвращались образцы из космоса, можно пересчитать по пальцам одной руки. Кусочки лунного грунта были привезены советским аппаратом «Луна-16» и астронавтами, высаживавшимися на Селене по программе Apollo. Более близкие по времени достижения: доставивший крупицы кометного вещества Stardust и поймавший частицы солнечного ветра Genesis.


Ракетный ранец AA Rocketmen Кажется, ракетные ранцы входят в моду. Вслед за анонсом персонального реактивного средства передвижения от компании Martin, компания АА представила аналогичное устройство. http://www.youtube.com/watch?v=TD7rZzFKj-E&feature

Ракетный ранец Rocketmen изготовлен из легкого углеволокна, он способен поднимать вес до 113 кг и перемещаться в воздушном пространстве со скоростью порядка 100 км/ч. Прибор имеет встроенную спутниковую систему навигации Trafficmaster, а также страховочный парашют на всякий случай.

Что самое важное – для того чтобы летать с такой штукой, не требуется покупать лицензию пилота или как-то согласовывать свои действия с властями. Если вы возомните себя Железным Человеком и врежетесь в самолет – это будут только ваши проблемы. Стоимость ранца AA Rocketmen составила 42 тысячи английских фунтов стерлингов, и прежде чем вы решите его купить – посмотрите до конца ролик с испытаниями.

2010 • август

5


новости

Внедорожник Knight XV – крепость на колесах Владельцы крупных машин любят их в том числе и за то, что один только вид огромного джипа в зеркале заднего вида заставляет многих уступить дорогу. Однако даже водитель какого-нибудь Лэндкрузера, увидев в зеркале этот автомобиль, перестроится быстро и без лишних вопросов.

Дело в том, что внедорожник Knight XV скорее напоминает крепость на колесах, нежели обычное авто. Конечно же, это не серийный экземпляр – автомобилей Knight XV компания Conquest Vehicles выпустит всего 100 штук. Его размеры поистине огромны – знаменитый Хаммер кажется рядом с ним не больше Оки. Это бронированный ультра-роскошный внедорожник в стиле «милитари», оснащенный 6,8-литровым V-образным 10цилиндровым двигателем. В конструкции его каркаса использована закаленная сталь, обвес выполнен из особо прочно-

6

август • 2010

го стекловолокна, и даже стекла имеют толщину в 64 (!) мм. Пожалуй, повредить этот автомобиль можно будет только баллистической ракетой. Компания Conquest Vehicles утверждает, что каждая модель Knight XV собирается вручную (на это тратится порядка 1500 часов). Заказы принимаются уже сейчас, стоимость базовой комплектации – 295 тысяч долларов.


Водородная зарядка от Horizon поступила в продажу Выходная мощность прибора – 2,5 Вт. Подключается он через micro-USB или при помощи кабеля с набором специальных разъемов. Представители сингапурской компании Horizon Fuel Cell Technologies объявили о начале продаж зарядного устройства на водороде MiniPak. В комплект поставки входят два картриджа HydroSTIK, каждый из которых, по словам разработчиков, хранит столько же энергии, сколько тысяча обычных батареек стандарта АА. MiniPak мог оценить любой посетитель январской выставки CES 2010. Однако на тот момент не было никаких сведений о цене гаджета и сроках его появления. Теперь все определено: Minipak можно заказать на сайте Horizon, а розничная стоимость составляет $99. Аппаратик можно использовать для подзарядки аккумуляторов почти всех мыслимых повседневных устройств – мобильников и смартфонов, плееров и навигаторов, КПК, портативных игровых консолей и фонариков. В ближайшем будущем компания планирует начать продажи портативной станции на водоро-

http://www.youtube.com/watch?v=nyNc-97ZFhM&feature

Напряжение на выходе зарядника MiniPak – 5 В, сила тока – 400 мА. В случае успешных продаж Horizon обещает понизить серийную стоимость устройства до $29.

де HydroFILL, предназначенной для «перезаправки» картриджей HydroSTIK (инфраструктура их обмена пока отсутствует). Для ее работы нужны будут только вода и источник электричества.

Первый гибридный мотоцикл Бангалорская фирма Eko Vehicles объявила о производстве первого в мире гибридного мотоцикла серийной модели. Очень скоро первые мотоциклы ET-120 появятся на индийских улицах. Объем двигателя 70 см3 (по мощности это примерно соответствует 120 см3 в обычном мотоцикле). Берет подъемы до 8°. На одном литре бензина ET-120 может проехать 100 км с максимальной скоростью 65 км/ч.

Цена мотоцикла – $855. 2010 • август

7


новости

Первая «красивая частица» Регистрирующие устройства Большого адронного коллайдера зафиксировали первую «красивую частицу». Как сообщает пресс-служба Центра европейских ядерных исследований (ЦЕРН), для ее получения потребовалось около 10 миллионов столкновений протонов. Как отмечают ученые, частица состоит из u-кварка и антикварка b. Последний представляет собой антиматерию. Отметим, первое антивещество – материя, состоящая из античастиц – было синтезировано в 1965 году. В 1995 году в ЦЕРНе был синтезирован атом антиводорода, со-

стоящий из позитрона и антипротона. При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией. Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антиматерии и 1 кг материи выделится энергия, эквивалентная взрыву 42,96 мегатонн тротила. Напомним, первое столкновение пучков протонов на полной мощности произошло

в Большом адронном коллайдере 30 марта. Ученые рассчитывают, что анализ результатов столкновения частиц позволит проникнуть в тайны материи. В частности, исследователи попытаются найти бозон Хиггса, который также называют «частицей Бога», отвечающий за массу Вселенной. Кроме того, ученые намерены воспроизвести условия Большого взрыва, в результате которого возникла наша Вселенная.

Самые маленькие роботы изготовлены на основе ДНК Ученым Колумбийского университета удалось достичь новых высот в сфере робототехники и нанотехнологий. На свет появился робот, изготовленный из молекул ДНК и имеющий размер всего 4 нанометра, что в 100 000 раз меньше толщины волоса. При этом наноробот сохраняет весь базовый функционал, он может перемещаться по горизонтали, 8

август • 2010

осуществлять повороты вокруг своей оси и даже изготавливать нанообъекты. Несколько огорчает только скорость движения этих механизмов: расстояние в 100 нм такая машина проходит за время от получаса до часа. Но даже

при таких показателях способности ДНК-роботов окажутся полезными во многих областях, в том числе и в медицине.


Bik.e Новейший концепт велосипеда от компании Volkswagen. http://www.youtube.com/watch?v=MJUx8W4t360&feature

Первым бросается в глаза отсутствие… педалей. Несмотря на это, глава отдела исследований компании, доктор Ульрих Кацкенберг (Ulrich Hackenberg), совместно с ребятами из своей команды определенно называет это «велосипедом». Вряд ли на этом двухколесном чуде удастся совершить быстрый круиз по Европе (дальность поездки – 20 км, при максимальной скорости в 20 км/ч), но назначение Bik.e совсем не в этом.

Велосипед складывается в круглый набор, по своим размерам подозрительно напоминающим колесо автомобиля. А это значит, что и входит он в место для «запаски», которое имеется в любом легковом автомоби-

ле. И пусть 20 км – не слишком серьезного расстояние, особенно по-российским меркам, в Германии наверняка можно доехать до сервиса или автозаправки для того, чтобы спасти себя и свой автомобиль.

SiliFulin: обзаведись собственным хвостом! В своем стремлении эпатировать публику японцы зачастую переходят грань остроумия и попадают в мягкие объятия идиотизма. http://www.youtube.com/watch?v=ck5K0A6RZgM&feature

Причем это касается представителей всех профессий, будь то шоумены, дизайнеры или, как в данном случае, инженерыробототехники. Риота Кувакубу (Ryota Kuwakubu) представил машину, воплощающую собой сущее безумие – роботизированный хвост SiliFulin.

Эта штука пристегивается к поясу человека, она оснащена сервомоторами, которые приходят в движение, реагируя на поведение владельца. В результате у владельца SiliFulin создается ощущение, что у него есть самый настоящий хвост. Абсолютно не исключено, что среди

потенциальных покупателей этого робота найдется такой же чудак, как и его создатель. Ведь это так несправедливо, что у человека нет хвоста, правда? 2010 • август

9


новости

Подводный небоскреб – город в море Уровень океана по всей планете повышается, так почему бы не приспособить наши строения вдоль береговых линий для жизни под водой? Такова идея Water-Scraper (Водоскреба), футуристического само-обеспечивающегося плавучего города. В этом году на ежегодном конкурсе небоскребов eVolo Skyscraper Competition особое внимание привлек проект, расширяющий концепцию плавучего острова в полноценный подводный небоскреб, который накапливает возобновляемую энергию и выращивает собственные продукты питания.

10

август • 2010

В проекте Сарли Адре Бин Саркум (Sarly Adre Bin Sarkum), получившем название автономного плавучего города, или «водоскреба», применяются разнообразные технологии. Он вырабатывает собственное электричество при помощи энергии волн, ветра и солнца и производит собственные продукты питания благодаря сельскохозяйственному производству, аквакультуре и гидропонным технологиям. На поверхности подводного небоскреба располагается небольшой лес, а на нижних уровнях предусмотрены пространства для жизни и работы его обитателей. Здание поддерживается в вертикальном положении благодаря системе балластов с щупальцами, как у кальмаров, которые вырабатывают кинетическую энергию.

Архитекторы нарисовали будущее, в котором дефицит земли и природных ресурсов, единственное естественное развитие – то, что мы создаем сами. Приблизительно 71% поверхности Земли – океан, даже больше, если принять в расчет изменение климата. Таким образом, единственный путь естественного прогресса для нас – освоение морей. Если вы смотрели фильм «Водный мир», вы согласитесь, что это мрачная перспектива…


Исследователи напрямую получили электричество из водоросли Нынешний опыт – первый шаг к практически пригодным системам получения биоэлектричества. «Мы считаем, что первыми извлекли электроны из живой растительной клетки», – заявил один из авторов эксперимента Вон Хеун Рю (WonHyoung Ryu) из Стэнфорда. Стэнфордские специалисты изготовили очень тонкий золотой наноэлектрод. Они аккуратно внедрили его в одноклеточную зеленую водоросль Chlamydomonas reinhardtii, нацеливая в хлоропласты. Клетка осталась жива. Авторы опыта показали, что могут перехватывать возбужденные светом электроны до того момента, как те будут использованы в процессах синтеза сахаров и полисахаридов. Ток от единственной клетки достигал 1,2 пикоампера. Пока одни ученые открывают новые чудеса фотосинтеза, другие пытаются его «укротить», а третьи – создают аналоги, растения преспокойно пользуются удивительным механизмом, отшлифованным до совершенства миллионами лет эволюции. Человек давно извлекает накапливаемую фотосинтези-

рующими организмами энергию, банально сжигая дрова, а в последние годы появились более рациональные технологии вроде синтезаторов топлива, работающих на водорослях.

достиг 20%, а теоретически может быть доведен почти до 100%.

Слева показана схема клетки и место, в которое попадает электрод. Справа: фотосинтез – процесс многостадийный, в нем возбужденные электроны последовательно передаются через белковые молекулы к реакционным центрам, где они используются в ходе химических реакций. Здесь показаны различные места цепочки передачи энергии, в которые вклинивается наноэлектрод.

Но Рю и его коллеги считают, что «прямое биоэлектричество» – намного более эффективный путь сбора энергии от зеленых растений, чем сжигание топлива, к тому же не ведущий к выбросу углекислого газа. Они говорят, что КПД их живой фотоэлектрической системы с перехватом

Правда, пока пронзенная клетка умирает через час, вероятно, из-за поврежденной мембраны и также из-за нехватки энергии, которую люди откачивают вовне. Группа экспериментаторов работает над изменением электрода, чтобы попытаться продлить жизнь водоросли. 2010 • август

11


дело техники

техника, механизмы, электроника

VEHRA французов превратила спасательный шаттл в туристический

Выводить спутники на орбиту при помощи многоразовых аппаратов оказалось не слишком выгодно. Это следует из опыта классических шаттлов. Но, может, аппараты нового поколения, беспилотные и куда более компактные, изменят ситуацию?

Н

Целое семейство машин, предназначенных как для прыжков к границе космоса, так и для полноценных орбитальных миссий, вырисовывается ныне на чертежах конструкторов. Неизвестно, произведут ли эти многоразовые шаттлы революцию в деле космических грузоперевозок, но они наверняка обогатят бурно развивающийся рынок космического туризма.

Недавний запуск на орбиту военного мини-шаттла подстегнул интерес специалистов к сравнительно небольшим крылатым космическим машинам. Оглядываясь на проекты, которые уверенно движутся к реализации (американские суборбитальные туристические ракетопланы Lynx и SpaceShipTwo), да на фоне обращения к этой теме европейского конкурента EADS-Astrium, французская компания Dassault

12

август • 2010

Aviation посчитала важным напомнить о собственной разработке. Она идет уже несколько лет, но теперь, похоже, получила новый стимул. Челноки по имени VEHRA (аббревиатура от французского «Аппарат гиперзвуковой многоразовый воздушного старта») – это серия беспилотных «грузовиков». Данный проект отталкивается от конструкции экспериментального самолета NASA


X-38, который некогда создавали как прототип будущего спасательного средства для МКС – Crew Return Vehicle. Американский мини-челнок с несущим фюзеляжем прошел несколько испытаний в атмосфере, но в 2002 году программу свернули по финансовым причинам. Dassault Aviation взяла X-38 за отправную точку, доработав облик и аэродинамику космоплана. По замыслу французов, их автоматический челнок должен стартовать с борта коммерческого транспортного самолета, что обещает большую гибкость в выборе траекторий полета и снижение затрат на наземную инфраструктуру. В рамках программы VEHRA Dassault намерена построить три фактически разные маши-

13 декабря 2001 года. X-38 только что отделился от пилона самолета NASA NB-52B, чтобы выполнить 13минутный тестовый полет в атмосфере. Финальную часть путешествия экспериментальный аппарат проделал под сенью самого крупного в мире (площадью около 700 квадратных метров) параплана.

В рамках данного проекта инженеры уже разработали немало важных для челнока систем, подобрали подходящие двигатели и так далее, но сам аппарат можно увидеть всё ещё только на компьютерных рисунках.

ны, схожие лишь общими обводами: 10-тонный прототипдемонстратор, 30-тонный аппарат для доставки на орбиту 300-килограммовых спутников и 200-тонный шаттл, поднимающий на низкую орбиту 7 тонн полезной нагрузки. С какого самолета можно было бы сбрасывать последнюю модель – компания не уточняет, возможно, тут уже речь идет о традиционном ракетном старте с земли. 2010 • август

13


дело техники В 2004 году у VEHRA появилось любопытное ответвление – разработка, которая в силу большей простоты может дойти до реализации раньше старших собратьев. Речь о туристическом корабле VSH (сокращение от VEHRA, суборбитальный и обитаемый). Этот 11-тонный шестиместный мини-челнок, так же как и VEHRA, должен начинать свой самостоятельный рейс с борта самолета-носителя. Их разделение будет происходить на высоте 8 километров при 0,7 скорости звука.

Воздушный старт челноков означает и возможность в последний момент прервать задание и безопасно вернуть космический аппарат (и его груз) на землю.

Интересно, что к проекту VEHRA были привлечены не только специалисты материнской компании, но и практиканты из ряда европейских вузов.

14

август • 2010

Далее собственный двигатель миниатюрного шаттла, работающий на жидком кислороде и керосине, разгонит аппарат до 3,5 маха и поднимет его на высоту свыше 100 километров. Наблюдение за черной бездной космоса, кривизной горизонта и три минуты невесомости станут главным аттракционом для пассажиров VSH. Все, в общем, как и в случае с проектами соперников. Точных сроков воплощения VSH французы, впрочем, не называют. Но у данного челнока есть все шансы на реализацию. И дело не только в давно проработанной американцами основе замысла. Dassault напоминает, что с 2008 года к дальнейшему развитию VSH (так называемый проект K-1000) подключились швейцарские партнеры – аэрокосмическая компания Ruag


техника, механизмы, электроника

и политехнические институты в Цюрихе (ETHZ) и Лозанне (EPFL). Инженеры и ученые из Швейцарии потратили немало времени на изучение разных аспектов конструкции легкого челнока и вскоре должны выпустить большой доклад, который, возможно, внесет ряд уточнений в дизайн и поможет определить будущее ракетоплана. Легко предсказать, что его успех или провал повлияет на судьбу более крупных орбитальных собратьев из линейки VEHRA.

Как и ее американские конкуренты, Dassault считает, что массовый космический туризм должен начаться именно с таких, сравнительно простых рейсов. А относительная дешевизна суборбитальных челноков вроде VSH и быстрота их обслуживания должны послужить основой для установления демократических цен на билеты в космос.

У создателей VSH (на рисунке он показан в верхней точке прыжка) имеется богатый опыт в проектировании аэрокосмических систем, так что развивается мини-челнок не на пустом месте. К слову, новый европейский спускаемый аппарат IXV разрабатывается при участии авторов проекта VEHRA. 2010 • август

15


дело техники

техника, механизмы, электроника

Арабское солнце поставит рекорд в альтернативной энергетике

Уходящие вдаль зеркальные желоба (как на этом снимке), направляющие свет на трубы с теплоносителем, послужат основой нового гиганта.

16

август • 2010

Через два года в эмирате Абу-Даби появится рекордная солнечная электростанция. На некоторое время она окажется самой мощной единичной солнечной установкой в мире. И не случайно: столь богатый нефтью край, как ни удивительно, все больше и больше внимания уделяет альтернативной энергетике. ОАЭ твердо намерены стать одним из лидеров в данной сфере.


Г

Грандиозный план составила энергетическая компания Masdar (она же – Abu Dhabi Future Energy Company). Эта фирма всемирно известна по реализуемому ныне проекту города с нулевым выбросом вредных веществ, футуристическим обликом и транспортом Masdar City. Крупнейшую на планете (или одну из крупнейших, если учесть другие проекты «на подходе») солнечную

техника, механизмы, электроника

Станция в Абу-Даби сэкономит выброс 175 тысяч тонн СО2 в год, что эквивалентно посадке 1,5 миллиона деревьев или удалению 15 тысяч автомобилей с дорог.

В проекте Shams 1 примет участие компания Total. Как гласит пресс-релиз Masdar, в совместном предприятии по разработке, постройке и эксплуатации Shams 1 французскому нефтяному гиганту будет принадлежать 20%, столько же получит Abengoa Solar, а оставшиеся 60% – сама Masdar.

электростанцию концентрирующего типа (CSP) энергетики возведут в местечке Мадинат-Зайед (Madinat Zayed) в 120 километрах от города Абу-Даби. Для постройки первой установки такого типа на Ближнем Востоке Masdar заключила соглашение с испанской компанией Abengoa Solar. На солнечных электростанциях самой разной конструкции она, можно сказать, собаку съела. Новый комплекс по имени Shams 1 (название, кстати, по-арабски значит «солнце») обойдется партнерам в $600 миллионов. Он займет площадь 2,5 квадратных километра, на которых расположатся 768 параболических зеркальных коллекторов (parabolic trough). Блестящие желоба будут нагревать масло, курсирующее по трубам, а уже эта рас2010 • август

17


дело техники каленная жидкость, в свою очередь, превратит в пар высокого давления воду. Пар должен вращать турбину, как у обычной тепловой электростанции. Мощность Shams 1 составит 100 мегаватт. Она покроет потребность 62 тысяч домов, – утверждает прессрелиз Abengoa. Хотя в ОАЭ солнечных дней много, на случай непогоды или продолжения работы станции ночью в конструкции Shams 1 будут предусмотрены нагреватели, работающие от природного газа. Такая гибридность (читай, гибкость) – явное преимущество данного типа станции перед солнечными установками на основе фотоэлектрических панелей. Заметим, Abengoa Solar хорошо известна постройкой еще одной разновидности CSP – «солнечных башен»

Солнечные термальные установки, в которых лучи обеспечивают генерацию пара, вращающего турбины, становятся все более популярными. Вверху: испанская башня PS10. Внизу: часть Solar Energy Generating Systems, раскинувшейся в пустыне Мохаве. Это самый крупный в мире комплекс такого рода, включающий в себя девять электростанций с установками типа «параболический желоб». Их общая установленная мощность составляет 354 мегаватта.

Комплекс Shams 1 условно делится на две части – солнечную (показана на желтом фоне) и энергетическую (на серо-голубом). В оба контура (масла и воды) встроены топливные нагреватели, которые можно включать, когда будет не хватать мощности «от солнца».

18

август • 2010

(solar power tower). В Испании у нее работают, к примеру, красивые и эффектные установки на 11 мегаватт и ее «молодая сестра» на 20 мегаватт. Однако, когда речь заходит о гораздо больших мощностях, похоже, схема с рядами параллельных коллекторов становится более оптимальным решением. Заметим, та же Abengoa Solar намерена возвести самую крупную солнечную электростанцию в мире (как


техника, механизмы, электроника

и Shams 1, на основе параболических желобов) в Аризоне. Solana Generating Station должна выдавать в сеть 280 мегаватт. Ее зеркала займут площадь 7,7 км2. Так что Shams 1 может еще немного поносить титул крупнейшей станции такого рода, только если поспеет раньше. Речь может идти о разнице в считанные месяцы. Возведение установки в Мадинат-Зайеде должно начаться уже в третьем квартале нынешнего года, и продолжится оно около двух лет. А по последним данным,

Solana вступит в строй также в 2012 году. Но рекорды на этом не закончатся. Если говорить не о единичных установках, а об интегрированных комплексах тесно соседствующих систем, стоит отметить калифорнийский проект россыпи солнечных башен суммарной производительностью 1,31 гигаватта, индийский план гигантского «солнечного набора» на 5 гигаватт и европейский проект возведения в Сахаре протяженной сети солнечных электростанций «на сумму» в 100 гигаватт.

Абу-Даби, однако, не останется в стороне от этой гонки. Электростанция Shams превратится в серию. Позднее партнеры по проекту планируют возвести в эмирате станции Shams 2 и Shams 3. Если Shams 1 построят в срок, она станет первым во всех ОАЭ «солнечным» комплексом действительно промышленного масштаба. И первым шагом к цели, заявленной Абу-Даби: к 2020 году производить 7% своей электроэнергии за счет «зеленых» возобновляемых источников. 2010 • август

19


дело техники

техника, механизмы, электроника

Роботы стремятся почтить человека его присутствием

Эра звукового кино началась в 1927 году премьерой фильма «Певец джаза». И говорят, закат «немой» эпохи в робототехнике может прийтись на 2010-й. Только на этот раз кинокартина не выйдет на экраны, а наоборот, начнет сходить с них в повседневную жизнь. В этой ленте рассказывается о людях, ставших операторами андроидов – своих электромеханических двойников. Продажи подобных роботов в этом году независимо друг от друга обещают начать сразу три американских стартапа. Перебирающийся в реальность фильм называется «Суррогаты».

Telepresence Robot – так называется тип таких машин, которые в настоящее время разрабатываются с особым рвением.

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

N

Not Found – так встречает пользователей страница «первого в мире коммерческого робота для видеоконференций». Видимо, у детища американ-

20

август • 2010

ской компании RoboDynamics по имени TiLR дела идут не очень хорошо, если вообще идут. Схожая судьба и у конкурента: «машинка телепри-


техника, механизмы, электроника

сутствия» RP2W от фирмы SuperDroid Robots то ли канула, то ли сгинула. Давние разработки двух указанных выше компаний упоминает молодая команда из Кремниевой долины Willow Garage, представляя собственного робота Texai. Неудачи предшественников ребят из «Гаража Уиллоу» не смущают: на рынок их бот может выйти в конце года, правда, по неназванной пока цене. Причем на прилавках «Тексая» будут поджидать серьезные соперники. Они готовы не только стать глазами и ушами человека, но и глаголить его устами, поворачиваться и двигаться туда, куда тот захочет. Другой вопрос – захочет ли? Любопытный факт. Почти десять лет назад хорошо известная американская корпорация iRobot выкатила на публику прототипы

Технически Texai практически стандартен для роботов такого типа. На сегодняшний день построено 25 экземпляров «Тексая» для тестирования. Однако для «Гаража Уиллоу» Texai – далеко не флагманская модель, а потому ее поступление на прилавки в этом году гарантировать, пожалуй, нельзя. Дело в том, что разработчикам куда важнее робот PR2, который открывает двери и втыкается в розетки, а также складывает полотенца. В начале мая одиннадцать таких машин компания раздала бесплатн.

видеоконференц-машин LE и Co-Worker с твердым намерением в первый же год продаж (имелся в виду 2001-й) реализовать несколько тысяч таких роботов по цене около $5000 Как и его последователи, iRobot Co-Worker (справа) высотой около 1 метра управлялся с тривиального компьютера посредством обычных клавиатуры и мыши. Что же до внешности и громоздкости… Да сейчас роботы для обезвреживания бомб выглядят изящнее. 2010 • август

21


дело техники за штуку. Co-Worker даже был назван журналом Time одним из лучших изобретений года (Best Inventions 2001), но в массовое производство так и не попал. Сегодня в iRobot говорят, что Co-Worker попросту опередил свое время – не были должным образом развиты необходимые технологии и коммуникации, не поступило нужное для окупаемости при такой цене количество заказов. Нынче все могло бы быть по-другому, однако компания вроде не собирается возвращаться в данный сегмент, хотя не отрицает, что исследования и эксперименты продолжаются. iRobot верит, что правильный продукт по правильной цене будет востребован рынком.

QB поступает в продажу нынешней осенью. На фото справа робот на станции подзарядки батарей.

22

август • 2010

На титул правильного продукта претендует новый робот QB от компании Anybots. Созданный на базе более массивного прототипа «Кью-эй», «Кью-би» легок, гибок и, кажется, оснащен всем необходимым: движущейся бесшумно двухколесной платформой, несколькими видеокамерами и микрофонами, головой с дисплеем на телескопической шее… Но у правильного с виду продукта – неправильная цена в $15 тысяч. Очевидно, потребителя непросто будет убедить


техника, механизмы, электроника

отказаться от «бесплатных» нетбука и Skype в пользу дорогой экзотической штуковины. В то же время более или менее правильной ценой (той же, что назначила iRobot десятилетие назад) щеголяет штатовская фирма Vgo Communications. Ее робот ростом 120 см называется VGO, в магазинах он появится вот-вот. Впрочем, покупателю товар поначалу обойдется в $6200: в сумму включен годовой контракт с компанией OmniPresence, предоставляющей услуги видеоконференцсвязи, и клиенту придется доплачивать $1200 ежегодно. Только вот, признав стоимость правильной, можно ли так же охарактеризовать продукт? Двухколесность VGO – иллюзия, робот катается на четырех, то бишь тут нет никаких сигвеевских фокусов с самобалансировкой. А главное – движется аппарат с крайне назойливым воем моторчиков, как у плохой китайской игрушки. На что при таком уровне шума (не говоря уже о других недоработках) рассчитывает Vgo Communications – загадка… Проблем, однако, хватает у всех без исключения «проводников телеприсутствия». У любого робота может «зависнуть» картинка, пойти с искажениями звук, нарушиться синхронизация видео и аудио. Совершенного правильного продукта по правильной цене пока нет ни у кого. Как справедливо под-

Машинка оснащена двумя динамиками и четырьмя микрофонами. Если оператору нужно рассмотреть что-то в высоком разрешении, он может сделать фотоснимок, который быстро загрузится на компьютер для детального изучения. Когда VGO начинает двигаться, видеокамера автоматически наклоняется к полу, а датчики принимаются сканировать пространство перед роботом.

мечает Boston Globe, робототехническая видеоконференция все еще ждет своего «Jazz Singer moment» – поворотного момента, который подобно фильму «Певец джаза» преоб-

разит индустрию. Нынешним машинкам еще очень далеко до киношных «Суррогатов». Они суррогаты суррогатов, если не сказать – суррогаты суррогатов суррогатов. 2010 • август

23


дело техники

техника, механизмы, электроника

Такси в Токио опробовали батареи горячей замены

Американская компания Better Place вышла на новый этап своего развития – построила и запустила в работу первую в мире станцию горячей замены аккумуляторных батарей для электрических такси.

Пришло время реализовать планы, о которых было впервые объявлено в августе 2009 года. На снимке: электрическое такси на станции автоматической замены батарей в японской столице.

В

В ходе 90-дневного теста девять специально отобранных водителей, а также команда разработчиков будут изучать дальность пробега авто, время, уходящее на смену батарей, и их износ в реальных условиях. Кстати, батареи предоставила компания A123 Systems. По предварительным

24

август • 2010

расчетам, каждая машина сможет проехать на одной зарядке порядка 300 километров. Если опыт пройдет удачно, то, возможно, все таксопарки Токио постепенно пересядут на электромобили проекта Better Place, а это 60 тысяч машин, для которых потребуется построить не менее 300 «сменных» станций.


техника, механизмы, электроника

«Такси смогут менять опустошенные батареи на заряженные за меньшее время, чем потребовалось бы для наполнения бака обычным топливом. Таким образом электромобили будут постоянно находиться в движении, что совершенно необходимо для такси», — пишет в блоге компании Киетаки Фудзии (Kiyotaka Fujii), президент японского отделения Better Place. Несмотря на то что таксомоторы составляют лишь 2% от всего пассажирского транспорта города, именно им приписывают 20% выбросов CO2 в атмосферу. Японское правительство полагает, что переход на электромобили поможет Стране восходящего солнца достичь намеченной цели – к 2025 году снизить выбросы углекислого газа на 25%.

Вид с воздуха на комплекс Roppongi Hills, расположенный в центральной части японской столицы. Близ башни Mori Tower (в центре) и находится первая станция «мгновенной перезарядки» электрических такси.

В апреле 2010 на линию вышли три электрических кроссовера, переделанных из модели Nissan Dualis. Все машины приписаны к парку крупнейшего японского оператора такси – Nihon Kotsu. Кстати, для вызова электрических такси была даже организована отдельная телефонная линия. 2010 • август

25


дело техники техники дело

техника, механизмы, электроника

Рекордный гиперзвуковик удачно оседлал ударную волну

Рекордный полет «Вейфрайдера» состоялся у побережья Калифорнии. Кстати, среди участников этого проекта – агентство DARPA, что явно намекает на военный потенциал новинки. 26

август • 2010

2

Машины с гиперзвуковым прямоточным двигателем призваны открыть новую главу в разведке, доставке оружия, коммерческой транспортировке и запуске спутников в космос. Однако в тонкостях поведения таких устройств предстоит разбираться еще долго. И наиболее важные моменты – продолжительность работы движка и поиск наилучшего топлива для него.

26 мая 2010 года с первой же попытки экспериментальный гиперзвуковик Boeing X-51A WaveRider побил мировой рекорд по продолжительности полета устройств такого типа. WaveRider оснащен воздушнореактивным двигателем с горе-

нием в сверхзвуковом потоке (scramjet). Этот тип летательных аппаратов несколько раз тестировали в США и Европе, однако в летных испытаниях предшественников время работы двигателя не превышало 12 секунд.


техника, механизмы, электроника

Этого более чем достаточно для снятия данных, но до смешного мало, чтобы говорить о практическом применении технологии. Теперь же сделан большой шаг вперед. Новый рекорд составил более 200 секунд, или почти 3,5 минуты. Именно столько времени X-51A летел самостоятельно, развив пять скоростей звука и достигнув высоты в 21 километр. В отличие от водородного NASA X-43A (в ноябре 2004-го установившего рекорд скорости – более 11 тысяч км/ч, или 9,7 М), X-51A питается углеводородным горючим. И это важное новшество. Первые секунды работы прямоточник «пил» смесь этилена и реактивного топлива JP-7, а затем перешел на чистое JP-7. И это первый случай полета движка типа scramjet на «практичном

У американцев имеется еще три экземпляра X-51A (первый образец, установивший рекорд, как и планировалось, был уничтожен сразу после отключения двигателя). Их ВВС США намерены испытать в небе тоже в нынешнем году. Профиль полета будет схожим с первым тестом. WaveRider под крылом B-52. После сброса экспериментального аппарата, произошедшего на высоте 15 километров, включился твердотопливный ускоритель. Только с достижением скорости примерно 4,5-4,8 М ускоритель был отброшен, и X-51A запустил собственный прямоточный двигатель, продолжив набор скорости и высоты.

авиационном топливе», сообщают американцы. Кстати, на JP-7 летал быстрейший на планете пилотируемый реактивный самолет SR-71 Blackbird. 2010 • август

27


дело техники Обеспечить стабильную работу «скрамджета» непросто. Создатели машины сравнивают эту задачу с попыткой зажечь спичку в бушующий ураган и попытаться сохранить ее горящей, – сообщает пресс-релиз ВВС США. В новом аппарате удалось не только заставить «спичку гореть», но и решить проблему охлаждения мотора на гиперзвуке – оно осуществляется самим горючим JP-7, которое заодно нагревается до оптимальной температуры перед подачей в камеру сгорания. Кстати, двигатель для X-51A, называемый SJY61, создала компания Pratt & Whitney Rocketdyne, а аппарат в целом – это детище знаменитой боинговской группы Phantom Works. Хотя терабайты данных, переданных с сенсоров «Вейфрайдера» в ходе теста, еще пред-

Испытание двигателя SJY61. Его максимальная тяга превышает 450 килограммов, причем, как и у обычных самолетов, она может регулироваться в ходе полета в широких пределах – это еще одна изюминка X-51A.

Кстати, «просто waverider», к которым относится и X-51A, – это гиперзвуковые летательные аппараты, которые используют собственную ударную волну для создания подъемной силы.

28

август • 2010

стоит разгрести, организаторы испытания говорят об успехе. Чарли Бринк (Charlie Brink), менеджер программы X-51A в исследовательской лаборатории американских ВВС (AFRL), заявил: «Мы приравниваем этот скачок в технологии двигателей к переходу от винтовых самолетов к реактивным после Второй мировой войны».


дело техники

Группа британских компаний представила лондонское такси с начинкой XXI века: под кузовом, идентичным кузову современных серийных черных кэбов, скрываются электромотор, литиевые батареи и водородные топливные элементы. Самое примечательное, что это такси с нулевым выхлопом – вовсе не единичный шоу-кар.

Н

Новинка – Zero Emissions Fuel Cell Hybrid taxi – разработана и построена в кооперации компаний Intelligent Energy и Lotus Engineering (эта пара отвечала за электрическую/водородную на-

техника, механизмы, электроника

чинку), а также London Taxis International (изготовитель легендарных такси-кэбов с 1948 года), плюс TRW Conekt. Топливные элементы машины развивают мощность 30 киловатт. Они заряжают

Лондон получил водородный черный кэб

Новое чистое такси создано на основе серийной модели TX4, причем водородная и гибридная начинка не уменьшила вместимость авто или пространство для багажа. 2010 • август

29


дело техники литиевый аккумулятор емкостью 14 киловатт-часов. От последнего питается тяговый электромотор номинальной мощностью 55 киловатт и пиковой 100. Он позволяет такси разгоняться до 130 км/ч и набирать «сотню» с места за 14 секунд. Запас же хода на одном баке с водородом составляет 402 километра. Этого пробега достаточно для обычного рабочего дня, но при необходимости баллон можно вновь заполнить менее чем за пять минут, – уточняет Treehugger. В него помещается 3,7 килограмма сжатого газообразного водорода под давлением 350 атмосфер. Для поддержки этих такси лондонцы намерены построить у себя шесть водородных заправочных станций. И этот шаг оправдан: к 2012 году (к открытию Олимпийских игр – London 2012 Olympics) британская столица получит 150 таких машин. Кроме того, позднее в нынешнем году на дороги города выйдут пять новых автобусов, тоже оснащенных водородными топливными элементами. А к 2020 году, планируют власти Лондона, все такси в городе должны быть с нулевым выхлопом. А далее, мы еще будем знакомить вас с новейшими лондонскими даблдеккерами, в которых тоже не обошлось без современных «зеленых» технологий. 30

август • 2010

Стоимость Fuel Cell Hybrid taxi неизвестна, но зато сообщается, что этот «зеленый проект» отчасти финансировался за счет британского правительства, выделившего на разработку водородного кэба $8 миллионов, – добавляет Green Autoblog.


Как вы думаете, сколько мог бы стоить велосипед, сделанный инженерами Формулы 1? У нас есть ответ на этот вопрос – ровно 34 тысячи долларов. Именно во столько оценен этот велосипед, не имеющий пока даже названия.

Н

Несущая основа байка сделана из углеволокна, и, конечно же, он под завязку напичкан всякой электроникой – от разного рода измерительных приборов до встроенного GPS. Управление электроникой осуществляет-

техника, механизмы, делоэлектроника техники техника, механизмы, электроника

Инженеры Формулы 1 создали велосипед

ся с сенсорного компьютера, установленного на руле. Да, как утверждают создатели велосипеда, это даже не гоночный, а тренировочный вариант. Сколько будет стоить гоночный – даже представить страшно. 2010 • август

31


дело техники

техника, механизмы, электроника

Трехколесные вентиляторы учатся летать встык

Смелую идею, обкатываемую швейцарскими инженерами, не выдвигал еще, кажется, никто. В представлении разработчиков из Цюриха небольшие автономные роботы без помощи человека собираются в единый «сверхорганизм», способный действовать в воздухе подобно вертолету. Фишка еще и в том, что каждый робот по отдельности летать не может.

http://www.youtube.com/watch?v=7iHZKMDvdNI&feature

Теоретически аппараты такого типа могли бы составлять исследовательские, разведывательные, транспортные рои самого различного назначения как на нашей планете, так и, кто знает, в космических миссиях.

П

Перед нами даже не банальный трансформер из аниме, тасующий различные части тела, а стая совершенно идентичных аппаратов, теоретически умеющих формировать «облако» плоской формы. Построили прототипы специалисты из федерального технологического инсти-

32

август • 2010

тута в Цюрихе (ETH Zürich). Лидеров проекта двое. Это Раймонд Оунг (Raymond Oung) и Рафаэлло Д'Андреа (Raffaello D'Andrea), известный нам по самособирающемуся роботу-стулу и самостоятельному столу. Они полагают, что их роботы, объединяя усилия, смогут


техника, механизмы, электроника

решать задачи (сами авторы упирают на транспортировку грузов), которые неподъемны для каждого бота по отдельности. Каждый аппаратик – это плоский шестиугольник с отверстием в центре, в котором размещен жесткий (без регулировки угла атаки) воздушный винт. Самое любопытное, что отдельная единица в принципе способна поднять себя в воздух, да только полет будет хаотичным, а значит, закончится плачевно. Увы, машинка не может ни менять курс, ни парировать крен, ни избегать опрокидывания. То ли дело плотный состыко-

Начиналось все с такого концептуального наброска. Видно, что края каждого шестиугольника снабжены выступами и впадинами. Они работали подобно молекулярным замкам и ключам в комплиментарных нитях ДНК. Позже, правда, форму этих важных элементов пришлось скорректировать.

Поперечник каждого робота равен 25 сантиметрам, вес – 180 граммам. Корпус выполнен из пенопласта, что неудивительно, поскольку перед нами только исследовательский проект. Каждое из трех всенаправленных колесиков робота вращается от 0,5-ваттного моторчика, воздушный винт – от 50ваттного. Литиево-полимерный аккумулятор на борту обеспечивает 5 минут полета.

вавшийся рой, который обретает стабильность и какуюникакую маневренность. Потому проект и назвали «Распределенный летающий строй» (Distributed Flight Array – DFA). Формируется «сверхорганизм», что важно, еще на земле. Для того чтобы находить друг друга, потенциальные члены «облака» снабжены маленькими колесиками. Машины кружат, как в вальсе, подходят ближе и зацепляются фигурными вырезами по бортам. Как только аппаратики сошлись плотно, их удерживают магниты. 2010 • август

33


дело техники

Принцип работы DFA.

34

август • 2010

Сборка единой конструкции хаотична и, по идее, может привести к появлению различных «узоров» из роботов-сот. (В реальности этот процесс идет пока со сбоями.) Но вся прелесть разработки в том, что практически в любой конфигурации такой рой однажды сможет оторваться от земли. И тут начнется маленькая «магия» – небольшие боты превратятся в единое целое не только физически, но и «на интеллектуальном уровне». Каждый робот снабжен трехосным гироскопом, определяющим крены и изменение положения машины, а также датчиком высоты полета. Через инфракрасные передатчики на торцах шестиугольников аппараты обмениваются в реальном времени данными и регулируют тягу каждого винта так, чтобы коллектив держался стабильно. Если что-то вносит возмущение, каждая единица корректирует тягу, а согласованные действия ботов обеспечивают компенсацию. И даже если один из роботов откажет или выпадет из строя, остальные внесут поправку и останутся «на плаву». Правда, швейцарцы проверили идею DFA лишь на очень скромных по численности коллективах ботов, а многочисленные стаи кружили только в компьютерных


техника, механизмы, электроника

Слева: пример тактики соединения пары ботов. Справа: Оунг и Д'Андреа.

моделях. Но все равно – достигнутый эффект способен впечатлить. Как видим, сборка хоть как-то работает на гладком полу, но для авторов системы было важно отшлифовать не столько устройство индивидуального робота, сколько алгоритм их взаимодействия на земле и в небе. Конечно, в таком виде разработка вызывает множество вопросов. Как, к примеру, роботы смогут найти друг

друга не в стенах лаборатории, а в реальных условиях «на природе»? Что будет, если упавший робот приземлится колесами вверх? И вообще – не ясно, зачем этим роботам существовать по отдельности. Если они создаются для подъема тяжестей, проще сразу сделать один крупный аппарат. Если цель – сбор данных, выгоднее научить машинки летать самостоятельно, тогда сборка не нужна.

Впрочем, у швейцарцев есть куча идей относительно совершенствования своего «строя», или «массива». Пока они только набирают опыт. Будущие версии DFA, возможно, скорректируют форму, обретут двигатели помощнее и более широкий набор сенсоров, а там, глядишь, и круг возможных задач для такого роя обрисуется четче. В любом случае проект, который, разумеется, еще далеко не закончен, следует признать любопытным. С момента появления замысла летающих стыкующихся роботов в 2008 году получены ответы на многие вопросы, связанные с возможными ошибками и сбоями в работе подобной системы. Не зря на международной конференции по робототехнике и автоматизации ICRA 2010, прошедшей в Анкоридже в начале мая, доклад о DFA был признан одним из лучших. 2010 • август

35


наука

природа, космос, общество

Впервые создана искусственная форма жизни

Кудесники от науки сотворили наконец то, о чем говорили несколько лет: способную к размножению живую клетку, генетический код которой с нуля собран в лаборатории из химикатов и под присмотром компьютеров. Прорыв в синтетической биологии разными людьми воспринят неоднозначно – восторг от перспектив смешивается с мыслями о джинне, выпущенном из бутылки.

Делящиеся синтетические клетки под электронным микроскопом.

О

Один из ведущих ученых в области генной инженерии – Крейг Вентер и его институт (JCVI), как давно обещали, представили образчик искусственной жизни: первую в мире клетку, успешно управляемую полностью синтезированным геномом. К этому достижению Вентер и его коллеги шли 15 лет. Так, ранее JCVI отметился первой трансплантацией полного генома между видами, открытием генома одного биологического вида внутри генетического кода другого существа, построени-

36

август • 2010

ем с нуля из простых реактивов полного генома бактерии, содержащего почти 600 тысяч пар оснований, и первой двойной трансплантацией генома между представителями разных надцарств. Все эти шаги послужили опорными элементами для технологии внедрения искусственного генетического кода в клеткухозяина (а это была Mycoplasma capricolum), у которой биологи удалили собственную ДНК. В результате клетка преобразилась и стала выглядеть и


Чтобы убедиться, что клетки с имплантированным искусственным геномом действуют, ученые пронаблюдали за рядом их поколений, размножавшихся в чашках Петри.

вести себя точно как бактерия, определяемая новым геномом. Она даже смогла размножаться, что принципиально. Тесты показали – имплантированный синтетический код транскрибировался в РНК, создавая новые белки. За образец кода ученые взяли гены бактерии Mycoplasma mycoides (1,08 миллиона пар нуклеотидов), но исследователи не стали заимствовать готовые хромосомы у живой клетки, а сами собрали искусственный геном «из кирпичиков» (используя бутылочки с химическими соединениями) по расшифрованной ранее и записанной в компьютер последовательности. Более того, они внесли в него ряд намеренных изменений и вставок – «водяных знаков», полиморфизмов и мутаций, потому новый геном и искусственная клетка получили название Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. «Это первый случай, когда синтетическая ДНК полностью контролирует клетку», – заявил

Вентер. Он полагает, что в конечном счете такие работы приведут к конструированию клеток, выполняющих полезные функции – от синтеза лекарств до топлива. «Я думаю, они приведут к новой промышленной революции», – добавил ученый. Ряд специалистов в этой связи напоминает о потенциальной опасности, мол, никто не знает в точности, что случится, если синтетические клетки попадут в природу. Об этом, в частности, говорит Хелен Уоллес (Helen Wallace) из британской организации GeneWatch UK, следящей за развитием событий в области генетических технологий.

«Выпуская искусственные бактерии в районе загрязнения окружающей среды с целью очистки, на самом деле вы выпускаете новый вид загрязнения». «Он не Бог, – продолжает Уоллес, упрекая Крейга, – он фактически ведет себя как человек, пытаясь получить прибыль от денег, вложенных в технологию, и избежать регулирования, которое ограничило бы ее использование». Сам же Крейг не устает повторять, что готов к открытым дискуссиям по этической стороне синтетической биологии. О рисках и выгодах достижения JCVI споры будут идти еще долго.

Биологи даже секвенировали ДНК вновь образованных организмов, чтобы доказать – перед нами все тот же искусственный код и никакого кода исходной клетки. 2010 • август

37


наука

природа, космос, общество

Две независимые группы исследователей почти одновременно представили работоспособные прототипы устройств, испускающих когерентные ультразвуковые волны аналогично тому, как лазеры излучают свет. Один из этих «звуковых лазеров» (или «сазеров» – sasers), построенный в США, выдает «концентрированный» звук с частотой 21 мегагерц, другой же (британский) – более 400 ГГц.

Созданы звуковые лазеры нового типа

В «сазерах» вместо привычных когерентных фотонов рождаются квазичастицы фононы (на картинке) – условно говоря, кванты звука, действующие аналогично квантам света.

38

август • 2010

В

В опытном образце, сконструированном физиками из Калифорнийского технологического института (Caltech), используется пара отстоящих друг от друга на небольшое расстояние кремниевых оптических резонаторов в виде торов. Их внешний диаметр составляет около 63 микрометров, а внутренние диаметры разнятся – 12,5 и 8,7 мкм. В резонаторы, связанные оптическим волокном, подается лазерный луч. При этом фотоны в системе могут перепрыгивать

между двумя энергетическими уровнями. Изменяя расстояние между резонаторами, можно настроить разницу частот этих уровней так, чтобы она соответствовала акустическому резонансу той же самой системы. В таком случае при переходе достаточного числа фотонов на «верхний уровень» под воздействием лазера накачки они будут «распадаться» на низкочастотные фотоны «нижнего уровня» и искомые когерентные фононы. Физики из Ноттингемского университета (NU) также пред-


природа, космос, общество

ставили свой вариант «звукового лазера». В их устройстве звук проходит сквозь так называемую сверхрешетку – чередующиеся слои полупроводников (арсениды галлия и алюминия) толщиной всего в несколько атомов. Подобно фотонам в лазере, фононы так же лавинообразно накапливаются под воздействием дополнительной энергии и многократно отражаются внутри слоев сверхрешетки, пока не покидают структуру. При этом механизм генерации механических колебаний тут иной, нежели в американском «сазере». Ключевой момент – слои арсенида галлия содержат так называемые квантовые ямы (quantum wells) – своеобразные наноловушки для электронов, возбуждаемых лазерным лучом. Электроны последовательно туннелируют из одной ямы в другую, при этом происходит смена энергетического уровня,

Схема эксперимента калифорнийских физиков с двумя микрорезонаторами и оптоволокном (выделено синим). В ходе опыта излучение лазера накачки на длине волны 1550 нанометров подавалось по оптоволокну к резонаторам, которые генерировали звук на частоте в десятки мегагерц.

и часть энергии электронов переходит в фононы. Механизм связи фотонов и «квантов звука» тут схож с механизмом электрического сопротивления в проводниках, но если в последних атомы решетки раскачиваются хаотично (что проявляется в нагреве материала), то в британском «сазере» по-

Британские специалисты (на картинке схема их «сазера») делают ставку на улавливание электронов полупроводниковыми квантовыми ямами с последующим излучением фононов.

лучаются когерентные акустические волны. Детище британских физиков описано в том же номере Physical Review Letters, что и статья их коллег. Обе группы в серии опытов показали, что их устройства действительно генерируют когерентное звуковое излучение. Ученые утверждают, что фононные лазеры ждет перспективное будущее. Известно, что звуковые волны распространяются примерно на пять порядков медленнее скорости света, соответственно, меньше и длина звуковой волны аналогичной частоты. А это означает возможность выполнять высокоточные измерения при неразрушающем контроле материалов. Пригодится новинка и в компьютерных технологиях, сверхточных сканерах в аэропортах и так далее. 2010 • август

39


сетевое окружение

интернет и связь в Украине и в мире

Смешные перчатки нереально трогают виртуальные вещи

Экипировка клоуна или маскировка для боевых действий на детской площадке – такие сравнения приходят в голову, когда видишь эти перчатки. Рисунок яркий и вызывающе абстрактный. Трудно поверить, что он имеет непосредственное отношение к передовому компьютерному интерфейсу. Между тем именно эти геометрические пятна позволяют человеку говорить с машиной на новом языке.

Веселая расцветка заставляет подумать о причудах моды, но она тут ни при чем.

http://www.youtube.com/watch?v=3JWYTtBjdTE&feature

Р

Рисунок на этих перчатках напоминает кубистический ослепляющий камуфляж, но задача сумасшедшего узора – сделать перчатки, напротив, более заметными для камеры. Кроме того, только кажется, что раскраска хаотична. На деле она представляет собой результат долгого подбора наилучших форм и дает массу преимуществ «Системе распознавания жестов в реальном времени с цветными

40

август • 2010

перчатками» (Real-Time HandTracking with a Color Glove). Создали ее Роберт Ванг (Robert Y. Wang) и Йован Попович (Jovan Popović) из лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. Прелесть разработки в том, что сами перчатки (не считая цвета) – самые обычные, из эластичного синтетического материала. Сни-


мает руки человека банальная веб-камера, и весь секрет – в хитроумной программе распознавания. А уж что дальше делать с этой информацией, зависит только от фантазии пользователя. Тут необходимо небольшое отступление. В попытках поновому организовать общение компьютера и человека инженеры обычно конструируют аксессуары, напичканные датчиками (вспомним электронные перчатки для глухонемых и перчатки – сенсоры эмоций).

Виртуальные кубики на столе подчиняются руке оператора.

ной, что не раз всплывала в разных проектах, один из которых послужил прообразом фантастической системы из фильма «Особое мнение» (Minority Report). Но и его нельзя было назвать идеальным – маркеры на пальцах

Ванг и Попович полагают, что их перчатка пригодится и в системах дополненной реальности, и в играх, и в проектировании серьезных вещей, и в кинематографе.

Видели мы и перчатки для игры на виртуальной гитаре, в которых не было ничего особенного, кроме яркой окраски (тоже для облегчения распознавания камерой). Только вот информации машина о таких перчатках получала немного – взаимное положение рук да их смещение в пространстве. Между тем идея сделать перчатки для компьютерного интерфейса без всякой электроники была настолько привлекатель-

позволяли камерам захватывать движение именно пальцев, а не кисти в целом. Последнее ограничение и преодолели Ванг с Поповичем. Ориентируясь на цветные узоры, камера теперь может оцифровывать любой жест руки, аппарат различает каждый палец и видит форму ладони, легко опознает положение руки ладонью вниз и вверх. А ведь для систем машинного зрения зачастую это проблема: растопыренные пальцы вы-

глядят похоже в обоих случаях. И все же – почему именно такой рисунок? Пара десятков разнокалиберных пятен десяти цветов на каждой руке легко выделяется программой из окружающего фона, что позволяет системе не сбиваться при любом освещении и угле обзора. Опознанное расположение всех пятен машина переводит в упрощенную компьютерную модель – цветной рисунок 40 х 40 пикселей. Далее компьютеру нужно понять – что же он видит. Для этого авторы придумали новый алгоритм быстрого поиска наиболее точных визуальных совпадений в базе данных, а она содержит 100 тысяч шаблонов положения пальцев и кисти. Так что на распознавание любого движения компьютеру нужны доли секунды – запаздывание практически не ощущается. Различный размер руки у разных пользователей тоже не поставит комплекс в тупик. Эластичные перчатки хорошо садятся практически на любую кисть, а перед началом применения системы необходима небольшая калибровка, которую можно выполнить за несколько секунд. 2010 • август

41


сетевое окружение Кстати, о калибровке. Дебютировала система Color Glove еще в августе прошлого года на выставке-конференции SIGGRAPH 2009, прошедшей в Новом Орлеане. Но тогда она была еще довольно сырая: та же настройка под разную руку занимала много времени и да и в целом комплекс

Этапы распознавания образа включают очистку входного изображение от шума, идентификацию перчатки и вырезание ее из фона, составление карты пятен и упрощение ее для сравнения с обширной библиотекой базовых образов.

Виртуальная рука в компьютере при помощи дополнительной программы может служить средством управления чем угодно. Хотите – займитесь анимацией виртуального персонажа, «ходя» по столу пальцами, словно играющий ребенок. Хотите – передвигайте виртуальной рукой кубики в виртуальном мире – стройте дом или «покрутите в руках» модель кролика.

42

август • 2010

работал с ошибками. Теперь же изобретателям удалось устранить недочеты, повысить скорость работы программы и ее гибкость. Специалисты из США полагают, что массовое распространение их системы откроет путь к дешевым наборам «жестовых интерфейсов». Собственно набор – перчатки да оригинальный софт, остальное у пользователей уже должно быть. Также Роберт и Йован считают, что абстракционистский цветной узор можно распространить на все тело человека. В таком случае система может быть использована для захвата полного набора движений пользователя. Дешево и сердито. А что при этом клиент будет похож на клоуна – так это веселый побочный эффект.


секрет фирмы Неопознанный плавающий объект – вот то словосочетание, которое приходит на ум при виде этой жутковатой помеси. Кто-то просто провел опыт по скрещиванию катера с самолетом, а теперь особь, возникшая в итоге этого союза, вырвалась на свободу. И кто же этот сумасшедший экспериментатор? Вы не поверите – Борман. http://seaphantom.com/videos.html

О

Одно из самых сильных впечатлений в жизни инженера Дэвида Бормана (David L. Borman) – самолеты, разработанные по технологии несущих тел. Она была предложена в авиастроении еще в двадцатых годах про-

шлого века. А в 1960-х экспериментами с ней занялось NASA; они-то и вдохновили Дэвида на создание чего-то похожего. Особенность таких летательных аппаратов в том, что, напоминая по внешнему виду

бизнес, люди и деньги

Фантом Бормана поднимает катер до вертолета

С чем только не сравнивают «Морского призрака»! Например, со смесью подлодки и истребителя Stealth. Глядя на этот кадр, понимаешь, что эта аналогия не лишена смысла. 2010 • август

43


секрет фирмы самолеты и летая так же, они, тем не менее, обходятся без крыльев. Крылья в этом случае не нужны: их функцию берет на себя сам корпус. Его геометрия способна частично изменяться, создавая подъемную силу и обеспечивая вокруг него необходимые изменения давления, которые заставляют совершать повороты. Мечты мечтами – не так уж просто создавать такие воздушные судна самому, и Дэвид долгое время занимался чем-то более простым и доступным. Занимался, между прочим, довольно успешно и долго. Одна из самых ранних поделок – это гидроплан, сконструированный Борманом в двенадцать лет. Он не может не впечатлить. Но никаких исторических свидетельств о той конструкции до

X-24 – один из летательных аппаратов NASA, сооруженный в 1968 году по технологии несущего тела. Если вы не видите крыльев – не расстраивайтесь: все в порядке и с вами, и с самолетом. Так надо. И, кстати, это неплохо летает.

наших дней не дошло, так что двинемся дальше. Впоследствии, однако, Борман предпочел заниматься не

«Морской фантом» на стадии сборки. Поначалу вместо мотора ему хотели приделать простой офисный вентилятор, который виден здесь на снимке. Но передумали – он, наверное, давал маловато «лошадей».

44

август • 2010

всякими летательными штуками, а плавающими. С тех пор за три десятка лет он сконструировал немало интересных вещей. Среди них – самые разнообразные образцы судостроения: от несложных лодок до высококачественных гоночных парусных катамаранов. Но все это было не самое главное. К заветной мечте Дэвид стал ближе, когда основал компанию Maritime Flight Dynamics. Пожалуй, можно безошибочно сказать, что основная цель этой организации – создание катера, который получил название Sea Phantom – «Морской призрак». Sea Phantom – это сплошное воплощение всяких мечтаний и объединение всего, что только можно объединить, чтобы сконструировать идеальный образец


бизнес, люди и деньги

морского транспорта. В итоге получилась просто безупречная вещь. Это восхитительное водное судно может справляться практически с какими угодно волнами, гоняя по ним с огромными скоростями. При этом люди внутри него защищены от воды и находятся в максимальном комфорте, какой только может быть при таком способе передвижения. Создатель Sea Phantom постарался вложить в него лучшие решения, найденные как при строительстве катеров, так и в авиационной технике… Стоп, что-то уж сильно мы взялись его нахваливать. Давайте, что ли, глянем в конце-то концов, что же мы хвалим, какие у «Призрака» технические характеристики, из чего он собран, чего там есть интересного из прибамбасов, и как они работают. Эта махина длиной 10,3 метра пока что не выпускается серийно. Несмотря на это, она уже сожрала достаточно ресурсов, израсходованных на ее создание – порядка $1,2 миллиона и около 3 тысяч часов работы, осуществлявшейся в течение девяти лет. Аппарат вмещает в себя до пяти человек (включая водителя). Хотя это и катер, внешне он не очень-то похож на таковой. Черный глянцевый окрас плюс обтекаемая форма с балансирами почему-то создает мрачноватое, хотя и восторженное

Глядя на Sea Phantom с этого ракурса, понимаешь, что источник вдохновения, конечно же, где-то в авиации.

Слева показано крыло-лыжа, обеспечивающая подъем «Призрака» над водой. Справа – схематически изображен процесс ее открытия. 2010 • август

45


секрет фирмы чувство. Вообще, Sea Phantom частенько сравнивают с НЛО, погруженным в воду. В этом сравнении действительно чтото есть, но мы опять отвлеклись. На скорости до 56 километров в час катер довольно плавно перемещается по волнам. Однако в тот момент, когда темп движения начинает возрастать, превышая эту величину, с «Фантомом» происходит необычная трансформация: из его боковых частей-балансиров вдруг выдвигаются своего рода дополнительные узкие закрылки длиной 1,8 метра. На большой скорости вода оказывает на них довольно большое давление, поэтому катер ими, как будто лыжами, начинает опираться на воду. По мере возрастания скорости эти лыжи еще больше открываются, поднимая судно еще выше. Из-за этого может показаться, что катер едва ли не летит над водой. Но, как ни удивительно, это не иллюзия: теперь о себе и вправду начинают заявлять аэродинамические закономерности. Когда судно стоит на своих крыльях-лыжах, между его корпусом и водной поверхностью, разумеется, возникает пространство, в котором, само собой, находится воздух. Так как скорость велика, то он начинает оказывать существенное давление на днище катера. Из-за этого возникает подъемная сила, которая поддерживает «Призрак» над водой. В общем, катер летит, 46

август • 2010

Борман и его «Призрак».

как это ни странно. Отсюда и такая самолетоподобная форма. Летит, но не взлетает – тяжеловат. Надо заметить, что «полетная составляющая», действующая на аппарат, достаточно велика. Благодаря ей происходит как бы уменьшение веса катера и снижается расход горючего на больших скоро-

стях, когда лыжи выдвинуты. По утверждению Бормана и его компаньонов, в таком режиме Sea Phantom требует в пять (!) раз меньше топлива, чем обыкновенное аналогичное судно таких же габаритов. При этом мощность аппарата составляет 500 лошадиных сил, а максимальная скорость –

«Морской фантом» на малой скорости. Ведет себя практически как обычный катер.


бизнес, люди и деньги

193 километра в час. Из-за этой величины сами представители компании-производителя сравнивают Sea Phantom с вертолетом. Что и отразилось в слогане, сопровождающем продукт: «Со скоростью вертолета. По цене катера». Непонятно только – причем тут вертолет?.. Кстати, сравнения с авиацией на этом не заканчиваются. Ведь повороты «Морской призрак» осуществляет тоже за счет своих лыж, которые на этот раз лучше сравнить с крыльями. Но если самолет использует для этого какие-нибудь отклоняемые консоли на крыле, то Phantom просто задвигает лыжу, с той стороны, в которую нужно свернуть. Ну и, следовательно, происходит поворот. Пока что массовое производство «призрачного» катера не налажено, и это транспортное средство существует только в варианте прототипа. Полноценная версия значительно отличаться не должна, разве что обещает быть несколько крупнее. Ожидаемая цена полноформатного катера оценивается

А здесь «Призрак» набрал скорость и вовсю эксплуатирует возникающую подъемную силу воздуха. На этих снимках кажется, что он идет на взлет. Увы, рожденный плавать вряд ли сможет полететь. Впрочем, это пока бабушка надвое сказала, ведь перед нами лишь прототип, и от полнофункциональной версии можно ожидать чего угодно.

Рядом с таким сурово-гламурным катером классно смотрятся фотомодели аналогичного свойства.

в $500 тысяч. Копите. А испытания прототипа уже проходят, и они довольно успешные. Как этот зверь рассекает по водным просторам, можете посмотреть на видеороликах (ссылка вначале статьи). Вот такую штуку придумал Дэвид Борман. Сын двух пилотов, кстати. 2010 • август

47


секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

«Революционные системы тренировки лошадей для будущего» – под таким девизом турецкая компания делает действительно умопомрачительные вещи. В ее арсенале трактор для жеребенка, автомобиль для коня, седло, заменяющее жокея, и даже железная дорога для лошадей! Добавьте ко всему этому фитнес для верблюдов, и вы поймете, что подготовка к будущему парно- и непарнокопытных идет полным ходом!

Турки построили железную дорогу для лошадей

То ли лошади тянут «поезд», то ли он их. На самом деле – ни то, ни другое.

К

Компания Kurtsystems, которую нынче называют мировым лидером в тренировке скаковых лошадей и верблюдов, начала работать в данном направлении примерно 10 лет назад. Двигала ею обеспокоенность плачевным положением дел в конном спорте. Профессионалов (в частности жокеев) становится все меньше, вследствие чего страдают лошади и падает общий уровень отрасли.

48

август • 2010

Формируя в конце 1990-х новое подразделение, KURT GROUP не испытывала проблем с финансами, поэтому Kurtsystems не спеша пошла путем проб и ошибок, подключая ученых, спортсменов, испытывая разные современные технологии, постоянно тестируя и экспериментируя с различным оборудованием и материалами. «Наша компания разрабатывает системы с целью


сокращения или замены вмешательства человека в подготовку лошадей и верблюдов, для того чтобы уменьшить или устранить ошибки, халатность и предотвратить несчастные случаи, часто происходящие по вине людей», – заявляет теперь Kurtsystems. А вот на первые прототипы революционных систем компании сегодня без слез не взглянешь – чистой воды самопал, собранный на коленке из подручных средств. Опытный образец Kurtsystems Car и автомобилем назвать сложно, и даже лошадь жалко – кажется, она и впрямь тянет телегу с аппаратурой и оператором. Но на то они и прототипы. Ведь новейшее авто, представленное 30 июня, выглядит просто убойно и, надо думать, с поставленными задачами справляется отлично. В этом немалая заслуга привлеченных к проекту британских инженеров из фирмы Roush Technologies, которые облекли технологические наработки турок в подходящую случаю оболочку. Как сообщает DRIVE.RU, шасси, ходовую часть, раму и подвеску четырехтонный Kurtsystems Car получил от пикапа Ford F-150. Движок тут от Volvo – пятицилиндровый турбодизельный объемом 2,4 литра. Трансмиссия – автоматическая, с приводом на заднюю ось. Максимальная скорость –

В историческом разделе сайта компании присутствует едва ли не единственное фото верблюда. Все-таки лошади – главные в этом проекте. 2010 • август

49


секрет фирмы 16 метров в секунду (60 км/ч)… Но что мы все о машине да о машине? Поговорим лучше о ее назначении – тренировке лошадей, которых таким способом учат галопу (оптимально 40–52 км/ч) и рыси. Все начинается с того, что Сивка-Бурка входит в «стойло автомобиля». За ним закрываются двери, и оператор подключает необходимую аппаратуру. При открытии дверей тренировка и стартует: лошадь начинает бежать, машина – ехать, подстраиваясь под скорость животного и регулируя ее. Лошадь, как видите, бежит внутри секции в форме подковы. На ней – специальные четырехточечные «ремни

Компания заявляет, что, помимо конного спорта, машина подойдет тем, кто не умеет ездить верхом или по каким-либо причинам не может больше этого делать. Правда, о возможной продаже и цене такого авто – ни слова.

Между прочим, это не первая интересная комбинация лошади и автомобиля.

50

август • 2010

безопасности», нисколько не ограничивающие свободу движений. Они и поддерживают животное (упасть оно никак не может), и являются для сидящего сзади тренера средством управления и корректировки


бизнес, люди и деньги

«мощности». На случай аварии предусмотрена двойная – автоматическая и ручная – блокировка всей системы. Kurtsystems особо подчеркивает максимальный уровень комфорта и безопасности. Во время движения тренер получает массу важных данных о лошади – ее сердечном ритме, потреблении кислорода и так далее. Кроме того, ведется компьютерный анализ движений скакуна – для этого работают видеокамеры и датчики, закрепленные на ногах коня. Таким образом, Kurtsystems Car – это техническая поддержка тренера и инструмент исследования. Авто дает возможность выявить истинный потенциал коня и уровень подготовки, узнать его критическую «точку усталости», проанализировать поведение и слабые стороны, чтобы потом оказать животному какую-либо помощь, вплоть до ветеринарной. Заметьте, все эти тонкие и в то же время плотные исследования в реальном времени можно проводить без всадника (точнее, его веса на спине коня), то есть скакун раскрывается на всю катушку в «свободном режиме». С другой стороны, лошадь, привыкшая скакать без седока, не может быть профпригодной на традиционных скачках, поэтому Kurtsystems разработала специальные тяжелые седла

Необычные предметы на морде намекают на идущее исследование.

весом от 25 до 55 килограммов. Они сделаны из гибких и мягких материалов (в основном силикона) с шарнирным металлическим каркасом внутри. Седла эргономичны и не доставляют животному дискомфорта. Вместе с тем Kurtsystems подумывает о создании жокеев-роботов, видимо, не зная, что такие боты уже третий год скачут на верблюдах в Катаре.

Понятно, что для жеребят Kurtsystems Car великовата, да и скорости у коньков-горбунков другие. Поэтому для их тренировки применяется трактор с такой же подковообразной мягкой секцией вместо ножа. Конечно, компьютерной аналитикой на таком «бульдозере» не займешься, да и не нужна она – рано еще. Наконец, пожалуй, самая интересная разработка турок – Kurtsystems Rail – настоящая

У этой разработки название тоже незатейливое – Silicon Saddle, то бишь силиконовое седло. 2010 • август

51


секрет фирмы железная дорога для лошадей. Они по аналогичному принципу придерживаются ремнями в «вагонах» (по двое в каждом), которые тянет электрический локомотив. Длина линии – 1400 метров! Главное отличие «поезда» от машины заключается в том, что с железнодорожной системой можно одновременно тренировать (рысь и медленный галоп) до 50 лошадей (!), привлекая максимум трех-четырех человек для контроля. Kurtsystems утверждает, что лошадь не страдает от «заключения в машине». Напротив, она освобождена от

Компания говорит, что может подготовить лошадей не только к скачкам, но и для любых других целей.

52

август • 2010

Привыкнув к Baby Horse Vehicle, жеребенок спокойно «пересядет» на «взрослый» автомобиль.

какого-либо принуждения со стороны всадника, не испытывает стресса из-за смены жокея, привыкает к постоянной и предсказуемой подготовке, становится в итоге более мирной и послушной по сравнению с сородичами, которых объезжают люди. И, что очень важно, – более здоровой.


эврика

Удивительные вещи порой рождаются на пересечении разных технологий и наук. Кто бы мог подумать, что инструмент, изначально придуманный для съемки рельефа поверхности с атомарным разрешением и управления нанометровыми объектами, может быть применен для того, чтобы подслушивать происходящее в организме крошечного существа!

З

Звуки играют огромную роль в мире насекомых. Порой на этом поле разворачиваются настоящие битвы между обманщиками и зачарованными жертвами. Но если жужжание, щелчки и стрекотание, распространяющееся вокруг, уже

изобретения, открытия, гипотезы

Стетоскоп для насекомых услышал звуки атомного масштаба

много десятилетий исследуют тысячи энтомологов, то зафиксировать очень слабые звуки, присутствующие внутри тела насекомого, ученые сумели только сейчас. Команда новаторов из американского университета

Божья коровка – полезное существо, она поедает тлю, спасая тем самым растения. Интересно, смогут ли ученые в следующий раз записать внутренние звуки этого жука не в лаборатории, а на природе? 2010 • август

53


эврика Кларксона (Clarkson University), возглавляемая профессором Игорем Соколовым, приспособила для записи высокочастотных акустических колебаний атомно-силовой микроскоп. Эффект превзошел ожидания. Экспериментаторам удалось уловить генерируемые внутри тел нескольких видов насекомых звуковые колебания субнанометровой амплитуды. И если ранее в такого рода работах удавалось поймать звуки с частотой до 5 герц, то модифицированная техника позволила записывать колебания до 1000 герц. Ради такого достижения специалисты из университета Кларксона придумали, как закрепить насекомое практически неподвижно вблизи наконечника атомного микроскопа. Наконечник аккуратно подводили вплотную к туловищу подопытного создания. Так благодаря усилиям авторов опыта главная деталь

Обычная комнатная муха переносит на себе различных паразитов, бактерии и вирусы. Потому узнать что-то новое о ее физиологии и жизненном цикле – всегда полезно. Возможно, «атомный микрофон» поможет биологам открыть новую главу в изучении насекомого, давно уже, как кажется, исследованного вдоль и поперек.

атомного микроскопа из довольно медленного зонда, ощупывающего рельеф образца, превратилась в своеобразную иглу звукоснимателя чрезвычайной чувствительности.

Слева: схема установки Соколова. Оранжевым показан зондкантилевер. Справа: пример такого наконечника атомносилового микроскопа, отснятый электронным микроскопом.

54

август • 2010

Ученые показали, что могут произвольно фиксировать ранее неизвестные звуки, прослушиваемые в разных точках поверхности насекомых. Колебания эти, вызываемые, судя по всему, биологическими процессами, лежат в диапазоне 10–600 Гц. Анализ данных с «атомного стетоскопа», полагают разработчики устройства, поможет биологам открыть новые особенности и тонкости в физиологических процессах у насекомых. А выгода от такого прорыва будет многогранной. «Насекомые представляют интерес не только как самая


изобретения, открытия, гипотезы

многочисленная и разнообразная группа животных на планете, но и как высокоэффективные биомашины, значительно варьирующиеся по размеру, – говорит Соколов. – Некоторые из них являются сельскохозяйственными вредителями. Комары и другие насекомые – важные переносчики заболеваний растений, животных и человека. Кроме того, обширные земли на планете еще не используются людьми, потому что заняты кровососущими насекомыми». Расшифровка звукового сопровождения биологических процессов может ока-

Тело даже крупного комара в длину достигает от силы одного сантиметра. Создать для такого существа стетоскоп – задача для настоящего Левши.

заться весьма информативным методом анализа. Но только

Авторы микроуха уверены, что вскоре смогут подслушать много интересного в мире бактерий, причем многие открытые «на слух» вещи окажутся новыми и неожиданными.

3D-изображение клеток дрожжей, которые вибрируют на слышимых частотах и издают различные звуки при различных условиях.

в последние годы стала появляться техника, способная на подобный трюк. Тут нужно вспомнить опыты по прослушиванию белков и новейшее «микроухо» для бактерий. Стетоскоп для насекомых, несомненно, займет достойное место в ряду таких ярких изобретений. 2010 • август

55


эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Вышибленные атомы превратили графит в магнетик

На фото показано трёхмерное изображение отдельной атомной вакансии, полученное при помощи сканирующей туннельной микроскопии. Хорошо виден резонансный пик.

56

август • 2010

И

Ученым очень нравится идея создания биосовместимых и к тому же дешевых магнитов на основе графита. В связи с этим они охотно исследуют свойства этого материала. На этот раз группе испанских физиков удалось получить и изучить магнетизм в графите на уровне отдельных атомов углерода.

Исследование провели Мигель Ухеда, Иван Бриуэга и Хосе Гомес-Родригес из Автономного университета Мадрида совместно с Франсиско Гинеа из Института материаловедения Мадрида. О результатах ученые рассказали в журнале Physical Review Letters . Напомним, что раньше графит (или его составляющую – слои графена) на предмет магнетизма изучали несколько иначе. Тогда физики исследовали поведение электронов на сравнительно масштабных дефектах – границах зерен, и определяли их влияние на свойства материала в целом.

Нынешняя группа ученых решила понять, что же происходит на еще более низком уровне. «Если бы мы научились внедрять графен в настоящие электронные устройства, это было бы настоящим прорывом в области нанотехнологий. Но для этого сначала надо выяснить, как влияют на механические, электронные и магнитные свойства материала отдельные атомные дефекты», – рассказывает Бриуэга. Испанцы провели эксперимент с высокоупорядоченным пиролитическим графитом (highly ordered pyrolytic graphite), состоя-


Спектр dI/dV (он характеризует электрические свойства поверхности на атомном уровне), измеренный как на α(красные кружки), так и на β-вакансиях (синие кружки), а также на обычном (бездефектном) графите (черные кружки). Резонанс на α-вакансии выше, чем на β-вакансии, значит, и ее магнитный момент будет больше. Справа: рассчитанная плотность состояний атома, расположенного наиболее близко к вакансии; красным цветом – для вакансии на α-месте, синим – на β-месте.

щим из чередующихся графеновых листов (A и B). Каждый B-лист (лежащий ниже) в нем немного сдвинут относительно A-листа так, чтобы половина углеродных атомов последнего имела под собой атомы из B-листа (так называемое α-место), а вторая половина – нет (β-место). Сначала физики в ультрачистой камере сняли с поверхности графита несколько верхних слоев графена. Таким образом они избавились от всех примесей, которые могли бы повлиять на результаты измерений. Точечные дефекты в атомной решетке (единичные вакансии углеродных атомов) были созданы при помощи низкоэнергетического облучения образцов ионами Ar+, за ним последовал отжиг при 650 °C. Низкотемпературная сканирующая туннельная микроскопия (STM) показала, что над каждой

вакансией присутствует острый резонансный пик. Пики по форме соответствовали предсказанным теорией (кстати, экспериментально их наблюдают впервые). Резонанс, «сидящий» на вакансии, ученые связывают с появлением магнитного момента. Дефекты заставляют спины близлежащих электронов выстраиваться с учетом электрон-электронных взаимодействий. При этом разные вакансии образуют различные магнитные моменты, которые могут взаимодействовать друг с другом. Испанцы полагают, что существует возможность заставить весь материал на макроскопическом уровне обзавестись ферромагнитными свойствами. Для этого вполне может быть достаточно избавиться от единичных атомов углерода в решетке графита. «В обычном углеродном материале никакого магнетизма быть

не может, так как его электроны образуют пары при формировании ковалентных связей. Такие электроны не могут создать магнитные моменты, так как их противоположные спины компенсируют друг друга», – рассказывает Бриуэга. В то же время удаление одного из атомов углерода (это и проделали физики в нынешней работе) приводит к разрыву связи, образованию неспаренного электрона и возникновению магнитного момента. Результаты работы свидетельствуют не просто о соответствии теории практике, но и о том, что графен может когда-либо действительно найти применение в качестве необычного магнетика. Кроме того, наличие резонанса может привести к повышению химической активности углеродного материала. «Магнит на основе углерода был бы идеальной заменой обычным металлическим магнитам, он мог бы быть использован в биомедицинских устройствах», – говорит Иван. При этом производство графеновых магнитов обходилось бы дешевле, хотя бы потому, что исходное сырье стоит в тысячу раз дешевле того же никеля, например. Дополнительными преимуществами могут стать гибкость и низкий вес таких магнитов. Правда, пока их главная характеристика – намагниченность – оставляет желать лучшего, графену очень далеко до самых сильных магнитных материалов. 2010 • август

57


эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Беспереходный транзистор ведет микросхемы к новым масштабам

Первый в мире транзистор без полупроводниковых переходов построен ирландскими физиками. Как ни удивительно, общий принцип устройства был предложен 85 лет назад, но только теперь его удалось материализовать. Между тем столь долгожданный новичок разрушает один из важных барьеров, стоящих на пути дальнейшего уплотнения электронных схем.

Схематический разрез нового транзистора и его фрагмент под электронным микроскопом. Простая внешне схема потребовала долгих лет подготовки к реализации.

9

90 нанометров, 60, 30 – кто меньше? Характерные размеры отдельных элементов схемы при изготовлении чипов памяти и всяческих

58

август • 2010

процессоров медленно, но упорно подбираются к масштабу, за которым в производстве возникнут серьезные сложности. И одна из них –


необходимость филигранной «высадки» на поверхности исходной кремниевой пластины различных легирующих примесей, которые превращают полупроводник в материал с разными типами проводимости (дырочной и электронной, или p- и n-типа). За счет таких добавок в нужных точках возникают p-nпереходы – промежуточные зоны в месте контакта двух кусков полупроводника с избытком дырок и электронов по обе стороны от границы. Эти переходы – сердце любого транзистора. Беда в том, что в современных транзисторах, получаемых в составе интегральных схем, «капли» этих разнонаправленных добавок уже составляют по 10 нанометров в поперечнике (и даже меньше) и буквально соседствуют друг с другом. А «статистический» характер внесения атомов примесей и их дальнейшая диффузия сильно затрудняют получение перехода с четко заданными размерами и границами уже на таких масштабах. На горизонте маячит тупик. Выход из него удалось найти Жану-Пьеру Коленжу (JeanPierre Colinge) и его коллегам из ирландского национального института Тиндалла (Tyndall National Institute). Причем они возродили на новом витке развития техники очень давнюю мысль – транзистор, в ко-

Полевые транзисторы – основа всей современной электроники. В них ток через проводящий канал управляется перпендикулярным электрическим полем, меняющимся в зависимости от величины и полярности напряжения на затворе. Этот класс транзисторов в свою очередь подразделяется на разные типы, важнейшим из которых является MOSFET (металлоксид полупроводник или просто МОП). Здесь затвор изолирован от канала очень тонким слоем диэлектрика (обычно диоксида кремния). На рисунке показаны три вариации MOSFET: слева – с индуцированным (вверху) и встроенным каналами p-типа (и основой n-типа), а справа – транзистор, у которого канал и подложка обладают противоположными типами проводимости, то есть n и p соответственно. Как хорошо видно, без p-n-переходов тут не обойтись.

2010 • август

59


эврика тором нет никаких переходов и, соответственно, необходимости в тонких градиентах легирующих примесей в толще материала. «Хотя идея транзистора без переходов может показаться довольно необычной,

Лилиенфельд (вверху) в начале XX века, конечно, ничего не знал о нанопроводках, однако общий принцип работы полевого транзистора с изолированным затвором сформулировал и обосновал именно он. Первые работающие транзисторы такого типа появились только в 1960 году, но по конструкции заметно отличались от прибора, описанного Юлием, что повлекло за собой ряд как плюсов (для облегчения производства), так и минусов (для самих схем). Коленж (внизу) утверждает, что его нынешний вариант транзистора идеологически наиболее близок к оригинальному проекту 85-летней давности, разве что выполнен в ином масштабе – с поправкой на современные возможности миниатюризации.

60

август • 2010

В силу ряда технологических ограничений в последующие годы люди разработали и построили множество иных по строению транзисторов, но не тот самый, о котором рассуждал изобретатель этого полезного устройства. Это

Схема беспереходного транзистора Коленжа и его коллег. Ключ к появлению этого устройства – техника получения тонкого (поперечником всего в несколько десятков атомов) нанопровода при помощи гравировки фокусированным электронным лучом.

само слово «транзистор» не подразумевает обязательного наличия переходов по своей сути», – пишут авторы эксперимента. И ведь выдвинута была эта идея задолго до появления самих микросхем и электронной промышленности. Все нынешнее разно­ образие транзисторов берет свое начало в работах австровенгерского физика Юлия Эдгара Лилиенфельда (Julius Edgar Lilienfeld), предложившего первый вариант данного прибора еще в 1925 году.

осуществила только команда Коленжа. Ее транзистор состоит из кремниевого нанопровода n-типа (проводящий канал), который окружает крайне тонкий слой диоксида кремния. Поверх него лежит своего рода «скоба» из полупроводника p-типа. Она является затвором, и уже одно его присутствие резко сокращает количество свободных электронов в области канала под «скобой». Если между истоком и стоком имеется напряжение,


изобретения, открытия, гипотезы

электроны все равно не побегут по каналу – затвор не позволит. «Это «обручальное кольцо» – структура, которая «сдавливает» проводящий кремний так же, как вы останавливаете поток воды в шланге, сжав его», – образно поясняет ЖанПьер вмешательство затвора в работу нанопроводка. Однако подача напряжения на затвор заставляет его «ослабить хватку», и ток начинает проходить. Аналогично группа построила «зеркальный» вариант своего транзистора, в котором нанопровод обладает проводимостью p-типа, а «обручальное кольцо» – n-типа. Принцип работы системы от такого обращения не меняется, хотя изменяются основные носители заряда. Авторы устройства сообщают, что оно имеет превосходную вольт-амперную характеристику, крайне низкий ток утечки и меньшее воздействие на нормальную работу затвора скачков напряжения и температуры, чем у нынешних транзисторов. Малый ток утечки, в свою очередь, благоприятно влияет на энергопотребление схемы. «Беспереходное устройство близко к идеальным электрическим свойствам и ведет себя как самый совершенный транзистор. Кроме того, оно обладает потенциалом для более быстрой работы с использо-

ванием меньшей энергии, чем обычные транзисторы в сегодняшних микропроцессорах», – утверждает Коленж. Но куда интереснее перспективы для промышленников. «Эту конструкцию легко изготовить даже в миниатюрном масштабе, что приводит нас к крупному прорыву в по-

тенциальном сокращении расходов», – добавляет Жан-Пьер. Сейчас команда ирландских физиков ведет переговоры с некоторыми из ведущих компаний – производителей полупроводниковых схем с целью дальнейшего развития и, возможно, лицензирования данной технологии.

Пройдя путь от транзисторов «на ножках» в 1960-х до транзисторов, «выращенных» сразу на поверхности схем в начале 1970-х, число этих ключевых элементов в одной схеме за тридцать лет выросло с нескольких сотен до более чем двух миллиардов. Если мы хотим и дальше двигаться такими темпами, скоро нам потребуется нечто большее, чем банальное изменение масштаба составных частей. Не исключено, что это «большее» – как раз транзистор без p-n-переходов.

2010 • август

61


эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Легчайшие кварки взвешены с невероятной точностью

Международная команда физиков из Великобритании, Испании, Канады и США рассчитала значения массы наиболее легких кварков – так называемых верхнего (u) и нижнего (d). Новое измерение на порядок превышает точность большинства предыдущих благодаря найденному учеными обходному пути.

Кварками (обозначены фиолетовым) называют элементарные частицы, из которых, наряду с антикварками (на рисунке – зеленые) и глюонами (черные спирали), состоят протоны и нейтрон.

К

Кварки традиционно делят на шесть «сортов», или ароматов, – нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Первые доказательства их существования получили более 40 лет назад, однако долгое время не удавалось измерить их массу экспериментально или хотя бы дать ей теоретическую оценку.

62

август • 2010

При том что определение характеристик кварков чрезвычайно важно для создания фундаментальных физических моделей, существует одно значимое препятствие. Так называемое свойство конфайнмента однозначно не позволяет наблюдать кварки в свободном состоянии. Физикам остается работать с адронами –


элементарными частицами, состоящими из двух (мезоны) или трех (барионы) кварков. Для расчета характеристик адронов в последнее время ученые используют метод «квантовой хромодинамики на решетке» (Lattice QCD). В этой трактовке КХД время принимается за дискретную величину. Происходит расчет таким образом: в пространстве виртуального адрона строится решетка. В ее узлах определяют поля, соответствующие кваркам, а в соединяющих соседние узлы звеньях – соответствующие глюонам. Точность моделирования определяется размером звеньев, которые все уменьшаются по мере роста компьютерной мощности. Массы кварков подбираются так, чтобы свойства получающихся адронов соответствовали экспериментальным данным. И если массы тяжелых кварков уже посчитали с достаточно высокой точностью, то погрешность значений для легких фундаментальных частиц до сих пор составляла целых 30%. Авторы нынешнего исследования сосредоточились на определении массы самых легких кварков – верхнего и нижнего. Они не стали вычислять массы кварков напрямую, а определили соотношение масс очарованного (с) и странного (s) кварков, проведя мо-

В случае протона, который состоит, как предполагается, из двух верхних кварков и одного нижнего (на рисунке), эти три частицы отвечают примерно за 1% его массы, все остальное загадочным образом приходится на глюонное облако. «Загадочность» проистекает оттого, что сами глюоны – частицы безмассовые. Масса возникает как свойство глюонного облака, взаимодействующего с кварками, и это представление – один из «фронтов» современной физики, где многое еще остается непроясненным. Тем ценнее нынешние вычисления массы кварков.

делирование для решеток, где интервалы между узлами составляли от 0,15 до 0,05 фемтометра (10-15 метра). Полученное значение – 11,85 – использовали в дальнейших расчетах вместе с выясненной в 2008 году массой очарованного кварка и данными о соотношениях масс странного, верхнего и нижнего кварков, полученных другой командой исследователей. В результате ученые подсчитали, что масса u-кварка должна равняться 2,01 мега­ электронвольта, а d-кварка – 4,79 МэВ. Эти значения составляют, соответственно, 0,214% и 0,51% от массы протона. Погрешность

же в определении массы легких кварков была уменьшена с 30% до 1,5% – в 20 раз. Более точные расчеты делают массу легких кварков почти столь же определенной, как массу тяжелых, и это огромный прорыв и своего рода фундамент для будущих экспериментов. Впрочем, для того чтобы новые результаты были окончательно признаны научным сообществом, их должна еще экспериментально подтвердить независимая группа специалистов. Так, например, по мнению не участвовавшего в исследовании профессора Колумбийского университета Нормана 2010 • август

63


эврика Криста (Norman H. Christ), в своих расчетах авторы делают несколько допущений, которые могут существенно исказить результат и нуждаются в тщательной перепроверке. Сами исследователи надеются построить на основе своих изысканий теорию, которая будет развивать положения Стандартной модели и четко объяснять, почему кварки имеют ту или иную массу.

Массы четырех легчайших кварков (шкала слева в МэВ/ с2), которые приводят физики в опубликованной Physical Review Letters статье. Цветом показан диапазон прежних оценок, который зафиксирован в документах международной коллаборации Particle Data Group.

Новые данные можно будет использовать при расшифровке результатов столкновений

Само слово «кварк» ведет свое происхождение из последнего романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану» (Finnegans Wake), писавшегося 16 лет (на снимке – дублинский фонтан в виде Анны Ливии Плюрабель, героини романа). Язык этого романа так фантастически сложен, что вышедшая в 1939 году книга до сих пор полностью никем не переведена на русский.

64

август • 2010

частиц на набирающем мощность Большом адронном коллайдере.


эврика

Первые млекопитающие появились на Мадагаскаре намного позже, чем данный остров собственно и стал островом. Как животные заселили его, ученые еще спорят. Самый вероятный способ, на первый взгляд, выглядит комичным и вызывает в памяти известный мультфильм – животные на Мадагаскар приплыли.

изобретения, открытия, гипотезы

Зверей Мадагаскара прибило к острову волной удачи

Лемуры – самое известное «украшение» острова. В сознании людей они связаны с Мадагаскаром столь же прочно, как кенгуру с Австралией. А кошачий лемур, что на фото, – самый известный из лемуров.

Ч

Четвертый по величине остров на планете считается одним из самых интересных для биологов мест в мире. Тут наблюдается удивительное разнообразие флоры и

фауны, причем большинство млекопитающих Мадагаскара, половина его птиц и 90% растений не встречаются больше нигде на Земле. И все из-за длящейся вот уже 2010 • август

65


эврика десятки миллионов лет изоляции. Она же ставит перед учеными непростой вопрос. Будучи некогда частью древнего континента Гондвана (Gondwana), Мадагаскар откололся от будущей Африки 160 миллионов лет назад, а от Индии – примерно 90 млн. Между тем первые млекопитающие появились на острове 60 миллионов лет назад. Каким образом они преодолели 400-километровый пролив? Чтобы объяснить это, некоторые специалисты выдвинули гипотезу о сухопутном мосте, соединявшем какое-то время Мадагаскар с Африкой. Однако такая версия требовала радикального пересмотра представления о тектонике плит данного региона. Альтернативная гипотеза – прибытие животных на естественных плотах (обломках стволов, прочей растительности). Но океанские течения сейчас таковы, что приплыть из Африки на Мадагаскар (без моторов, паруса и весел, разумеется) – совершенно невозможно, ведь вода там несет плот, напротив, от острова к Черному континенту. Теперь в пользу версии о многодневном морском путешествии чаша «научных весов» склонилась благодаря работе Джейсона Али (Jason 66

август • 2010

Типичные океанские течения в эоцене по новой модели. Цвета отражают глубинные течения, стрелки – поверхностные. На врезке – современные поверхностные течения вокруг Мадагаскара.

Ali) из университета Гонконга (University of Hong Kong) и Мэттью Хабера (Matthew Huber) из университета Пардью (Purdue University). Они выяснили, что же было 60 миллионов лет назад, воспользовавшись моделью изменения климата, в которую внесли данные о перемещении континентов. Оказалось, что из-за сдвига по широте (в то время Мадагаскар и Африка располагались на 15 градусов южнее) Мозамбикский пролив лежал в пределах совсем другого океанского круговорота и направление течений в нем было прямо противоположным. Модель показала, что в ту эпоху по меньшей мере

на один месяц каждые сто лет потоки становились достаточно сильными, чтобы донести, к примеру, крупное бревно с несколькими существами на нем от Африки до Мадагаскара. Правда, при скорости течения в 0,2-0,3 метра в секунду пересечение пролива (если считать его древнюю ширину примерно той же, что и сейчас) занимало у животных от 16 до 24 дней. Тяжелое испытание, что ни говори, но не безнадежное. Данная версия объясняет и тот факт, что эндемичные виды животных острова – сравнительно небольшие. Если бы существовал «мост», на остров попали бы слоны, лошади и другие крупные создания.


изобретения, открытия, гипотезы

Предки нынешних лемуров высадились на Мадагаскаре 50-60 миллионов лет назад, ежи – 25-42 млн, грызуны – 20-24 миллиона лет назад. После этого поступление новых видов оборвалось. Таковы данные биологов. Модель течений, построенная Джейсоном и Мэттью, отлично укладывается в эту Распределение неблагоприятных (синие тона) и благоприятных (зеленый, желтый, оранжевый) поверхностных течений вокруг Мадагаскара: слева – большую часть смоделированной эпохи, справа – в самые удачные периоды усиления потоков к острову. Длина стрелок отражает абсолютную скорость течения (стрелка на врезке – 20 см/с), цвета – их проекцию на направление западвосток (шкала внизу – см/с).

Версия о дрейфе на плотах впервые была подробно рассмотрена еще в 1940 году американским палеонтологом Джорджем Симпсоном (George Simpson). Он сравнивал такое путешествие с тотализатором. Крупные звери вроде антилоп и львов на него даже не могли бы «приобрести билет», кто-то предпринял попытку, но проиграл, и только некоторые животные (мыши, лемуры, фоссы) вытянули «счастливый» билет на остров. Такая фильтрация, по мнению Симпсона, и могла бы объяснить странный набор фауны Мадагаскара. Рисунок взят из научной статьи Джорджа (Mammals and Land Bridges), вышедшей в Journal of the Washington Academy of Sciences.

картину. Компьютер показал, что между 50 и 20 миллионами лет назад благоприятные «токи» в проливе ослабевали, а 20 миллионов лет назад картина течений сменилась на нынешнюю, «запирающую» остров «на замок». Так ученым удалось наглядно связать столь далекие, казалось бы, вещи, как картина океанских течений и эволюция животного мира на планете. Ведь «скачки с тотализатором», случившиеся в Мозамбикском проливе десятки миллионов лет назад, наверняка повторялись в другие эпохи и в других местах. Об этом рассуждал еще Симпсон. Свежему доказательству своей правоты он был бы рад. 2010 • август

67


здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Шелковый чип показал чудеса совместимости с живым мозгом

Электроды, размещенные в мозге, могут поставлять медикам информацию о месте и времени возникновения эпилептического припадка, данные о работе нейронов в «неисправных» областях или могут быть использованы для управления электроникой силой мысли парализованного человека. Но для успеха и гарантии здоровья пациента очень важен дизайн таких электродов.

Главное преимущество нового имплантата (на снимке он показан на модели мозга) – умение «затекать» в складки и борозды коры, формируя плотный, но при этом не травмирующий живую ткань интерфейс между мозгом и электродами.

П

При внедрении контактов в мозговую ткань возникает большая проблема: сложная геометрия поверхности коры не позволяет вживлять действительно широкие массивы датчиков. Либо такая имплантация несет с собой слишком много повреждений, либо контакт получается слабый, а часть электродов так и вовсе не работает (участки в углублениях оказываются им недоступны).

68

август • 2010

Немало было попыток создать идеал имплантата, но, быть может, самый перспективный вариант появился только сейчас. Чтобы наконец-то совместить большую арену сбора надежных сигналов с минимальным воздействием на мозг, нужно было придумать решетку контактов, по гибкости и «адаптивности» превосходящую все ранее виденное.


Именно такое достижение продемонстрировали Брайан Литт (Brian Litt) из медицинской школы университета Пенсильвании, Джон Роджерс (John Rogers) из университета Иллинойса (University of Illinois at Urbana-Champaign) и ряд их коллег из других университетов США, а также Китая. Ученым не составляет труда произвести тонкие контакты и проводки, скажем, из золота. При толщине в считанные микрометры они будут достаточно мягкими, чтобы повторять рельеф коры. Но сначала их ведь необходимо как-то пристроить на место работы с высокой точностью,

«Биосовместимость представляет собой серьезную проблему для нового поколения медицинских имплантатов, – говорит Брайан Литт. – Мы хотели сделать ультратонкие устройства, сделанные из биосовместимых материалов, которые могут быть вставлены в мозг через маленькие отверстия в черепе».

Изготовление имплантата начинается с размещения каптона на обработанной стеклянной пластине (1). Сначала вырезаются дорожки, потом добавляются проводники, полимер снимается со стекла (2) и совмещается с шелковой основой (3). С одной из сторон решетки, содержащей 30 контактов (4), присоединяется плоский набор проводков (5), идущих к чипу (6), занятому первичной обработкой сигналов.

не смяв и не порвав тонкий металл. Логичный выход: нужна подложка, разлагаемая после того, как она выполнит свою задачу. Такой строительной основой для нового типа имплантата стал субстрат из фиброина натурального шелка, взятого из кокона шелкопряда Bombyx mori. Материал этот достаточно упругий и прочный, чтобы устройством можно было манипулировать в ходе хирургической операции, но при этом достаточно мягкий, чтобы снизить риск травмы. Поверх шелковой подложки авторы новой технологии разместили тонкую сетку из

полиимида (был использован материал каптон – kapton), она служит для электрической изоляции и для формирования правильного рисунка из проводящих дорожек и контактов. Самое интересное начинается после того, как решетку поместили в тот участок мозга, работу которого необходимо зафиксировать. При контакте с внутренней средой организма (а также при добавлении физиологического раствора) белок шелковой основы начинает растворяться. Остающийся свободным ажурный каркас из тонких проводков и контактов, си2010 • август

69


здоровый интерес дящий на полимерной сетке, за счет действия капиллярных сил начинает изгибаться, точно повторяя форму коры мозга в данном месте, словно термоусадочная упаковка. Теперь он плотно прилегает к ней, в то же время не повреждая. Кстати, варьируя предварительную обработку шелкового материала, исследователи добились регулировки времени рассасывания основы чипа в пределах от нескольких минут до часов. Эта регу-

лировка должна пригодиться при выполнении сложных операций на мозге. Авторы работы изготовили несколько вариантов свое-

Здесь показаны размеры чипа, в том числе ширина проводящих дорожек и контактов. Толщина же их в разных экземплярах устройства составляла 2,5 и 7 микрометров. Белым цветом и стрелкой отмечена полимерная сетка, желтым – внедренный в нее металл. Внизу: серия опытов с обертыванием новой схемы вокруг цилиндров разного диаметра (сверху вниз) при различной толщине сэндвича (слева направо). Красные и синие надписи отмечают, соответственно, случаи, когда изгиб подложки недостаточен и когда имплантат хорошо прилегает к цилиндру.

70

август • 2010

го устройства, отличные по толщине шелковой основы и ряду других параметров, а также сравнительный аналог без шелка. Они тщательно замерили механические свойства образцов, проверив их сначала на моделях мозга, а затем и на лабораторных животных. Ученые показали, что тонкий шелковый вариант обеспечивает хороший контакт с мозгом, в то же время исключая раздражение и рубцевание живой ткани. Решающей проверкой стала имплантация таких сэндвичей в мозг взрослых кошек. Ученые поместили электроды в зрительную кору животных. Регистрируя ток от нервных клеток при визуальной стимуляции (кошкам показывали различные картинки), экспериментаторы доказали, что тонкая сетка, высаженная на коре при помощи шелковой основы, дает самый четкий и подробный сигнал в сравнении с традиционными толстыми проволочными электродами. Важно, что на участке имплантации не наблюдалось никакого воспаления по меньшей мере за все четыре недели опыта. А значит, электроды нового дизайна, по всей видимости, можно будет оставлять имплантированными в голову людей-пациентов на месяцы, а может, и на годы, что открывает совершенно новые перспек-


медицина, здоровье, образ жизни

тивы для исследований в области неврологии и терапии. Тут, правда, встает вопрос о подтягивании других компонентов имплантата до такого уровня гибкости и совместимости. Так, чтобы не тянуть множество проводников наружу, следует снабдить контактный чип микросхемой обработки и шифровки сигнала, а еще лучше – радиопередатчиком. Создание интегрированных систем такого типа требует построения по аналогичному принципу биосовместимых цифровых чипов, а также – источников питания. И в данном направлении Роджерс, Литт и их коллеги уже движутся. Они построили опытный образец чипа на шелке, содержащего кремниевые тран-

Помимо кошек, авторы «шелкового чипа» испытали технологию на мышах. На срезе (вверху слева) показан имплантат (B) толщиной 100 микрометров, размещенный между слоями эпидермиса (A) и гиподермиса (C). Срез сделан через 4 недели после внедрения пленки. Никаких следов воспаления, следовательно, выбранный материал толерантен к живой ткани по меньшей мере на этот срок, – заключают авторы опыта. Справа: решетка электродов при сильном увеличении. Внизу слева: схематический разрез чипа. Синий цвет – шелк, зеленый – полимер, желтый – золото.

зисторы, и проверили его на лабораторных животных

«Шелковый» чип и его тест на модели мозга, а также на стеклянных трубках.

(правда, еще не на мозге). Аналогично ученые пробуют создать ультратонкие аккумуляторы, сводящие к минимуму воздействие на живую ткань. Все эти компоненты еще предстоит свести вместе и проверить их безопасность. Но в перспективе это может привести к рождению совершенно потрясающих устройств: гибких чипов-имплантатов, которые можно было бы внедрять в нужное место организма через минимальный надрез, через катетер. Внутри чипы бы расправлялись и занимали нужную позицию, а затем годами передавали информацию о работе клеток медикам. 2010 • август

71


здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Молекулярные войска победят дегенерацию нервов

Удивительное совпадение — практически одновременно появились два независимых исследования, предлагающие новые эффективные методы ведения «молекулярной войны» против разрушающих нервы недугов. В центре внимания специалистов в обоих случаях оказались аксоны, которые обычно становятся первой жертвой болезни.

Одна из самых неприятных и практически необратимых напастей в современном мире – так называемые нейродегенеративные заболевания, прогрессирующее нарушение функций нейронов (на картинке), приводящее рано или поздно к их гибели.

А

Авторы первого открытия – команда ученых из института Бабрахама (Babraham institute), которая обнаружила молекулу, играющую ключевую роль в успешном функционировании аксонного транспорта, перемещении по нервному отростку различного биологического материала. Это имеет важнейшее значение для сохранения жизни нервных клеток, и даже более

72

август • 2010

Аксонный транспорт – это перемещение по аксону нервной клетки различного биологического материала.

того, теперь специалисты могут по-новому взглянуть на факторы, приводящие к таким расстройствам нервной системы, как, к примеру, рассеянный склероз. Поясним, характерная черта нейродегенеративных


заболеваний – потеря жизнеспособных нервных клеток, которой, как показывают опыты, чаще всего предшествует дегенерация аксонов. Их разрушение неоднократно регистрировалось при многих болезнях такого типа, но до сих пор этот феномен сам по себе не был подробно исследован. Как сообщил руководитель исследования Майкл Коулман (Michael Coleman) в пресс-релизе университета, его команде удалось идентифицировать как главного защитника нервных клеток от вырождения молекулу, известную под названием Nmnat2. Связь здесь прямая и грубая – в отсутствие данной молекулы даже здоровые и неповрежденные клетки потихоньку начинают деградировать, и наоборот – повышение уровня Nmnat2 может задержать процесс разрушения уже травмированных клеток. Этот метаболический фермент находится в мембранной структуре, известной как аппарат Гольджи, и, как теперь уже выяснили кембриджские специалисты, в составе аксонов. А это означает, что сам фермент никуда вводить не нужно – он и так присутствует в каждой нашей нервной клетке: достаточно просто простимулировать его активность извне.

Дегенерировавшие нейроны (левый блок) после сделанной учеными инъекции начали расти (правый блок) и вернулись к нормальному функционированию.

Такая потрясающая простота открывает широкий простор для новых терапевтических возможностей защиты синапсов и аксонов заранее, путем профилактических мер, разработка которых – вопрос ближайшего будущего. Сам Коулман поэтически

сравнивает значение аксонов для нервов с жизненной влагой для цветка: «Вода – это ограничивающий фактор, первичный для выживания, даже если цветку и требуются другие жизненно важные вещества в долгосрочной перспективе». Больше под-

Аксонный транспорт обеспечивает бесперебойный трафик тысяч биохимических соединений, необходимых для выживания самих аксонов и успешного функционирования ста миллиардов наших нервных клеток. Потому дегенерация аксонов может быть фактически приговором – она ведет к болезни Альцгеймера, глаукоме и заболеваниям двигательных нейронов. На иллюстрации хорошо видно, как «загораются» потухшие было нервные окончания после стимулирования Nmnat2. 2010 • август

73


здоровый интерес робностей об исследовании можно узнать из статьи, опубликованной в PLoS ONE. Другое удивительное открытие, для совершения которого потребовалось почти два десятилетия экспериментов, обнародовали швейцарские исследователи из университетской клиники Цюриха (UniversitätsSpital Zürich) под руководством Адриано Агуцци (Adriano Aguzzi). Они наконец выяснили, в чем заключается функция таинственных прионов, которые, в определенной своей форме (так называемой конформации белка), напрямую связаны с такими заболеваниями, как коровье бешенство и его проявление у людей – синдром Крейтцфельда-Якоба, неуклонно прогрессирующее разрушение мозга и массовое отмирание нейронов. Ранее ученым даже удавалось синтезировать прионы в лабораторных условиях, но не раскрыть их секрет. Опубликованные в Nature материалы исследования позволяют утверждать, что загадочные белки в организме млекопитающих (при правильном функционировании) служат вполне благородной цели – поддерживать миелиновую оболочку, электроизолирующую прокладку, защищающую аксоны нейронов. Такая ситуация, разумеется, сохраняется до тех 74

август • 2010

Поначалу было трудно принять саму идею того, что «зловредный белок», как о нем было принято думать ранее, в правильной конфигурации может выполнять такую важную функцию. Агуцци с коллегами изучили четыре различных штамма мыши, лишенные гена прионов PrPC. У каждого зверька они обнаружили, независимо от переносимых нагрузок, признаки повреждения миелина всего через шесть недель после рождения (микрофото A-H). В возрасте двух месяцев нервы были широко демиелинизированы, и мыши стали более чувствительны к боли. Измерительная шкала A,B – 8 мкм, C-H – 5 мкм.

пор, пока белки работают в своем нормальном режиме. А вот демиелинизация нервов спинного мозга, к примеру, очень быстро приводит к рассеянному склерозу,

методы излечения которого науке пока неизвестны. Швейцарцы пришли к выводу, что когда миелиновые «ножны нервов» изнашиваются, определенные фермен-


медицина, здоровье, образ жизни «При рождении у подопытных мышей повреждения миелина отсутствовали, что только подтверждает – прионы и впрямь необходимы для поддержания качества миелиновой оболочки, которая уменьшается на протяжении всей жизни, – комментирует Агуцци проведенные эксперименты. – Любопытно, что когда мы повторно ввели белки-прионы конкретно в нервы, демиелинизации не произошло». У мышей с дефицитом приона (микроснимки, помеченные PrnP) наблюдаются более четкие дефекты в миелиновом слое. Масштабная линейка – 50 мкм.

ты расщепляют «правильные» белки-прионы и запускают ремонтный процесс. Пока опыты проводились лишь на седалищном нерве, однако команда Агуцци уже подозревает, что прионы действуют аналогичным образом и в головном мозге. Если это действительно так – у исследователей как

из Кембриджа, так из Цюриха нет иного противника, кроме времени, в борьбе с убивающими нервные клетки заболеваниями.

2010 • август

75


здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Генная инженерия впервые поборола лихорадку Эбола

Это смертельно опасное заболевание пытаются научиться лечить с 1970-х годов. Вирус передается при прямом контакте или через необработанные предметы. При этом он «сжигает» почти всех зараженных людей за считанные дни. И вот его впервые удалось уничтожить при помощи методов генной терапии. Правда, пока лишь в организме низших приматов.

Вирус Эбола представляет особый интерес ещё и потому, что может быть использован в качестве биологического оружия.

Г

Группа исследователей под руководством Томаса Гизберта из Бостонского университета смогла вылечить от лихорадки Эбола макак-резус. Биологи привили девяти животным заирский подтип вируса, являющийся «самым летальным»: умирают около 90% зараженных. В течение шести дней четверым подопытным стали ежедневно, а троим через день выдавать лекарство на основе малых интерферирую-

76

август • 2010

щих РНК (siRNA). Двоих макак-резус оставили в качестве контрольных – им лекарство не выдавали. Что стало с этими животными, предположить нетрудно. А вот по поводу остальных выяснилось следующее: через 10 дней после заражения у первой группы вирус не был обнаружен вовсе, а у второй – лишь малое его количество. Достижение значительное, ведь над созданием и испыта-


нием вакцин от Эбола работают многие научные группы, однако победить инфекцию уже после заражения удалось впервые. «Действующее вещество», особым образом спрятанное в молекулы жира, заставляло замолчать гены, ответственные за выработку ключевых для вируса белков L, VP24 и VP35. Все они необходимы патогену для выживания и размножения. Статья авторов исследования опубликована в журнале The Lancet. Отметим дополнительное преимущество нового метода лечения: siRNA, подходящие для определенного штамма вируса, могут быть синтезированы довольно быстро. То есть если в Африке или любом другом регионе мира вдруг появится разновидность Эбола, невиданная медиками ранее, терапевтическое решение будет найдено в разумные сроки. Биохимик Гайя Амарасингхе (Gaya Amarasinghe) из университета Айовы считает, что нынешнее открытие хорошо еще и тем, что позволяет создать лекарство от других филовирусов, также вызывающих геморрагические лихорадки. Кстати, именно Амарасингхе и его коллеги в свое время расшифровывали структуру белка VP35. Гизберт отмечает, что та же тактика, скорее всего, позволит побороть вирус Эбола и у человека. Однако вопрос клинических испытаний на людях натыкается на отсутствие фи-

Биолог проходит очистку после работы с вирусом Эбола.

нансирования. Одной из значительных трат является покупка аппаратуры, контролирующей биозагрязнение. Она стоит очень недешево. А так как заболевание распространено нешироко, частные инвесторы не слишком стремятся вкладываться в ис-

следования. В общем, последнее слово за государственными структурами, считает Томас. Между тем одним из возможных «спонсоров» разработки человеческого лекарства может стать управление по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами США.

Томас в защитном костюме. В лаборатории также занимаются изучением вирусов Марбурга и Ласса. 2010 • август

77


оружие

военные технологии, техника

Некислые мины: взрывные роботы ищут врага и закладывают друг друга

Проверено: «живые» мины есть. Агентство по перспективным оборонным разработкам Пентагона создало мины, обладающие коллективным разумом. Они самостоятельно перемещаются по полю и налаживают самую оптимальную схему охраны вверенного им участка. Практически – это мобильные роботыкамикадзе.

Умная передвигающаяся мина выглядит вроде не так уж грозно, но пока это лишь работающий прототип боевого оружия.

П

По замыслу американских инженеров, «Самозаживляющееся минное поле» (Selfhealing minefield) будет насчитывать до тысячи «умных» противотанковых мин, которые после установки тут же могут наладить между собой сотовую связь.

78

август • 2010

За несколько минут смертоносные приборчики вычисляют карту взаимного расположения, для чего у них есть приемники навигационной системы GPS. Однако в случае их поломки или подавления «голосов» со спутников – мины


обойдутся другими средствами. Например, датчиками внешней обстановки, анализом своих радиосигналов и подобными ухищрениями. Предусмотрен обмен тестовой информацией, дабы группа могла своевременно подменить мину, вышедшую из строя. Неважно – произошло ли это в результате внешнего воздействия или банального отказа электроники. При нарушении охраняемой зоны мины способны реагировать как индивидуально, так и согласованно. При этом коллектив электронных убийц сам же и решает, какие

Еще вчера она была здесь…

мины выгоднее задействовать. А дальше начинается самое любопытное. Оставшиеся после взрывов мины вычисляют оголенный участок, определяют новую схему закрытия зоны и начинают согласованно заполнять пустующие площади. Мины перепрыгивают и переползают с места на место. Для этого у них имеются

А нечего залезать, куда не просят.

поршни-толкатели и миниатюрные ракеты. По информации DARPA, в ходе испытаний группа из десяти мин-прототипов, созданных при участии национальной лаборатории в Лос-Аламосе (Los Alamos National Laboratory), вполне адекватно реагировала на вторжение. Роботы доказали, что способны изменять конфигурацию минного поля по своему разумению. Недаром в их памяти содержится куча разных программ поведения в ответ на ту или иную тактику противника. Мины-роботы перемещались за один раз на расстояние до 10 метров и занимали новое место с погрешностью в один метр. А цикл обнаружения прорехи в минном поле и его заживления занимал считанные секунды.

Естественно, американские военные понимают, что можно найти массу способов противодействия «умному» минному полю. Но авторы разработки считают, что на преодоление динамичной преграды противник потратит больше времени и сил, чем на прорыв традиционного минного поля. Еще интереснее, что, по замыслу разработчиков, эти мины смогут работать как на пересеченной местности, так и на городских улицах. Последнее обстоятельство в сочетании с высокой подвижностью мин в перспективе может привести к появлению новых способов ведения боевых действий в стесненных условиях, на улицах и, может быть, даже в закрытых помещениях. Тем более, что американцы давно мечтают перело2010 • август

79


оружие жить таковую заботу на плечи разнообразных ползающих и ездящих роботов. Впечатляет. Но возникает логичный вопрос. Бездна мин (в основном, правда, противопехотных) прячется на пространстве от Боснии до Кампучии. Люди регулярно гибнут и получают увечья. Нужны ли нам еще и «разумные» мины, самостоятельно путешествующие по местности? На это американцам есть что ответить. Технология «живого» минного поля предусматривает дистанционный его подрыв по команде оператора. А главное – предусмотрено самоуничтожение мин через месяц после потери связи с установившими эти машинки военными. Остается лишь надеяться, что сия потеря связи не будет

1. Мины размещены на открытом пространстве. 2. Они устанавливают между собой радиосвязь и составляют карту поля. 3. После нарушения охраняемой зоны и подрыва части мин… 4. …они сообща определяют оголенный участок поля. 5. И вместе решают – каким минам необходимо переместиться и куда. 6. После серии прыжков – минное поле восстановлено.

80

август • 2010

означать гибель людей. Представьте: безлюдная местность и о-о-о-чень умные мины. Лежат. Скучают. Ждут. То ли хозяев, то ли жертву. Впрочем, отличить одного от другого «ума» может не хватить.


оружие

Обилие самонаводящихся средств поражения поражает воображение: «умные» ракеты, бомбы, гаубичные снаряды... Кажется, что подобные боеприпасы невозможно создать только для малокалиберных скорострельных пушек, и, тем более, для снайперских винтовок. Однако США работают именно над таким проектом.

военные технологии, техника

Умные снаряды воротят перед целью урановый нос

По замыслу инженеров, такой стандартный «умный» наконечник можно соединять с различными «продолжениями» – снарядами или небольшими ракетами.

Н

Над созданием самонаводящихся снарядов необычного типа работает лаборатория адаптивных аэроструктур (Adaptive Aerostructures Laboratory – AAL) американского университета Auburn. Программаназывается «Адаптивные боеприпасы, запускаемые из ствола» (Barrel Launched Adaptive Munition – BLAM).

Задача стоит перед инженерами нетривиальная. Система управления должна справляться со своей задачей – отклонением траектории – при быстро вращающемся снаряде, выпущенном из нарезного ствола. Механизм управления должен быть настолько компактен, легок и прост, чтобы поместиться в малокалиберный снаряд (по 2010 • август

81


оружие крайней мере), а в отдаленной перспективе – даже в крупнокалиберную винтовочную пулю. А еще этот механизм должен выдерживать огромные перегрузки, развиваемые при выстреле. Крылышки или газодинамические рули тут не подходили. Но, если отбросить давно заезженные решения, выход можно найти. Американцы решили, что у нового снаряда будет поворачиваемый на маленький угол в желаемую сторону нос. На сверхзвуковой скорости даже отклонения в доли градуса будет достаточно для создания приличной силы. Нос этот нужно отклонять попеременно в разные стороны с частотой вращения снаряда, тогда для набегающего потока он окажется отклоненным в одну сторону – куда снаряд «хочет» повернуть. Для привода наконечника инженеры задумали применить

Экспериментальный наконечник в сверхзвуковой аэродинамической трубе.

несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу почти параллельно оси снаряда. Меняя свою длину, в зависимости от подаваемого на них напряжения, они двигали бы кончик снаряда. Правда, и тут авторов проекта ждал неприятный сюрприз. Лучшая пьезокерамика, которая по тем или иным параметрам прекрасно подходила на роль актуатора (свинцовоциркониево-титановая), оказалась хрупка, и не могла

Участники проекта Саманта Мэджилл (Samantha Magill) и Джеймс Статтс (James Stutts) испытывают самонаводящийся снаряд.

82

август • 2010

выдержать сколь ни будь значительные разрывающие и изгибающие усилия. Выход нашли в способе изготовления целой группы пьезокерамических стержней из единой заготовки с термообработкой перед разрезанием. Готовые стержни получались предварительно сжатыми с большим усилием и склеенными с тонкими алюминиевыми полосами, придающими системе желаемые свойства. Изготовленные таким образом многочисленные экспериментальные головки соответствовали боеприпасам калибра 20 миллиметров и выше. Отклоняемые наконечники были выточены из латуни. Но в серии, предполагают конструкторы, их можно делать из обедненного урана. Основной корпус боеприпаса был алюминиевым. Испытания показали, что нос снаряда может отклоняться на угол до 0,12 градуса в каждую


военные технологии, техника

сторону с частотой до 198 Герц. Необходимое напряжение в проводах составило десятки и сотни Вольт при потребляемой мощности всего в 0,028 Ватта. Испытывали умные наконечники и в сверхзвуковой аэродинамической трубе, доказав создание больших поперечных аэродинамических сил. Прочность элементов привода также подверглась проверке – они перенесли 17 тысяч g стартовой перегрузки. На очереди – построение на этой основе самонаводящегося (по лазерному лучу) малокалиберного снаряда с простеньким оптическим датчиком и электроникой. Однако про этот этап эксперимента пока ничего не слышно. А ведь основные достижения, о которых мы рассказали, датированы 1997 годом. Тогда же инженеры прогнозировали, что до появления полноценных, пригодных для серийного производства, снарядов, пройдет еще лет 15. Значит, либо идея оказалась тупиковой (хотя и сейчас проект числится среди текущих работ лаборатории), либо настолько успешной, что об этих успехах уже никто не намерен рассказывать. Кстати, проект финансируют американские ВВС. Ведь, в первую очередь, самонаводящиеся боеприпасы были задуманы для авиационных 20миллиметровых пушек.

Схема самонаводящегося снаряда BLAM.

Малокалиберные снаряды скорострельных пушек, успевающие за свой короткий полет отследить движение цели и подправить направление – это новое слово в военной технике. Без всякой иронии. Стоить, правда, такой управляемый снаряд, по расчетам самих авторов концепции, будет примерно $150, против $30 за нынешний обычный. Но зато расход снарядов на одно гарантированное попадание, полагают в AAL, уменьшился бы от сотни до нескольких штук. Успех в создании 20миллиметровых самонаводящихся снарядов откроет дорогу к еще более впечатляющей системе – самонаводящимся снай-

перским пулям. Простота конструкции фактически без движущихся деталей (кроме отклоняемого носика) означает, что все то же самое можно сделать еще меньшего размера. Наконец, для всех боеприпасов такая система означает значительное увеличение прицельной дальности и дальности прямого выстрела. Такая пуля или снаряд может за счет адаптивной аэродинамики компенсировать действие ветра и, в некоторых пределах, силу притяжения Земли, распрямляя траекторию. Увы, пока неизвестно – попал ли этот прямой выстрел лаборатории AAL в цель.

2010 • август

83


наука

природа, космос, общество

Чиновники в японском правительстве внимательно изучают план, составленный специалистами по космической технике, роботам и электронике. Затея достаточно амбициозна и обойдется в приличную сумму. Но ставки высоки. На фоне некоторого отката американской космонавтики Страна Восходящего Солнца может вырваться вперед в освоении «нового континента».

Японские роботы получили задание окопаться на Луне

Почти год назад Kaguya попрощался со всеми и был по плану разбит о поверхность Луны. В память о миссии остались многочисленные снимки, вроде этого, озаглавленного японским космическим агентством как «Восход полной Земли». Но не стоит грустить – новые планы японцев оставляют полет лунника далеко позади. 84

август • 2010

О

О планах изучения Луны при помощи роботов (в том числе андроидов) Япония заявляла еще пять лет назад. А в 2006-м она даже поделилась мечтой о базе с людьми. Ее намеревались воздвигнуть к 2030 году. И ведь уже тогда было ясно, что относительно скромный бюджет Японского космического агентства (JAXA) не позволяет рассчитывать на опережение

американцев, поставивших пометку «обитаемая лунная база» в своем дневнике в графе за 2024 год. Финансовый кризис заставил многих умерить амбиции. Америка поставила жирный крест на своей пилотируемой лунной программе, правда, потом обнародовав несколько любопытных уточнений. Да и международной деревни робо-


тов, к примеру, о которой ученые из разных стран активно рассуждали ранее, к обещанному 2014-му мы явно не увидим. А вот японцы, воодушевленные успехами своей космической программы и продвигающейся семимильными шагами «наземной» робототехнике, напротив, вновь подняли разговор о лунной базе. Причем ее очертания обрели большую ясность. Именно о них и повествует большой доклад, подготовленный на днях группой японских ученых для правительства. Он представляет собой проект «лунной стратегии» Японии на следующее десятилетие. Программа разбита на два этапа. До 2015 года продолжится дистанционное зондирование Луны, а в 2015-м в самых интересных ее точках будут высажены посадочные аппараты и, возможно, небольшие луноходы под бело-красным флагом. К 2020 же году, полагают исследователи из Японии, они сумеют возвести близ южного полюса нашего естественного спутника базу роботов с собственной электростанцией и россыпью научного оборудования. Основной рабочей единицей такой базы должны стать андроиды, оснащенные гусеницами. При помощи своих манипуляторов они смогут собирать камни, монтировать различные

Всего через пять лет японцы намерены высадить на Селене десант для рекогносцировки.

приборы и оборудование, переносить тяжести, загружать ракеты, отправляющиеся обратно на Землю. По замыслу робототехников, трехсоткилограммовые машины смогут удаляться от базы на сотню километров, перемещаясь со скоростью до 0,3 метра в секунду. В рамках проекта с бюджетом $2,18 миллиарда, уточняет

Node, роботы займутся сейсмической разведкой лунных недр, сбором образцов грунта для отправки на Землю и, конечно, передачей HDTV-видео. Питание андроиды будут получать от фотоэлектрических панелей, развернутых над головой. В качестве энергетической основы базы в целом специалисты аналогично выбрали солнечные батареи в комплекте с 2010 • август

85


наука

Ракета-носитель H-IIA – рабочая лошадка японской космонавтики. Она применяется для запуска как искусственных спутников Земли, так и межпланетных станций (в том числе японского лунника). Надежность ее следует признать неплохой: из 17 запусков (ракета используется с 2001 года) неудачным был только один (номер 6), после которого были сделаны надлежащие поправки.

литиево-ионными аккумуляторами. Смелый «старый новый» проект появился вполне закономерно. Ведь дела у JAXA идут как нельзя лучше. Япония ведет исследования по космической электростанции, на МКС прекрасно работает японский лабораторный модуль и к станции без запинки слетал японский автоматический грузовик. Лунник Kaguya, весьма хорошо оснащенный, своим почти двухлетним полетом обогатил копилку знаний о Селене, пере86

август • 2010

Японскими лунными роботами придется управлять с Земли. Впрочем, они будут обладать и большой степенью автономии для самостоятельного выполнения множества текущих заданий.

дав на Землю массу ожидаемого и неожиданного. Совсем недавно запущенные к Венере парусник IKAROS и межпланетная станция AKATSUKI успешно прошли первую проверку бортовых систем. Началась выработка энергии от

солнечных панелей, по очереди запускаются различные узлы и приборы. Наконец, многострадальный космический аппарат Hayabusa, в 2005 году побывавший на астероиде Итокава, 12 мая 2010-го сфотографиро-


природа, космос, общество

Вверху: портрет нашего родного дома с большого расстояния – едва ли не обязательный номер программы любого межпланетного аппарата. Вот и AKATSUKI не преминул передать такой кадр, сделанный с дистанции 250 тысяч километров (вскоре после запуска) сразу тремя камерами. Слева направо: снимки ультрафиолетовой камерой и на длине волны 1 микрометр, на врезке – в дальнем инфракрасном диапазоне. Внизу: Hayabusa передал куда менее впечатляющее изображение Земли и Луны. На нем много бликов и помех (показаны стрелками), и нет фокуса. Но дело в том, что для съемки использовался прибор, предназначенный для ориентации по звездам. Зато если бы у аппаратов были эмоции, для Hayabusa этот простой кадр оказался бы более волнительным. Ведь этот странник возвращается домой, в то время как AKATSUKI, напротив, только отправился в дорогу.

вал Землю с расстояния всего 13,5 миллиона километров. 27 мая он завершил одну из последних коррекций траектории при помощи своих ионных двигателей и ныне прибыл домой. Посадка японской капсулы с образцами астероидного грунта в Южной Австралии произошла 13 июня. Так ли все пойдет у японцев, как красиво расписано на бумаге, – пока сказать нельзя. Но фантазии новой лунной стратегии базируются на вполне земной и прочной почве. Правительственную комиссию по разработке плана

возглавлял Кацухико Сираи (Katsuhiko Shirai), президент университета Васеда (Waseda University), известного по многочисленным андроидам. Отталкиваясь от этих и других ярких разработок родом из Японии (вроде знаменитого ASIMO), вполне реально построить и гуманоидных роботов для Луны. Они не станут первыми андроидами в космосе (тут американцы с их электронным астронавтом на МКС успеют раньше), зато окажутся самыми продвинутыми, в разных смыслах. Как минимум – самыми удаленными от Земли.

Основав базу роботов, число этих машин на Селене можно постепенно повышать, усложняя раз за разом выполняемые машинами задачи. Так, «незаметно», глядишь, удастся построить основу и для обитаемой базы, – рассуждают японские ученые во главе с господином Сираи. 2010 • август

87


наука

природа, космос, общество

Так бывает. Нашли ученые пару либо десяток целых или не очень окаменелых останков древних животных и давай строить теории, эволюционное древо. Проходит пять лет, и вот уже новые косточки переворачивают все с ног на голову. В общем, тяжело палеонтологам. На сей раз они опять пересматривают историю появления четвероногих – по обнаруженным в Польше следам.

Самые древние следы тетраподов сдвинули эволюцию четвероногих

Примерно так, по мнению одного из авторов сенсационного открытия, мог выглядеть ранний тетрапод, оставивший следы. Скорее всего, животное походило на крокодила и обладало короткими и толстыми лапами.

http://www.youtube.com/watch?v=YgGwBm4HI8Q&feature

У

Уже много десятилетий палеонтологи рыскают по всему миру в поисках окаменелостей самых древних наземных позвоночных, или тетрапод (tetrapod), – четвероногих существ, ставших прародителями всех амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, включая людей. Все прежние открытия ископаемых костей позволили выстроить более или менее логичную цепочку событий. По ней выходило, что первые тетраподы произошли от лопастеперых рыб (Sarcopterygii), пройдя переход-

88

август • 2010

ную стадию четвероногоподобных существ, которую называют elpistostegid. Они имели парные плавники и могли довольно сносно, но ограниченно ползать. К группе elpistostegid в частности относится Tiktaalik Roseae, живший на Земле около 375 миллионов лет назад. У Tiktaalik были жабры, особенность рыб, и легкие, присущие наземным животным, а также кое-какие переходные черты, например кистевой сустав, соединенный с плавником. Однако у этого звена отсутствовали лапы,


четвероногим Tiktaalik не был. Получается, что «сверхрыба» могла вперевалку вытолкнуть свое тело на поверхность и вдохнуть воздух, но ног у нее не было и в помине. Тем временем шел параллельный процесс сбора данных о тетраподах: ведь определенную ценность представляют не только кости древних животных, но и оставленные ими следы (вспомнить хотя бы тропу гигантских динозавров). Именно этот способ и внес сумятицу в нынешний, вроде бы вполне логический строй эволюционных событий. Группа польских ученых в сотрудничестве со шведами, кстати, тоже довольно давно изучающими и строящими историю появления четвероногих существ, обнаружила в куске известняка, извлеченного из карьера в польском округе Захелме (Zachełmie), десятки отпечатков ног и даже отдельных пальцев древних тетраподов. Позже палеонтологи установили, что перед ними окаменелость, которой ни много ни мало 395 миллионов лет. А это аж на 18 миллионов лет больше, чем возраст самого раннего обнаруженного скелета четвероногих существ! Пересмотр эволюции тетраподов гарантирован, решили ведущие исследователи Гжегож Недзведзкий (Grzegorz Niedźwiedzki) из Варшавского университета и Пер Алберг (Per Ahlberg) из университета Упсалы. «Это самые древние следы ранних четвероногих существ, а

Наложение ныне найденных следов (положение во времени отмечено длинной зеленой линией) на эволюционное древо развития четвероногоподобных рыб, построенное палеонтологами ранее. Короткими зелеными линиями показаны прежние следы, красными – ветви развития, определенные по окаменелым костям.

также самое древнее надежное свидетельство их существования», – говорит Недзведзкий. «Мы

имеем дело с животными, которые ходили по земле», – добавляет другой автор работы Марек

Эволюция строения плавников-лап на примере Tiktaalik Roseae. 2010 • август

89


наука Наркевич из польского геологического института. И действительно сразу ясно, что перед учеными следы именно четвероногого животного, которое было способно передвигаться по суше. Ведь раньше об особенностях хождения всех «переходных звеньев» судили исключительно по костям (то есть лишь предполагали присутствие «четвероногости»). Теперь же видно, что тетрапод обладал диагональной, координированной походкой, невозможной при наличии лишь плавников. Между тем перед учеными «всего лишь» следы. Некоторые палеонтологи тут же заявили о том, что они могут быть обманкой природы, следствием каких-либо геологических процессов. Короче говоря, хотелось бы видеть кости. Так, Тед Дэшлер из Филадельфийской академии естествознания считает, что новое открытие «может привести к значительным сдвигам в наших знаниях о времени и причинах эволюции тетраподов». Однако интерпретировать цепочки следов непросто, а потому Тед ждет новых подтверждений нынешних выводов. «Для меня одних отпечатков недостаточно для того, чтобы изменить мое представление о теории эволюции тетраподов», – говорит он. «Существует небольшая вероятность, что какие-то природные процессы лишь маскируются под следы древних существ, – добавляет Дженни Клэк, один из 90

август • 2010

Ученые обнаружили как цепочки следов, так и отдельные отпечатки. «Поначалу мы совершенно не ожидали найти отпечатки лап древнего четвероногого в этих местах. Да и с находкой мы определились не сразу: лишь тщательное исследование показало, что перед нами вовсе не следы лопастеперой рыбы», – рассказывает Гжегож.

кураторов музея зоологии Кембриджа. – На эту мысль наводит прежде всего размер некоторых отдельных отпечатков, очень уж они большие. На первый взгляд кажется, что менее крупному животному было бы проще стать наземным». Но Алберг настаивает на том, что следы настоящие: «В отпечатке можно разглядеть все детали, трещины в высохшей грязи, четкие отметины, анатомические детали, видно даже, как почва выплывала из-под лап хозяина следов». Но оставим научные споры об истинности свидетельств биологам. Что еще нового рассказывает находка об эволюции четвероногих существ? Следы на 10 миллионов лет

старше самых древних окаменелостей elpistostegid, считавшихся «переходными звеньями» между рыбами и тетраподами. По новым данным выходит, что elpistostegid сосуществовали с четвероногими животными в течение довольно длительного времени. Впрочем, это не слишком удивительно, жили же оперенные динозавры параллельно с первыми птицами. «Кажется, теперь нам придется изобретать общего предка тетрапод и elpistostegid», – предполагает Клэк. Ученые делают и еще один важный вывод: переход от плавников к лапам происходил в приливной зоне или лагуне, а не в заливных лесах, как считалось ранее. Об этом свидетельствуют опять же отпечатки на местности.


природа, космос, общество

«Видимо, в те времена здесь был очень обширный илистый водоем или неглубокое море шириной в несколько сотен километров», – рассказывает Наркевич. К тому же оно, скорее всего, пересыхало раз в несколько лет. Видимо, теперь придется пересмотреть не только дату появления тетраподов, но и местность, а также причину, по которой произошел выход на сушу. Дело в том, что ученые в качестве модели ранних тетраподов использовали амфибий (и прежние находки их предков). В результате палеонтологи укрепились во мнении, что четвероногие происходят из пресноводной среды (дельт рек или озер), поясняет Алберг. Между тем именно пересыхание приливной зоны могло стать движущей силой перехода на сушу. «Когда животное, привыкшее плавать, вдруг оказывалось в условиях отсутствия воды, оно вынуждено было научиться ползать, либо умереть», – приводит слова Наркевича LiveScience. Во время прилива ранние тетраподы могли плавать на отмели, а с отливом выходить на илистые берега и оставлять следы, подобные найденным в Польше. При этом они, вероятно, питались оставшимися после отлива живыми организмами. Дважды в день у тетраподов был своеобразный «шведский стол», при этом им не приходилось вырабатывать какие-то невероятные способности к «хождению», добыча была

Следы в камне, схема «шагов» животного, а также примерный вид хозяина следов (модель построена на основе данных о Ichthyostega и Acanthostega). Отпечатки разного размера (в среднем около 15 сантиметров), некоторые в диаметре достигают 26 сантиметров. Это свидетельствует о том, что их обладатели могли быть около 2,5-3 метров в длину .

легкой. «Достаточно было вытащить тело на осушенный берег, съесть все, что пожелаешь, и снова втащить туловище в воду», – предполагает Алберг. Исследователи считают, что животное передвигалось, выбрасывая «руки» и «ноги» вперед. Кстати, идею с мелководными водоемами поддерживает и еще одна особенность отпечат-

ков – отсутствие следа волочения хвоста или живота. Вероятно, эти части тела плавали близ поверхности воды. По всему выходит, что теория поляков и шведов вполне имеет право на жизнь. Но, как уже было сказано ранее, все подтвердят (и прояснят) только окаменелые останки тех самых хозяев следов. Группа Недзведзкого продолжает их поиск.

«Есть и другие интересные следы, но я не хочу раскрывать детали», – говорит Недзведзкий то ли из желания не делать пока поспешные выводы, то ли нагнетая интерес публики к своей работе. 2010 • август

91


технофетиш

технологические предметы роскоши

Небоскреб года предложил дружбу пернатым

Исполинское сооружение, медленно мерцающее в ночи, на протяжении долгих четырех лет вызывало энту­зиазм у всех – от чиновников и репортеров до туристов. 250-метровый небоскреб Aqua успел прославиться задолго до того, как его закончили строить. И вот – гигант сдан в эксплуатацию, не обманув ожиданий тех, кто нахваливал его заранее. http://www.youtube.com/watch?v=Hj4BvAggwMA&feature

По словам создателей, при оформлении внешнего вида здания они вдохновлялись… отложениями известняка, которые выходят на поверхность в районе Великих озер.

8

81-этажное здание, ставшее одним из потрясающих украшений Чикаго, на своем сайте уже приглашает желающих в нем пожить или поработать. На

92

август • 2010

общей площади Aqua Building в 177 тысяч квадратных метров одновременно располагаются отель на 215 комнат (1-18 этаж) и обширный жилой комплекс.


Последний занимает пространство с 19 по 52 этаж и включает в себя 476 квартир. С 53 по 80 этаж идут пентхаузы – и это все, не считая таких радостей жизни, как шестиуровневая подземная парковка, бассейны, сады, прогулочные дорожки и «зеленая крыша». Мировую известность футуристическое здание получило в феврале, когда было официально признано лучшим небоскребом 2009 года. Такой вердикт вынес авторитетный в мире архитектуры источник – немецкий банк данных Emporis. Эта компания занимается сбором данных об объектах недвижимости по всему миру. Ее штаб-квартира расположена во Франкфурте. До недавнего времени Emporis специализировалась исключительно на высотных зданиях и небоскребах. Как дословно сообщило жюри при награждении, архитекторы здания – компания Studio Gang Architects – по праву заслужили восхищение своими «достижениями в области дизайна» и «образностью архитектурного решения». Несмотря на весьма оригинальный дизайн, Aqua чрезвычайно органично вписывается в общий вид города. Впрочем, премия была присуждена не только за оригинальность, но и за сугубо функциональные моменты.

Помимо захватывающих волн новичок отличился особо обработанным стеклом, которое не бликует. 2010 • август

93


технофетиш Так, используемая конфигурация стен максимально защищает помещения от солнечных лучей. Благодаря технологии Color Kinetics от компании Philips раскраска «Аквы» плавно меняется в темноте, будто здание – иллюминированный корабль, плывущий сквозь ночь. Еще до того как небоскреб был достроен, его обласкала

пресса, а различные мелкие награды «авансом» сыпались как из рога изобилия. Увлекательную историю в датах и цифрах можно прочесть на страничке проекта на сайте Studio Gang Architects. Пожалуй, наиболее курьезный эпизод в биографии «Аквы» – присуждение зданию специальной премии ассоциации «Люди за этичное обращение с животными»

При виде такой громады в ночи у случайного прохожего должно просто перехватывать дыхание – на черном фоне Aqua походит на настоящий таинственный храм.

94

август • 2010

Архитектура здания выполнена весьма хитро – Aqua смотрится довольно заурядно издалека, но при приближении контуры начинают «плыть» и обнаруживаются удивительные очертания, которые трудно сравнить с чем-либо.


технологические предметы роскоши

(PETA), вызывающей своими экзотическими инициативами порой нездоровые подозрения. Награду Proggy Awards, как объясняют представители PETA, они решили вручить небоскребу за «дружественный к птицам дизайн», который не позволит им, как это часто происходит с классическими «стекляшками», разбиваться о зеркальные стены, отражающие небо и облака. Занимательным для многих может оказаться факт, что «отец» столь масштабного проекта – на самом деле «мать». Studio Gang Architects возглавляет Джин Гэнг (Jeanne Gang), звезда мировой величины в архитектуре, читавшая лекции о тонкостях ремесла в Принстоне, Йеле, университете штата Иллинойс и Гарварде (в 1993-м вручившем ей красный диплом магистра архитектуры). Aqua – официально третье самое высокое здание в мире, спроектированное женщиной-архитектором, а de facto – второе, поскольку пальму первенства держат башни-близнецы Emirates Towers в Дубае. Возможно ли, что история эксплуатации здания окажется не такой интересной, как эпос о его строительстве? Так или иначе, одним красивым объектом в мире теперь стало больше.

В новом небоскребе парадоксальным образом сочетаются колоссальный размах и простой человеческий уют. 2010 • август

95


факты

ТОП 14

Самые страшные американские горки White Cyclone (Япония) – высота 42 1 метра (примерно с 14-этажный дом), Millennium Force протяженность 1,7 км, максимальная скорость 4 (Огайо, США) – более 100 км/ч. 94 метра высота и скорость 150 км/ч.

Tower of Terror 5 (Австралия) – более 115 метров высотой и со скоростью 160 км/ч! Top Thrill Dragster 2 (Огайо, США) – 130 метров, вниз летишь со скоростью 190 км/ч!

3

Son of Beast (Огайо, США) – более двух километров при максимальной скорости более 120 км/ч.

Goliath 6 (Калифорния, США) – более 70 метров в высоту, скорость достигает 137 км/ч.

Silver Star 7 (Германия) – более полутора километров, скорость: 126 км/ч.

96

август • 2010


Kingda Ka (Нью-Джерси, США) – самые 12 высокие горки: 139 метров! И какая-то немыслимая максимальная скорость в 206 км/ч!

Superman: 8 The Escape (Калифорния, США)–

120 метров высоты и скорость тележки ок. 160 км/ч. American Eagle 9 (Иллинойс, США)– максимальная скорость 106 км/ч.

Magnum XL-200 (Огайо, США) – полтора 13 километра при максимальной скорости больше ста км/ч!

Fujiyama 10 (Япония) – 130 км/ч и

протяженность более двух километров!

Voyage Nitro (Нью-Джерси, США) – высота 70 11The (Индиана, США). 14 метров, протяженность 1,66 км, скорость 130 км/ч!

2010 • август

97


интересно

Покрывало, поглощающее неприятные запахи

Ничто не должно мешать крепкому союзу двух людей, ни одна мелочь. Хотя разве можно назвать мелочью неприятный запах? Поясним. Муж и жена делят одно ложе и, соответственно, одно одеяло. А если у супруга или супруги внезапно начинается метеоризм, то другой вынужден нюхать, как под этим одеялом «пахнет котиками». Не самое приятное дело. Выходом из ситуации может служить покрывало Better Marriage Blanket, изготовленное из «материала, которое используют военные для защиты от химического оружия», действующим веществом здесь является обычный активированный уголь. Проще говоря, оно поглощает кишечные газы, и запах под одеялом всегда остается свежим. Заплатить за это покрывало придется всего 39,95 долларов США.

Микрофон с глушителем

Что делать, когда ваша подруга является фанатом караоке, а вы не можете слушать ее «прекрасное пение» более пяти минут? Выход есть – нужно срочно подарить ей микрофон с глушителем! Именно такой замечательный прибамбас предлагает приобрести за 20 долларов Интернетмагазин Japan Trend Shop. USB-микрофон Karaoke Mute-Mic совместим с ПК и игровой кон98

август • 2010

солью Wii. Схема его действия предельно проста и всем, кто в детстве ходил на физиопроцедуру, именуемую ингаляцией, она знакома. Нужно просто плотно прислонить раструб микрофона к нижней части лица – и ваше пение перестанет нервировать окружающих. Правда, не совсем ясно как быть с колонками – но их, в отличие от певца, хотя бы можно приглушить.


2010 • август

99


открытие!

Читайте в следующем номере:

Яд морской улитки признан лучшим обезболивающим Лампа Latro освещает все вокруг благодаря процессу фотосинтеза

Придумана лампа на фотосинтезе

Обезболивающее нового поколения на порядок мощнее всех современных аналогов, включая морфий

Создан мгновенный бумажный тест крови

Первая в мире тест-полоска на группу крови и резус-фактор изобретена Гилом Гарнье

Создан портативный Сибирский Кулибин собрал

суперснегоход Машина, собранная из разного хлама и старого двигателя от мотоцикла Yamaha, прекрасно справляется со своими функциями

А также Подписной

Ин декс

Люди Идеи Технологии

100 страниц

детектор ВИЧ

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

ста Покупайте c 15 авгу 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


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.