I Električna svjetlila I I SF priča I I Mala škola fotografije I
ISSN 1849-9791
Rubrike
Izbor
I Mozgalice I Upravljački sklop za Robobubu (2) I I Raznolikost kategorija u aviomodelarstvu - IV. dio I I Male velike majstorije od papira I I Poštanske marke I Kome trebaju pravi prijatelji kad roboti s tobom igraju Nintendo? I
Cijena 10 KNI; 1,32 EURI; 1,76 USD;I 2,52 BAM;I 150,57 RSD;I 80,84 MKD
Robotika I E-nos i roboti I Prilog
I Model jedrilice dužine 330 mm I Broj 588 I Listopad / October 2015. I Godina LIX.
www.hztk.hr
ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU
MATEMATIČKE ZAGONETKE
Mozgalice
Mozgalice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Upravljački sklop za Robobubu (2). . . . . . . . 3 Zemlja bez granica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Ah ti problemi!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Mozgalica 19 rješenje
Iz prve košare izvađeno je 72, iz druge 96 jabuka, ukupno 168 jabuka. Iz broja 168 možemo izlučiti prim brojeve, 2, 2, 2, 3, i 7. To su brojevi koji su djeljivi samo sa sobom ili s 1. Ako učinimo od ovih brojeva dva umnoška, dobiti ćemo više ispravnih rješenja. U jednom razredu treba biti oko 30 učenika, pa ćemo odabrati umnožak prvih četiriju brojeva 24 i 7. 24 učenika dobilo je 7 jabuka. Vaš MIMAT
Mozgalica 20
U OVOM BROJU
Model jedrilice dužine 330 mm. . . . . . . . . . 10 Raznolikost kategorija u. aviomodelarstvu - IV. dio . . . . . . . . . . . . . . 12 Male velike majstorije od papira. . . . . . . . . 14 Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Analiza fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 SF priča. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Male velike majstorije od papira. . . . . . . . . 24
Linije u trokutu Mozgalicu je smislio mađar Franz von Krbek 1962. godine. U trokutu sa stranicama duljine 10, 13, i 21 centimetar, ucrtano je dvadestet paralelnih linija, s jednakom međusobnom udaljenosti, paralelno s najkraćom stranicom. Pitanje je kolika je ukupna dužina svih dvadeset linija? Vaš MIMAT
Svjetleće cijevi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 E-nos i roboti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Kome trebaju pravi prijatelji kad. roboti s tobom igraju Nintendo?. . . . . . . . . 33 Taktilni tablet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Prezentacija znanstvenih i tehničkih. rješenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Nacrt u prilogu: Model jedrilice dužine 330 mm
Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska/Croatia Uredništvo: Damir Čović, prof., Damir Gornik, dr. sc. Zvonimir Jakobović, Zoran Kušan, Ivan Lučić, dipl. ing. Miljenko Ožura, prof, Ivan Rajsz, prof., mr. Bojan Zvonarević Glavni urednik: Zoran Kušan, ing. Priprema za tisak: Zoran Kušan, ing. Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 2 (588), listopad 2015. Školska godina 2015./2016. Naslovna stranica: 44. manifestacija Zmajevi nad gradom održala se u nedjelju 7. lipnja 2015. godine na prostoru Sportskog aerodroma Čepin – Osijek. Više u slijedećem broju. Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska
telefon i faks (01) 48 48 762 i (01) 48 48 641; www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini (10 brojeva godišnje) Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju Žiro-račun: Hrvatska zajednica tehničke kul ture HR68 2360 0001 1015 5947 0 Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagrebačka banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC: ZABAHR2X Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina uključena u cijeni (PDF na CD-u) Tisak i otprema: HZTK, Zagreb
Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama
Upravljački sklop za Robobubu (2) Nakon što smo se upoznali s koncepcijom upravljačkog sklopa Robobube, spremni smo za njegovu izradu. Upravljački sklop najlakše je izraditi na tiskanoj pločici, čiji je nacrt prikazan na Slici 7. Nacrt je prikazan kao zrcalna slika (pogled s gornje strane pločice, tj. pogled “kroz” pločicu).
Slika 7. Nacrt tiskane pločice (zrcalna slika)
ELEKTRONIKA
Na Slici 8. obratite pažnju na tri kratkospojnika obilježena crvenom bojom. Njih lemimo s gornje strane pločice, tj. s one strane s koje se leme komponente. Izrađuju se od bakrene žice koja ne treba biti izolirana; odlično će poslužiti komadići žice koji ostanu nakon skraćivanja izvoda otpornika. Ulogu “zelenih” kratkospojnika objasnit ćemo malo kasnije.
Slika 9. Montažna shema, Arduino izvedba
Kako bi se omogućila i izrada u kućnoj radinosti, pločica je projektirana kao jednostrana i s prilično debelim vodovima.
Slika 10. Montažna shema, “flat kabel” izvedba
Slika 8. Na pločici treba zalemiti tri kratkospojnika (označeno crvenom bojom)
Nakon “crvenih” kratkospojnika lemimo niske komponente: otpornike i podnožje za IC1, a zatim i sve ostale komponente. Slike 9. i 10. prikazuju raspored komponenti na tiskanoj pločici.
3
Zadržan je isti “kolor kod” kao na shemi (Slika 3. u prvom nastavku): • crnom bojom obilježene su ključne komponente koje omogućuju da upravljački sklop obavlja svoju funkciju, • plavom bojom obilježeni su konektori koji su uobičajeno dostupni na standardnoj pločici Arduino UNO, njih lemimo ako želimo da je upravljački sklop sličan Arduinu, • crvenom bojom obilježeni su konektori koje ne nalazimo na standardnoj pločici Arduino. Usporedite li montažne sheme na slikama 9. i 10., uočit ćete kako se “plavi” i “crveni” konektori KB i KC međusobno preklapaju (nalaze se na istom dijelu tiskane pločice). To znači da ćete se morati opredijeliti za jednu ili drugu izvedbu. Svi ostali konektori imaju svoj vlastiti prostor na pločici i mogu se zalemiti neovisno o ostalim komponentama. Koje ćete komponente zalemiti na tiskanu pločicu ovisi o načinu na koji pločicu namjeravate koristiti. Tablica 2a sadrži popis komponenti za osnovni sklop, bez konektora. Tu su mikrokontroler, naponski stabilizator, kvarc, zaštitni otpornici i još nekoliko drugih komponenti, koje čine upravljački sklop funkcionalnim. Tablica 2b sadrži popis konektora za Arduino verziju (plavo obilježeni konektori na Slici 9.). U tablici je navedeno da se koriste letvice sa ženskim konektorima, ali jednako tako mogu se koristiti i letvice s muškim konektorima (iglicama). Jednu takvu izvedbu s igličastim konektorima prikazuje fotografija na Slici 11.: Na njoj su dodatno zalemljeni konektori za Bluetooth i serijski modul i konektori za servomotore 3 i 4 te kratkospojnici JB i JC. Radi
Slika 11. Izvedba upravljačke pločice s Arduino priključcima
4
se o “minimalističkoj” izvedbi koja je korištena tijekom razvoja i testiranja upravljačkog sklopa. Na njoj nisu zalemljeni osigurač F1 ni naponski stabilizator IC3: oba ova elementa zamijenjena su kratkospojnicima. To su “zeleni” kratkospojnici sa Slike 8. Oni su vidljivi u donjem desnom uglu Slike 11.; jedan se nalazi preko oznake F1, a drugi premošćuje rupice između oznaka IN+ i OUT+. Ovakva je izvedba potpuno funkcionalna, ali servomotore možete spojiti samo ako kao izvor koristite dobro stabilizirani mrežni adapter napona 5 V i ako dobro pazite na polaritet kod spajanja njegovih izvoda. Tablica 2c sadrži popis konektora za “flat kabel” izvedbu (crveno obilježeni konektori KB i KC na Slici 10.). Fotografija takve izvedbe prikazana je na Slici 12.
Slika 12. Izvedba upravljačke pločice s naponskim stabilizatorom i s priključcima za plosnati kabel
Osim što se na njoj nalaze konektori za plosnati kabel, na upravljačku pločicu sa Slike 12. također su postavljeni i osigurač F1 te naponski stabilizator IC3. Ovakvo rješenje puno je bolje i sigurnije od izvedbe sa “zelenim” kratkospojnicima, ali sada izvor napajanja treba imati napon viši od 5,5 V. Na slici vidimo da je na naponski stabilizator postavljen prikladan rebrasti hladnjak (ovaj sa slike ima temperaturni otpor 21°C/W). Hoće li vam hladnjak trebati ili ne, ovisi o naponu izvora i broju servomotora spojenih na pločicu. Dobar kriterij za odluku je provjera koliko se IC3 grije u radu: ako je jako vruć, postavite na njega hladnjak. Popis komponenti za rad sa servomotorima nalazi se u tablici 2d. U napomenama ispod tablice navodi se kako je, umjesto integriranog naponskog stabilizatora IC3 s kon-
Slika 13. Izvedba upravljačke pločice s DC/DC-pretvaračem i s priključcima za plosnati kabel
OZNAKA IC1 IC2 D1 D2 LED1 LED2 X1 C1 C2 C4, C5 C6 RB RC RD RL RP RR RX RESET ISP
KOMPONENTA ATmega328P LP2950-5 (78L05) 1N4001 (1N4007) BAT85 3 mm, low current, žuta 3 mm, low current, crvena 16 MHz kvarc, niski 10 µF 25 V 2,2 µF 25 V 18 pF keramički minijaturni, RM2,5 ili RM5 100 nF keramički minijaturni RM5 470 Ω 470 Ω 100 Ω 1,8 kΩ 100 Ω 10 kΩ 1 MΩ taster uski za PCB RM7,5 2x3 konektor za PCB, muški, RM2,5
KOM 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 6 6 8 2 4 1 1 1 1
F1
0,9A multifuse
1
BAT
redna stezaljka 2 pin RM5
1
S1
sklopka ili kip šalter
1
bez oznake
28-pin podnožje za IC1
1
Tablica 2a: Popis komponenti za osnovni sklop, bez konektora
5
denzatorom C3, za stabilizaciju napona napajanja servomotora moguće upotrijebiti i odgovarajući minijaturni step-down DC/DC pretvarač. Izvedba s DC/ DC-pretvaračem prikazana je na Slici 13. Tablice 2e i 2f sadrže popis komponenti koje ćete trebati želite li na upravljački sklop spojiti module za Bluetooth i serijsku komunikaciju. Konektori za BT i serijski modul vidljivi su na svim fotografijama (na slikama 11., 12. i 13. nalaze se u donjem lijevom uglu).
NAPOMENA
multifuse poput “BOURNS MF-R090 MULTIFUSE, RADIAL, 0.9A, 60V” (Farnell Order Code: 9350454) za sklopku ili kip šalter nije predviđeno mjesto na tiskanoj pločici
OZNAKA KB5-0, KC5-0 KD3-0, KD7-4 5V-GND
KOMPONENTA konektor za PCB, 6-pin, ženski, RM2,5 konektor za PCB, 4-pin, ženski, RM2,5 konektor za PCB, 2-pin, ženski, RM2,5
KOM 2 2 1
NAPOMENA odrezati od letvice odrezati od letvice odrezati od letvice
KOM 2 2
NAPOMENA
Tablica 2b: Popis konektora za Arduino verziju
OZNAKA KB, KC JB, JC bez oznake bez oznake
KOMPONENTA konektor za PCB 2x5 pin, muški konektor za PCB, 3-pin, muški, RM2,5, s kratkospojnikom (kapicom) konektor za flat kabel 2x5 pin, ženski flat kabel 10-pin
odrezati od letvice
2 dužina prema potrebi
Tablica 2c: Popis konektora za “flat-kabel” verziju
OZNAKA IC3
KOMPONENTA LM2940-5 (7805)
KOM 1
C3 Servo1-4 bez oznake
47 µF 25 V konektor za PCB, 3-pin, muški, RM2,5 hladnjak za IC3
1 1-4 1
NAPOMENA Hladnjak poput “MULTICOMP MC33282 HEATSINK TO220 21°C/W” (Farnell Order Code: 1710627 vidi napomene ovisno o broju servomotora Umjesto IC3+hladnjak+C3 može se upotrijebiti DC/DC-pretvarač poput “Mini-360 DC-DC Buck Converter Step Down Module 4.75V/23V to 1V/17V” (e-bay)
Tablica 2d: Popis komponenti za servomotore
OZNAKA BT-modul
KOMPONENTA BT-modul HC-06
KOM 1
BT-modul
konektor za PCB, 4-pin, ženski, RM2,5
1
NAPOMENA BT HC-06-modul poput “HC-06 Arduino Wireless Bluetooth Transeiver RF Module Serial+4Pin Port “ (e-bay) odrezati od letvice
Tablica 2e: Popis komponenti za BT
OZNAKA RS232 modul
KOMPONENTA USB->TTL modul TXD/RXD/DTR
KOM 1
RS232 modul CR D3
konektor za PCB, 6-pin, ženski, RM2,5 100 nF RM5 BAT85
1 1 1
NAPOMENA US->TTL-modul poput “6Pin USB 2.0 to TTL UART Module Serial Converter CP2102 STC” (e-bay) odrezati od letvice
Tablica 2f: Popis komponenti za serijsku komunikaciju i programiranje
Ostavljam vam vremena do idućeg mjeseca kako biste završili svoje upravljačke pločice. Onda ćemo pokazati kako takvu upravljačku pločicu možete povezati s izvorom napajanja i
6
s perifernim uređajima, nakon čega krećemo s onim najvažnijim - kako napisati program koji će vašem robotu udahnuti život! Srdačni pozdrav, Mr. sc. Vladimir Mitrović
RADIONICE
Zemlja bez granica
Centar tehničke kulture Osijek-ZTK Grada Osijeka ponovo je sudjelovao na manifestaciji “Zemlja bez granica”. Predstavljen je radionički program pripremljen za ovu školsku godinu. Iz ZTK Grada Osijeka sudjelovali su još Radio klub Osijek i Aeroklub Osijek. Oni su specifičnosti svojih programa demonstrirali učenicima sudionicima na izuzetno zabavan i edukativan način. Radioklub je, predvođen Marijanom Rečićem, male znatiželjnike upoznao s osovama komunikacije radiostanicama. Učenici su izvršavali razne zadatke upućene radiokomunikacijom i usput se dobro zabavili. Uz vodstvo Antuna Šikića iz Aerokluba Osijek izrađivali su rakete od papira koje su poslije ispaljivali. Na taj način su se na zanimljiv način upoznali s nekim osnovama aerodinamike. Čak su se i odrasli prolaznici i organizatori odlučili okušati. Na veliko zadovoljstvo malih i velikih, još jedno sudjelovanje je proteklo uz smijeh i nova znanja. Voditeljica CTK Osijek-ZTK Grada Osijeka, Nataša Dorić, zadovoljna je sudjelovanjem na ovoj hvale vrijednoj manifestaciji te se raduje daljnjoj suradnji. Vidimo se na nekoj od sljedećih stanica ovog uzbudljivog putovanja. Nataša Dorić
MALA ŠKOLA PROGRAMIRANJA
Ah, ti problemi!
Priča se da je za vrijeme francuskog kralja Luja XIV. (1638.–1715.), koji je 1666. godine osnovao Francusku akademiju znanosti, živio neki pastir Monde s neobičnim matematičkim sposobnostima. Zainteresiran za taj slučaj, kralj odluči pozvati na dvor pastira kako bi akademski matematičari provjerili njegovo znanje matematike. Kad je pastir Monde došao na dvor, postavili su mu matematički problem koji glasi ovako: potrebno je naći takve brojeve čiji kvadrati kad se oduzmu daju broj 133. Pastir Monde je nakon veoma kratkog razmišljanja našao brojeve 13 i 6 te 67 i 66. Naravno da je pastir zadivio kralja kao što je i nas zadivio, ali mi smo ovdje da naučimo rješavati takve probleme, pa probajmo otkriti
7
kako je pastir Monde riješio ovaj nimalo jednostavan matematički problem. Pretpostavimo da je pastir Monde odmalena čuvajući i svakodnevno brojeći ovce razvio svoje matematičke sposobnosti, pa je naučio i kvadrirati brojeve. Npr. 22=4 … 132=169 … 672=67*67=4489 itd. Jedno je sigurno, znao je napamet kvadrate barem prvih 100 brojeva. Kako je znao kvadrate brojeva, nije mu bilo teško napamet izračunati da je: 62=36+133=169=13*13=132. Siguran sam da ste i sami sposobni u veoma kratkom vremenu napamet izračunati umnožak bilo kojih jednakih dvoznamenkastih brojeva. Ali, mi danas imamo računalo pa ćemo se potruditi napraviti program koji će provjeriti je li Monde bio u pravu. U svakom slučaju, samouki pastir bio je izvanredan matematičar i brz u računanju poput računala.
Program:
Dim x As Integer Dim y As Integer print “ ----------- pastir MONDE --------------- “ For x=1 to 100 for y= 1 to 100 if x^2-y^2=133 then print x;”,”;y end if next y next x print Print “KRAJ” sleep Odmah se vidi da se radi o dvije petlje For-Next pomoću kojih ćemo u određenim granicama potražiti sva rješenja jednadžbe postavljene
8
pastiru Mondeu. Jednadžba u matematičkom obliku izgleda: x2-y2=133, a mogla se postaviti i u obliku: x2+133=y2. Za vježbu probajte i vi, poput pastira Mondea, napamet naći rješenja za brojeve čija razlika kvadrata daje broj 132. Oni koji nemaju volje za tako nešto neka u programu jednostavno promijene uvjet iza naredbe If … x^2+132=y^2 ….. i dobit će također dva rješenja: 8 i 14; 32 i 34. Ne treba ni sumnjati da pastir Monde ne bi riješio i sljedeći problem da mu je postavljen, a on glasi: odredi sve parove troznamenkastih brojeva čiji je umnožak parova 51051.
Program:
Dim x As Integer Dim y As Integer Dim z As Single z=51051 print for x=100 to 999 for y=100 to 999 if x*y=z and x<y then print x;”*”;y;”=”;z end if next y next x print “KRAJ” sleep
Rješenje problema:
Sličan prethodnima je i problem: odredi sve troznamenkaste brojeve čiji umnožak daje broj 666666.
Rješenje problema:
Program:
for n=1111 to 9999 step 1111 For x=1 to 999 step 2 y=x+1 z=x+2
Dim x As Integer Dim y As Integer
print “ ----------- 666666 ------------------- “ for x=1 to 999 for y= 1 to 999 if x*y=666666 then print x ;” * “; y ;” = “; x*y end if next y next x Print “KRAJ” Sleep Sva tri problema riješena su pomoću dvostruke petlje For-Next; to znači da smo formirali dva brojača i jednostavnim ispitivanjem uvjeta, tj. pretraživanjem našli rješenje. Sljedeći problem također će biti riješen korištenjem dvostruke petlje For-Next. Problem glasi: odredi tri uzastopna neparna broja kojima je zbroj kvadrata jednak četveroznamenkastom broju s jednakim znamenkama.
Program:
Dim x As Integer Dim y As Integer
Dim z As Integer Dim n As Integer print
next x next n print sleep
if x*x+y*y+z*z=n then print x;”^2 +”;y;”^2 +”;z;”^2 =”;n end if
Rješenje problema:
Takvi uzastopni neparni brojevi su: 41, 43 i 45. Zbroj njihovih kvadrata daje broj 5555, to je četveroznamenkast broj kojemu su sve znamenke jednake. U programu se koriste dvije petlje For-Next, jedna koja generira četveroznamenkaste brojeve s jednakim znamenkama i druga koja generira brojeve od 1 do 999. Drugi i treći neparni broj dobiju se jednostavnim povećanjem prvog broja za 2, odnosno 4, te za njih nisu potrebne zasebne petlje For-Next. Ovako riješen problem izgleda jednostavan, ali treba imati u vidu da su matematičari u prošlosti do ovakvih rješenja dolazili bez računala, moglo bi se reći
“pješke”, samo uz pomoć matematičke teorije i mnogo, mnogo potrošenog vremena. Damir Čović, prof.
9
NACRT U PRILOGU
Model jedrilice dužine 330 mm Brodomodelari koji duže vrijeme čitaju ovaj časopis vjerojatno se sjećaju već objavljenih članaka o jedrilicama za vodu. U broju od mjeseca studenog 2011. opisana je izrada jedrilice dužine 1000 mm i visine jarbola 1455 mm, a u broju od mjeseca siječnja 2013. opisana je izrada jedrilice 400 mm dužine i visine jarbola. Obje su jedrilice bile predviđene za radioupravljanje. Jedrilica opisana u ovom članku lakša je za izradu od već opisanih i to je razlog zašto pišemo o njoj. Za ovaj broj časopisa pripremili smo opis vrlo jednostavne jedrilice dužine 330 mm i visine jarbola 340 mm, u koju se prema želji može ugraditi radioupravljanje. Za izradu je potreban sljedeći materijal: • šper debljine 3 mm od kutije za voće s tržnice za dno, palubu i kormilo, • komad stirodura debljine 50 mm, dimenzije 100×350 mm, • okrugla letvica promjera 5–6 mm za jarbol i bum floka i glavnog jedra, • platno starog kišobrana za jedro i flok, • mesingana cjevčica promjera 4 mm i žbica za bicikl promjera 2,5 mm, • matica M3, 2 kom, • bijeli tanki papir, • ljepilo za drvo, • lim debljine 3 mm za izradu balasta kobilice, prema nacrtu, • servo, prijamnik, akumulator, poluge serva i spojna žica servokormila, • radiostanica. Izrada počinje crtanjem palube (poz. 1) i dna (2) na šper debljine 3 mm i rezanjem modelarskom pilicom. Slijedi Iijepljenje palube na komad stirodura (3), opterećenje utezima i sušenje preko noći. Na dnu se izreže utor za kobilicu (4) te se dno i kobilica međusobno zalijepe. Sljedeći se dan višak stirodura oko palube odreže i izreže se palubni otvor kroz čitavu debljinu stirodura. U ovaj otvor smjestit će se prijamnik, akumulator i servo kormila, ali to nije uvjet onome tko to nema ili ne može nabaviti.
10
Jedrilica u plovidbi
Slijedi Iijepljenje dna na stirodur, opterećenje utezima i sušenje preko noći. Ovime je najteži dio posla gotov. Pomoću modelarske pilice, skalpela i brusnog papira br. 40 i br. 60 odreže se višak stirodura prema konturi palube i dna. Krmeni dio, koji je izvan špera dna, ocrta se flomasterom i izreže. Sve se poravna finim brusnim papirom. Prilikom Iijepljenja dna na stirodur treba pripaziti da su simetrale dna i palube u jednoj ravnini. List kormila (5) izrađuje se od dva komada špera između kojih se zalijepi komad žbice za bicikle promjera 2,5 mm, na koju se mogu navrnuti matice M3 za držanje poluge kormila i spoj na servo. Kormilo se zaobli na prednjem dijelu, a na stražnjem dijelu ga se oblikuje u oblik izdužene kapljice, kako bi imalo što manji otpor u plovidbi. Kroz trup se provuče mesingana cjevčica promjera 4 mm za osovinu kormila. Polugu za servo (6)
Izrada palube, dna i trupa
Trup je gotov
izradi se od tvrde plastike debljine 1 mm ili od tankog špera, ako se nema gotova poluga. Jarbol (7) se utakne kroz već izrezani otvor na palubi. Njegova okomitost kontrolira se trokutom u podužnom i poprečnom smjeru. Jedro i flok (8 i 9) izrežu se iz najlona odbačenog kišobrana. Na rubovima treba dodati po
Model na stalku prije plovidbe Provjera vertikalnosti kobilice
5 mm na svim stranama za preklop kroz koji će se provući jači konac za privezivanje. Taj konac treba biti duži od pripadne stranice trokuta za cca 50 mm. Preklop se prošije na šivaćoj mašini, za što treba zamoliti majku ili otići nekoj poznatoj krojačici. U velikim robnim kućama s građevinskim materijalom ili prodavaonicama hobi materijala može se pronaći male vijke s glavom u obliku omče, koji će služiti za privezivanje jarbola i buma jedra na jarbol. U svrhu povećanja stabilnosti jedrilice na djelovanje bočnog vjetra na kobilicu treba vijcima
pričvrstiti dva komada lima debljine 3 mm (10). Ovaj se lim izreže brusilicom, što je isključivo posao za neku odraslu osobu, koja će to raditi sa zaštitnim rukavicama i zaštitinim naočalama. Na gotov trup sa svih se strana nalijepi ljepilom za drvo tanki papir. Kada se papir osuši, trup se oboji bojama po želji, posebno podvodni i posebno nadvodni dio. Papir će zaštiti stirodur od nagrizanja lak-bojom. Akrilne boje ne nagrizaju stirodur, ali su skupe. Stalak za jedrilicu izradi se iz špera, prema detalju na nacrtu. S gotovom jedrilicom treba otići na neko jezero, bazen ili baru bez šiblja u plićaku. Bojan Zvonarević
11
ZRAKOPLOVNO MODELARSTVO
Raznolikost kategorija u aviomodelarstvu - IV. dio U prošlom broju došli smo do kategorija grupe F2, odnosno žicom kontroliranih modela. Da se prisjetimo, to je skupina od četiri kategorije, većinom raširene na zapadu, u kojoj sudjeluju pilot, koji upravlja modelom sa zemlje pomoću dvije žice vezane za model i upravljač, te mehaničar, koji priprema model za let. Putanja modela je kružna, oko pilota. Što se tiče bodovanja, negdje se gleda brzina leta dok se dalje gledaju postignute akrobacije. Obično postoji više rundi na istim ili različitim terenima od kojih se gleda najbolji postignuti rezultat, a u slučaju izjednačenja drugi ili treći najbolji rezultat. Ove su kategorije zanimljive na svoj način jer se dizajnom modeli razlikuju od svih drugih kategorija i posebno su konstruirani za letenje na većim brzinama koje znaju često prijeći i 200 km/h. U ovom nastavku krećemo sa zadnjom F2-kategorijom, a to je F2D.
4 mm, a obujam ispuha ne smije prijeći 12,5 cm³. Ispuh na sebi ima prigušivač s najmanje 6 cm³ volumena, a njegova dužina s prigušivačem ne smije prijeći 15 cm. Dozvoljen je uređaj za gašenje motora nakon 4 minute leta. Upravljački uređaj sastoji se od ručke i dvije žice za upravljanje te jednom sigurnosnom žicom koja ide oko zgloba pilota. Ove dvije upravljačke žice dugačke su 15,92 m s 0,04 m tolerancije i 0,385 mm promjera. Gorivo se sastoji od 10% nitrometana, 20% ricinusovog ulja i 70% metanola. Što se tiče trake, ona je pričvršćena na rep modela u ravnini uzdužne osi. Žica na kojoj visi dugačka je između 0,75 i 2,75 m, a dužina trake je između 3 i 3,5 m. Širina trake je 3 cm.
F2D
Zadnja kategorija žicom upravljanih modela posebna po tome što se radi o “bici”, odnosno dvojica pilota moraju stići jedan drugoga i prerezati traku koju model nosi na sebi. Prvo se lete eliminacijske runde, a na kraju finalna. U svakoj rundi lete dvojica pilota istovremeno i love se po zraku. Runda počinje zvučnim signalom, a traje najviše 4 minute. Boduje se svaka sekunda provedena u zraku s dva boda i svaki rez na traci sa 100 bodova. Natjecanje se odvija na travnatom terenu s tri obilježene koncentrične kružnice. Najmanja je polumjera 2 m, gdje se nalaze piloti, a tu su još dvije kružnice polumjera 20 i 22 m, unutar kojih je prostor za letenje. Izvan toga nalazi se sigurna zona gdje se nalaze mehaničari koji rukom startaju motor i puštaju model pilotu. Svaki pilot ima pravo na dva mehaničara koji zbog sigurnosti moraju nositi kacige. Sam model ograničen je najvećim opterećenjem od 100 g/dm² i maksimalnim obujmom motora 2,5 cm³. Usis zraka ne smije biti promjera većeg od
12
F2D-model
Nakon F2-kategorija na red dolaze F3-kategorije. To su radioupravljani modeli, a razlikuju se po tome što su neki od njih jedrilice koje se startaju sajlom ili rukom pa moraju letjeti određeno radno vrijeme i sletjeti što bliže zadanom vremenu, a da ga ne prijeđu, dok su drugi opet akrobatski modeli kojima se ocjenjuju postignute propisane akrobacije i manevri. Negdje se, opet, gleda udaljenost ili brzina, a sve te kategorije raširene su u cijelom svijetu te se organiziraju svjetska prvenstva. Zanimljivo je ako natjecatelj sam gradi model (što ne mora biti slučaj), mora pokazati dobro poznavanje kompozitnih materijala i rukovanje njima jer su modeli
lagani, a čvrsti te moraju izdržati let pri većim brzinama i opterećenjima. Također su potrebne i vještine upravljanja pri velikim brzinama i malim visinama kao i dobra detekcija toplih strujanja u zraku kod jedrilica. Sve zajedno postoji desetak F3-kategorija, pa krenimo abecedno od prve – F3A!
F3A
Prva kategorija radioupravljanih modela. Posebni su po tome što su to modeli visokih manevarskih sposobnosti i kao takvi lete razne zadane akrobacije i izvode manevre koji se ocjenjuju i čime se odlučuje pobjednik. Najveći raspon krila je ograničen na 2000 mm kao i dužina trupa, a najveća dopuštena težina je 5000 grama. Na sve te mjere postoji tolerancija od 1%. Modeli su na električni pogon, a njegov napon ne smije prelaziti 42,56 V. Motor modela mora biti potpuno upravljiv, tj. mora imati uređaj za gašenje u ekstremnim slučajevima. Postoji i ograničenje na buku, a mjeri se 3 m od modela i ne smije prijeći 94 dB. Na natjecanju se leti šest rundi, a po svakoj rundi natjecatelj ima pravo na jedan pokušaj. Boduju se samo potpuno izvedene runde u kojima model odleti svih 17 zadanih akrobacija. Ako je akrobacija pokušana, ali nije do kraja izvedena piše se 0. U svakoj rundi uzima se najbolji rezultat koji se boduje s 1000 bodova, a ostali se ravnaju prema postotku od najboljeg. Natjecanje se odvija na terenu gdje se suci nalaze od 7 do 10 m iza pilota, a prostor za letenje je 150 m ispred pilota.
F3A-model
F3B Kategorija jedrilica na daljinsko upravljanje najveće letne površine 150 dm² i maksimalne mase u letu 5 kg. Najveće dozvoljeno opterećenje je 75 g/dm², a najmanji polumjer nosa na trupu je 7,5 mm. Što se tiče krila, nisu dozvoljeni flapsovi ni bilo kakva ispupčenja s donje strane krila i trupa osim kuke za start. Frontalno gledano ona može biti najviše 5 mm širine i 15 mm visine. Stanica za upravljanje mora biti u rasponu frekvencija do 50 MHz sa po 10 kHz razmaka, a preko 50 MHz sa po 20 kHz razmaka. Uz to dozvoljen je prijenos podataka o jačini signala i baterije u modelu. Svaki natjecatelj mora
F3B-model
ponuditi tri frekvencije, a jednu mu dodijele na natjecanju kako nitko ne bi imao istu. Uz to natjecatelji imaju pravo na tri modela, a mogu i kombinirati dijelove, ali konačni model s kojim se natječu mora biti unutar zadanih pravila. U jednoj rudni svatko ima neograničen broj pokušaja, a pokušaj je ako se modeli sudare u zraku ili ako im se međusobno zapletu sajle. Start se izvodi električnim vitlom i sajlom dugom 150 m u jednom smjeru. Vitlo ima napon 12 V. Na natjecanju se moraju održati najmanje dvije runde, a u svakoj se boduje trajanje, udaljenost i brzina. Prvo se boduje trajanje. Taj dio runde traje 12 minuta, a 10 minuta je radno vrijeme, tj. unutar tog vremena se leti i vrijeme leta treba biti što bliže 10 minuta, ali nikako preko toga. Zvučni signal označava početak i kraj i unutar tog vremena se starta i slijeće u točku te se i to boduje. Sve zajedno za 10 minuta leta dobije se 600 bodova i maksimalno 100 bodova za slijetanje u točku. Drugi dio runde je natjecanje u prijeđenoj udaljenosti. Taj dio traje 7 minuta, od čega se
13
leti 4 minute i natjecatelji trebaju preletjeti što više udaljenosti od 150 m tamo i nazad. Zadnji dio je natjecanje u brzini. Svaki natjecatelj treba preletjeti 4 udaljenosti po 150 m tamo i nazad te se mjeri vrijeme i na taj način računa brzina.
F3D
Kategorija radioupravljanih modela za pilonske utrke, slično kao Red Bull Air Race. Natjecanje se odvija na travnatom terenu u obliku jednakokračnog trokuta osnovice 40 m i krakova 180 m. Na krajevima trokuta nalaze se piloni oko kojih se leti. Oni moraju biti visine od 4 do 5 m i minimalnog promjera 70 mm. Leti se deset krugova oko tih pilona, a svaki krug je 400 m, što zajedno čini 4 km. Na natjecanju se obično leti od 3 do 15 rundi, ovisno o vremenskim uvjetima. Na kraju se, ovisno o broju rundi, oduzima po jedan ili dva najbolja i najlošija leta te je pobjednik onaj koji ima najmanje bodova, tj. sekundi. Svaki natjecatelj ima pravo na 3 modela tijekom natjecanja, ali samo jedan natjecatelj može letjeti s istim modelom. Što se tiče ograničenja, na modelu ih ima puno. Tako je masa bez goriva zadana između 2250 i 3000 grama. Visina trupa je minimalno 175 mm, a širina 85 mm. S donje strane trupa nalazi se trap gdje je razmak kotača 150 mm, a najmanji promjer kotača je 57 mm. Presjek trupa mora biti najmanje 100 cm². Minimalna površina letnih površina je 34 dm². Ako se radi o dvokrilcu, manje krilo treba imati površinu 2/3 velikog. Za monoplan raspon krila je najmanje 1150 mm, a debljina krila najmanje 22 mm. U slučaju
dvokrilca najmanji raspon krila je 750 mm, a debljina krila najmanje 18 mm za veće i 13 mm za manje krilo. Na krilu mora biti identifikacijska naljepnica dimenzija 75-100×100 mm za raspoznavanje modela. Pogon je na klipni motor, koji je ograničen obujmom do 6,6 cm³, a ne smije u svojoj glavčini sadržavati reduktor okretaja nego se elisa mora vrtjeti istim brojem okretaja kao motor. Presjek usisa zraka je ograničen na 114 mm². Motor mora biti potpuno upravljiv, tj. mora imati zaseban uređaj za daljinsko gašenje u nužnim situacijama. Gorivo je zadano kao mješavina od 80% metanola i 20% ricinusovog ulja. Nadam se da sam vas malo zainteresirao za aviomodelarstvo i da ste naučili nešto novo iz ovog teksta. U sljedećem nastavku pisat ćemo o ostalim F3-kategorijama F, H, J, K i M s njihovim karakteristikama i posebnostima. Igor Nišević
RADOVI MLADIH TEHNIČARA
Male velike majstorije od papira Na internetu je moguće pronaći mnogo ideja za izradu predmeta (sitnica) koji se mogu napraviti od papira i papirnih materijala koji su dio iskorištene ambalaže. Upute za izradu tih predmeta obično su u obliku fotouputa. Što misliš zbog čega je to tako? Pažljivo prouči fotografije u nastavku. Pokušaj sastaviti algoritam izrade ovih predmeta. Ako ti se neki od prikazanih miniprojekata svidio, pokušaj ga napraviti. Materijal za njihovu izradu naći ćeš lako, on je svuda oko tebe! Pokušaj pronaći još neke zanimljive miniprojekte na internetu. Ako ti se ovo svidi, pokušaj samostalno realizirati neki svoj projekt, naši su u nastavku. Miroslav Paroškaj
F3D-model
14
Omot za CD napravljen od 1 lista papira A4-formata
15
Ukrasna vreÄ&#x2021;ica napravljena od starih novina
Interesantni drĹžaÄ?i za olovke napravljeni od rola od toletnog papira
16
MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.
PODVODNA FOTOGRAFIJA II I u ovom broju ostat ćemo ispod vode proučavajući i diveći se bogatom a nepoznatom svijetu. Najčešće su podvodne fotografije snimke ambijenta ili makropodručja. Život pod vodom je vrlo dinamičan; u stalnom je kretanju i zato je potrebno iskustvo i vještina, snalažljivost za snimanje. Ali, bez valjane opreme neće nam puno pomoći ni sve znanje ni vještina koju imamo. Ako imamo namjeru ozbiljnije i profesionalnije baviti se podvodnom fotografijom, onda su važna tri elementa opreme: fotoaparat, kućište i rasvjeta. U profesionalnom programu nude se visokokvalitetna podvodna kućišta koja su napravljena od kvalitetnih materijala koja mogu izdržati sva naprezanja od pritiska vode na velikim dubinama. Svako to kućište napravljeno je točno za određenu marku i model aparata. Za manje se dubine često podvodna kućišta rade od kvalitetne plastike i jeftinija su od metalnih, koja se uglavnom koriste na velikim dubinama. Neovisno za koje dubine su predviđena, sva kućišta na sebi ima-
motiv i ambijent snimanja. Osvjetljenje koje ćemo koristiti u podvodnoj fotografiji ovisno je o tome kakvu fotografiju želimo snimiti: ambijent, makropodručje ili i jedno i drugo. Koristit ćemo kontinuiranu rasvjetu ili bljeskavo svjetlo. ju glavne komande koje su, pomoću poluga ili na neki drugi način, povezane s komandama na aparatu. Sustavom povezivanja komandi i gumba za programiranje snimanja od aparat do kućišta, olakšava se i optimizira rad snimatelja. Profesionalna kućišta imaju rukohvate s jedne i druge strane aparata kako bi snimatelj lakše njima manipulirao, a i na te rukohvate često se montiraju držači “ruke” za reflektore. Idealno je snimanje kad koristimo dva izvora svjetla - jedno s jedne, a drugo s duge strane aparata. Tada imamo ujednačeno osvijetljen 17
Dakle, pored dobrog aparata i kvalitetnog podvodnog kućišta sljedeća je stavka rasvjeta. Snimamo li do nekoliko metara dubine, imat ćemo dovoljno dnevnog svjetla da možemo snimati za vrijeme sunčana dana. Na tim manjim dubinama imat ćemo relativno korektnu reprodukciju boja, no problemi se javljaju kako povećavamo dubinu snimanja. Na velikim dubinama dominirat će plava boja na našim snimkama. To nije problem
ako imamo korektno rasvijetljen prvi plan. Onda će pozadinsko plavetnilo pojačavati doživljaj vode i dubine. Idealno bi bilo koristiti dva rasvjetna tijela koja montiramo po jedno sa svake strane aparata pod kutom od 45 stupnjeva. Držači svjetala su fleksibilni tako da svako svjetlo možemo prilagođavati snimateljskoj situaciji neovisno jedno o drugom. S dva bočna svjetla imat ćemo najprimjerenije rasvijetljenu scenu. Često se snima i s jednim izvorom svjetla koje također treba biti sa strane i fotografije će biti sasvim korektne. Slika u gornjem lijevom kutu prikazuje čak tri reflektora koja svojom kombinacijom i rasporedom pružaju idealnu snimateljsku situaciju.
Pravilo da nam izvor svjetla nije u osi objektiva vrijedi i kod podvodnog snimanja. Ustvari su greške koje se javljaju još izraženije kad nam je svjetlo, kako to pokazuje pozicija “B”, na našoj shemi lijevo. Voda je puna sićušnih bića i kojekakvih tvari koje su za nas neprimjetne (crvene točkice na shemi), ali ako ih osvijetlimo direktno sprijeda, na snimci će ostati kao niz kaotičnih bijelih mrlja i učinit će snimku neupotrebljivom. Da bismo izbjegli ove neugodnosti, uvijek snimamo sa svjetlom koje je sa strane i kad ih tako osvijetlimo, odbljesak će se od njih odbiti na drugu stranu i bit će neprimjetne na snimci. Ova neugodnost
je izraženija ako snimamo s bljeskavijim svjetlom. Profesionalni snimatelji često snimaju pod vodom noću da im se ne miješa dnevno svjetlo s njihovom umjetnom rasvjetom.
18
Slike lijevo prikazuju sjajne dosjetke koje možemo koristiti za aparate koji nisu namijenjeni za podvodno snimanje. Npr. vodonepromočivo najlonsko spremište montiramo na ruku i roneći ili plivajući snimamo, ili hodamo po kiši, a bez straha da će nam voda ući u aparat.
POGLED UNATRAG JUNKA Mala kamera za mlade i stare
JUNKA je mali fotoaparat proizveden u Njemačkoj 1937. godine. Ideja je proizvođača bila proizvesti jednostavan za rukovanje, lagan i dimenzijama mali aparat kako bi ga vlasnik mogao nositi čak i džepu pa da bude u svakoj prilici spreman snimati. Konstruirala ga je i proizvodila firma Junka-Werke AG iz Nürnbergu. Ima dvije brzine zatvarača: jedna je 1/30, a druga B. Blende su također dvije: otvor 8, a ako želimo snimati s manjom blendom vrijednosti 11, onda samo s donje strane objektiva povučemo malu polugu prema dolje i već je sve namješteno. Prvi modeli su napravljeni sa sportskim tražilom, sklopiva dva metalna okvira, kroz koji gledamo snimanu scenu. Već sljedeće godine ugrađuju teleskopsko tražilo što je bilo malo poboljšanje i napredak u proizvodnji. Od 1950. godine proizvodnju aparat preuzi-
ma firma Adox i od tada se aparat na tržištu pojavljuje pod imenom Adox Juka. Mnoge su tvornice, proizvođači fotoaparata, proizvodile aparate maloga džepnog formata. Svi su oni bili skromnih snimateljskih mogućnosti i uglavnom su bili namijenjeni ljudima koji žele napraviti fotografiju, a ne žele ili ne mogu nositi velike i nezgrapne aparate.
Ovaj “mališan” koristi roll film tipa 828, a to je neperforirana 35 mm filmska traka na kojoj snima negative veličine 28 x 40 mm. Želi li netko snimati ovakvim aparatom, vrlo teško može pronaći originalni film pa se može snimati i na već postojećem lajka filmu, samo što će u tom slučaju biti vidljive i perforacije filma. Ako danas s njim i ne snimamo, lijepo je “ovog mališana, ovaj biser fotografske industrije” imati u kolekciji.
19
Vladko Lozić
ANALIZA FOTOGRAFIJA
Diplomirani je inženjer elektrotehnike i magistar tehničkih znanosti. Rođen je u Bosanskoj Gradiški 1933. godine u Bosni i Hercegovini. Kao član Fotokluba Zagreb aktivno izlaže svoje radove od godine 1957. pa do konca 80-ih godina prošlog stoljeća. U tom razdoblju izlagao je na oko 350 izložbi fotografija, od čega na više od 70 međunarodnih. Za svoju izložbenu djelatnost osvojio je preko 60 raznih nagrada i priznanja (pohvale, plakete, diplome i sl.) U vremenu od godine 1963. do danas održao je 51 samostalnu izložbu fotografija u zemlji i inozemstvu (Bosna i Hercegovina, Austrija, Italija, Mađarska, Rumunjska, Slovenija, Srbija).
Nositelj je počasnog zvanja artist FIAF (AFIAP) koje mu 1975. godine je dodijelila Međunarodna federacija za fotografsku umjetnost (FIAP). Godine 1970. osniva pri Fotoklubu Zagreb Zbirku hrvatske fotografije, koja je Rješenjima o preventivnoj zaštiti spomenika kulture kod Regionalnog zavoda za zaštitu spomenika kulture u Zagrebu (1990.), Gradskog zavoda za zaštitu spomenika kulture i prirode (2002.) i na koncu Ministarstva kulture - Uprave za zaštitu kulturne baštine, upisana u Registru kulturnih dobara RH pod brojem P-200, u svojstvu kulturnog dobra (2005.).
Za dostignuća na polju umjetničke fotografije Fotosavez Jugoslavije dodjeljuje mu 1974. godine počasno zvanje kandidata majstora fotografije (KMFFSJ), a godine 1977. počasno zvanje majstora fotografije (MFFSJ). To je zvanje kasnije nostrificirao Hrvatski fotosavez i dodijelio mu zvanje majstora fotografije (MFHFS)
Ove dvije Lozićeve fotografije dio su velikog autorovog opusa koji je posvećen socijalnim temama. Možemo ih još definirati i kao Life fotografija. Donja fotografija “Sa svojim brigama” je iz 1957. godine, a gornja se zove “San o sreći” iz 1964. godine. Autor se bavio i eksperimentom u fotografiji, a i niz drugih tema zastupljen je u njegovom opusu.
20
Kuća na brijegu “Smatrate li se djevojkom otvorenog duha?” Molim lijepo, što bih trebala pomisliti na takvo pitanje? Pa ipak, nekako osjećam da čovjek preda mnom nema lascivnih misli. Odjeven je u crno odijelo, s tamnim naočalama na očima. Lice mu je...teško opisivo, shvaćam. Sve je na svom mjestu, ništa neskladno, samo ga je teško opisati. Teško upamtiti. Oko kuće vidim još dvojicu, jednako odjevenih, također s naočalama. I dvojica za volanima crnih terenaca parkiranih na šljunku pred kućom. Ljudi u... crnom? “U oglasu se tražila djevojka za održavanje i ...” “Upravo tako, gospođice...Severin. Tea Severin,” prekine me čovjek. “Za održavanje.” “Možda da pogledamo kuću?” predlažem. Povelika je, prizemlje i kat, barem 100 kvadrata u tlocrtu. Nisam stručnjak za arhitektonske stilove, ali čini mi se građenom negdje između dva svjetska rata, zidova obraslih bršljanom, oljuštene boje i ispucalog kita na prozorima i ulaznim vratima. Takvih starih kuća puni su brjegovi iznad grada, propadaju dok ih se ne domogne neki novoobogaćeni skorojević. A onda najčešće završe srušene, da bi na njihovu mjestu niknula betonsko-čelično-staklena kocka. Kuća je ograđena zidom i ogradom iz kovanog željeza što okružuje prostrano i zapušteno
SF PRIČA
dvorište. Tri breze u kutu, trešnje, dvije smreke, bagrem. Grmlje, ruža i lijeska i lovorvišnja uz ogradu, podrezani tek toliko da se može proći. I kupina, i smokvina mladica, vjerojatno samonikli. Ostalo zaraslo u travu i korov. Posjed se nalazi na vrhu brda, skriven od grada šumom kroz koju vodi uska cesta. Zavoj na zavoj, gadno kad prvi put voziš: dobro da nisam svojim tvingačem poljubila neki hrast. Uopće me ne čudi što se nitko drugi nije javio na oglas. U ovakvoj kući se uistinu svašta može događati. Ali, kad s diplomom PMF-a možete-da oprostite-rit obrisati, gazdarica potražuje stanarinu za zadnja tri mjeseca, a posla nema na vidiku, onda nemam ni nekog izbora... *** Trilobit plazi po sagu, preskačem preko njega dok jurim u podrum, požurivana tihim, ali upornim zujanjem signala za poslugu. Kad me čovjek u crnom uveo u kuću, skoro sam zažalila što sam se javila na oglas. Tek se unutra vidjelo koliko je kuća zapravo velika. Mislim, to čistiti i održavati, taj stari namještaj i sagove i zavjese i vaze i kipiće i slike: posla za cijeli dan, svaki dan. A onda je podom pred nama prošao trilobit. I još je jedan bio u kutu, spazila sam kretnju u polumraku.
21
“Čiste prašinu,” nasmiješio se čovjek u crnom na moj iznenađeni pogled. “Imate i posebni model za sanitarije. I još dva mala za namještaj. Ukupno pedeset komada.” Naravno da trilobiti nisu pravi trilobiti, ali sliče. Oni podni su trideset centimetara dugi, tijela poprečno podijeljenog na segmente, a uzdužno na tri dijela, od kojih je središnji nešto izbočen. Na glavi, oči i dva para ticala. Niz nožica ispod tijela. „Gdje istresaju prašinu?“ pitala sam. Ne istresaju je, dobila sam odgovor. Jedu je. Nisam pitala gdje idu na nuždu. “Djelujete razočarano?” pitao me čovjek u crnom. “Zar ste stvarno mislili da trebamo spremačicu?” A onda me poveo u podrum. Kud sad i sama idem, požurivana zujanjem. Stubama dolje, pa hodnikom, pa do teških hermetički zatvorenih vrata. Do vrata, elektronska brava. Skeneri mi očitavaju mrežnicu i dlan, crveno svjetlo zeleni i vrata klize u stranu. Ulazim u bunker. Zujalo zuji nad komorom 3. Ispunjena je žućkastim isparenjima otrovnog izgleda. Očitavam sastav atmosfere, u granicama je normale. Normale za ono što se upravo teleportiralo u komoru 3: da ja uđem, skljokala bih se mrtva u roku ‘keks’. Pipac se izvija kroz oblake žute magle i lijepi prijanjaljkama za staklo. Odskačem od stakla, jedva suspregnuvši vrisak. Nagon, kojeg još uvijek ne kontroliram do kraja: staklo-ako je to uopće staklo-neprobojno je za kumulativnu protuoklopnu granatu. Tako me uvjeravao čovjek u crnom. Što god mu značilo to ‘kumulativna’. Još jedan pipac. I neko mumljanje preko zvučnika prevoditelja. Pribirem se, prilazim, pritišćem tipku. “Tranzit ili boravak?” pitam. “Thhrrranhzzittt,” odgovara mi krkljanje kroz zvučnik. Na zaslonu očitavam nove koordinate, podosta svjetlosnih godina od Zemlje. Dajem zeleno, koordinate se unose u teleport. Nekoliko trenutaka, a onda iz komore 3 počinje sjajiti bijela svjetlost. Možda petnaestak sekundi kasnije, svjetlo se naglo gasi i komora 3 je potpuno prazna. Vakuum. Plinovi su teleportirani zajedno sa siriuskim dekapodom koji ih udiše. Ostali su samo ulašteni metalni pod, zidovi i strop. I tri
22
niza-podsjećaju na halogenke, ali zapravo pojma nemam što su-na stropu, polako trnu i gase se. Pokrećem proceduru za sterilizaciju komore i upisujem tranzit u dnevnik rada. I to je to. Cijeli moj posao. Zauzvrat, stan i lijepi mjesečni iznos na tekućem. Koliki? Ha, slušajte, znate da su plaće tajna... *** “Tranzit ili boravak?” “Boravak,” odgovara mi svijetloljubičasti humanoid velike glave i dugih, tankih udova. Promatra me kroz staklo krupnim tamnim očima. Očitavam sastav atmosfere: diše manje-više isto što i mi, dolazi sa zemljolikog planeta. Pokrećem propisani postupak sterilizacije. Kad je gotov, puštam tuđinca kroz pretkomoru iz komore 4. Vodim ga stubama u prizemlje, pokazujem mu neka sjedne u naslonjač u salonu. Uzimam daljinski, na zaslonu se prikazuje katalog. “Kakvo tijelo želite?” Tuđinac me gleda, ne razumijevajući odmah. “Muško ili žensko?” “Muško,” odgovara nakon kraće stanke. Ova rasa je dvospolna, naši pojmovi muškog i ženskog nisu im sasvim jasni. Nakon još malo razjašnjavanja, tuđinac bira i odjeću: skup izgled mlađeg, uspješnog poslovnog čovjeka. Nekoliko trenutaka kasnije u salon ulazi android. Pružam tuđincu kabel, spajam jedan kraj androidu u zatiljak. Drugi kraj tuđinac utiče u svoj zatiljak i nakon par sekundi, prijenos svijesti je gotov. Android prestaje biti mehanička tvorevina, oživljava, promatra me pomalo nestrpljivo. Tuđinčevo tijelo ostaje ležati u naslonjaču, duboko usnulo. A onda na vratima zvono. Ljudi u crnom, tuđinčeva pratnja za kakav god je posao došao obaviti na Zemlji. *** To sam mogla i ja, pratiti ga okolo, pomišljam nakon što se tuđinac teleportirao natrag kući. Ali, ima jedna kvaka. Naravno da su se pobrinuli da stvar ostane tajna. Neuralni inhibitor, tako je čovjek u crnom nazvao ono što mi je ubrizgao u venu. Nešto sićušno što mi je sjelo na mozak i sad, čim iskoračim kroz dvorišna vrata, više ne mogu ni zucnuti o onome što zapravo radim. Sve znam, svega se sjećam, ali nema šanse da otračam frendicama. Znam, probala sam. Čisto da vidim funkcionira li: htjela sam im reći da radim fantastičan posao,
i da mi dolaze iz cijelog svemira, jedni samo u prolazu-jer teleporti nemaju baš beskonačan domet-drugi poslom. I plaća je da se smrzneš, a imam i stan, i to u viletini u zelenom pojasu. I ne moram ništa ni raditi, sve čiste trilobiti. A ono što mi se prevalilo preko jezika, dok su me frendice gledale samilosno: brinem za staricu od osamdeset i nešto, koja treba pelene i ponekad ne zna ni kako se zove. I moram stalno čistiti i spremati i s onim što mi njeni plate jedva imam za stan i hranu. I tako, kad dođe netko tko ovdje boravi, preuzimaju ga ljudi u crnom. *** Alarm mi probija uši, ovo nije normalni signal! Psujem, ostavljam pećnicu, jurim iz kuhinje i stubama u podrum. Čekam dok me brava propusti. Vrata klize u stranu, nad komorom 2 gori rotirajuće crveno svjetlo. Što se događa, pitam se, dok očitavam sastav atmosfere. Unutra se vrtloži sivoljubičasta magla, ne vidim ništa. Prije no što stignem očitati na infracrvenom, u staklo udara tijelo. Maleno, poput djeteta, u nekakvom skafanderu. Na trenutak, lice se okrene prema meni, suočavam se s prestravljenim očima. A onda krak, grabi tijelo i odvlači ga. I zubi, bljesak zuba što škljocaju. Pogled na IC-zaslon. Dva humanoidna obrisa dječjih proporcija i jedan ogromni, čudovišni, zgrabio ih je krakovima, steže ih i nadnosi se nad njih, dok se tijela batrgaju i ruke mlataraju ne bi li odagnale smrt. Ni ne razmišljam, pritišćem tipku i kroz kovitlanje gustog plina bljesne električno pražnjenje. Okidam još jednom i još jednom, nadajući se da su u skafanderima zaštićeni od struje. Čudovište šišti i sikće i pušta plijen, mahnita po cijeloj komori. Okidam ga s još dva naboja, a onda se neman smiruje na podu. Tko, što, kako? Nemam vremena postavljati pitanja. Izboji su samo omamili čudovište, na IC-u vidim kako se krakovi trzaju. Znam da čudovišta nema u katalogu rasa, nekako se teleportiralo zajedno s...djecom, odlučujem...i sad je s njima u komori i... Hitna procedura! Plin u komori je smrtonosan po mene. Trčim do ormara sa skafanderom, uvlačim se u njega. Šištanje kako se skafander hermetizira. Grabim električnu palicu.
Ulazim u pretkomoru, vrata se zatvaraju za mnom. Ulazim u komoru, ne vidim ništa, pipam. Grabim prvo dijete, vučem ga u pretkomoru. Pipam, pipam...Krak! Trza se, hoće me obaviti, udaram ga strujom. Napipavam nogu drugog djeteta. Hvatam i povlačim, s druge strane ga hvata krak. I još jedan, čudovište dolazi sebi. Bodem električnom palicom u maglu, iskri, krakovi se trzaju, bodem još jednom. Krakovi klonu, povlačim drugo dijete van i zatvaram pretkomoru. Na sigurnom smo! Pokrećem sterilizaciju, čekam dok se ulazna vrata pretkomore ne otvore. Vučem djecu van u hodnik, a onda alarm! Gledam što je i krv mi se smrzava u žilama. Dva kraka prislonjena su cijelom dužinom uz staklo. Žlijezde iz njih luče nekakvu kiselinu, izjeda staklo! I to brzo, u minutu-dvije čudovište će izbiti van! Tek sad primjećujem i da su mali skafanderi nagriženi. Normalno bih sad zvala ljude u crnom da odluče što s čudovištem. Ali, nemam vremena! Ako neman probije u bunker, tko zna što se može dogoditi. Možda bi ga podrumska vrata zadržala. A možda i ne! I zato pokrećem svoju proceduru. Utipkavam koordinate koje sam sama smislila, baš za ovakve situacije. Dajem zeleno i čudovište u bijelom svjetlu odlazi u točku negdje na pola puta između Sunca i Alpha Centauri. Pa kad se ne zna ponašati, da vidimo kako mu se sviđa goli međuzvjezdani prostor! Dok se komora 2 sterilizira, vraćam se svojim gostima. Jedno se dijete već pridiglo. Smiješim se, umirujem ga. Zajedno pridižemo drugo, shvaćam da je djevojčica. Dopadaju mi se. Okruglih lica, prekrivenih kratkim zlaćastim krznom, gledaju me okruglim očima. Onda dječak očitava nekakve podatke i pritišće dvije tipke na kacigi svog skafandera. Vizir se podiže. Hoću ga zaustaviti, ali umiruje me osmijehom dok udiše zrak punim plućima. Nekako mi se čini da im nije prvi put na Zemlji. Ne znam jesu li u tranzitu ili planiraju boravak, ali znam da moram zvati ljude u crnom. Moji gosti izvlače se iz skafandera. Skidam i ja svoj. Rukom ih pozivam da me slijede. Dok čekamo ljude u crnom, mogla bih ih počastiti čajem i kolačićima. Nadam se samo da mi nisu zagorjeli u svoj ovoj strci. Aleksandar Žiljak
23
Od valovite ljepenke, od koje se često izrađuje ambalaža za pakiranje najrazličitijih proizvoda, mogu se napraviti fantastične makete građevinskih objekata (npr. garaža, srednjovjekovna utvrda itd.)
Oko svakog pravilnog višekutnika (jednakostraničnog trokuta) može se opisati kružnica. Važi i obrnuto! Pokušaj napraviti, od šarenog papira, ovaj interesantan ukras za novogodišnju jelku koristeći fotouputu
Šablona za tkanje izrađena od valovite ljepenke
Interesantni ukrasi za novogodišnju jelku izrađeni od praznih kutija za šibice
24
Jednostavni zmaj od papira izrađen od lista bloka 5 (pogled odozdo) Postupak izrade ambalaže za pakiranje poklona (rola od toaletnog papir)
Postupak izrade ambalaže za pakiranje poklona
Maketa akvarija (maketa je izrađena od kutije od valovite ljepenke, a papirne ribice su spojene bijelim koncem za dugmad koja se može pomicati pravolinijski pri čemu se stvara utisak da se “ribice” u akvariju kreću)
Izrada podmetača za čaše od starog novinskog papira
Klaser za sitnice izrađen od praznih kutija šibica
ELEKTRIČNA SVJETLILA
Svjetleće cijevi Posebna skupina električnih svjetlila osniva se na svijetljenju ioniziranoga plina u staklenim cijevima. Poneke od njih se, zbog izgleda sličnoga volframskim žaruljama, trgovački i razgovorno nazivaju i žaruljama, iako nemaju žarne niti. Dvije su glavne skupine takvih svjetlila: ona koja zrače svjetlost, često u nekoj boji, te ona koja zrače ultraljubičasto zračenje, koje se potom na fluorescentnom sloju stijenke cijevi pretvara u svjetlost.
Električne pojave u plinskim cijevima
Nakon istraživanja pojava električne struje u čvrstim vodičima početkom 19. stoljeća, potom u tekućinama 1830-ih godina, na red je došlo istraživanje električne struje u plinovima. U tu je svrhu ostvarivan plinski vodič tako da je plin zatvoren u staklenu cijev kojoj su na krajevima bile utaljene elektrode. Propuštajući, uz primjenu vrlo visokih napona, struju kroz plinove pod različitim tlakovima, opažene su od 1858.
Svjetleća cijev iz prvih dana, napajana iz Ruhmkorffova induktora
26
godine pa nadalje mnoge zanimljive pojave, ponajprije različita svijetljenja plina, ali je otkriveno i mnogo više, kao što je katodno, kanalno i rendgensko zračenje, dokazano postojanje elektrona i dr. Prve je svjetleće cijevi izrađivao Heinrich Geissler (1814.–1879.), njemački staklopuhač i fizičar, pa se neke i danas po njemu nazivaju Geisslerovim cijevima (engl. Geissler tube). Svijetljenje cijevi ovisno je o vrsti plina ili pare te o tlaku u cijevi. Slaganjem raznovrsnih plinova mogu se postići i raznovrsne boje svjetlosti. Za postizanje električne struje u plinu bio je potreban visok napon. U to se doba visok napon postizao transformiranjem isprekidane istosmjerne struje iz galvanskih članaka. Najpoznatiji takav uređaj konstruirao je Heinrich Daniel Ruhmkorff (1803.–1877.), njemačko-francuski mehaničar. To je bio transformator s velikim omjerom transformacije, u čijem se primarnom krugu struja prekidala elektromehaničkim prekidačem, pa se u sekundarnoj zavojnici inducirao napon i do nekoliko desetaka tisuća volta. Ruhmkorffov induktor bio je izvor visokoga napona pri mnogim važnim otkrićima. Njime su napajane svjetleće cijevi, njime je Heinrich Hertz napajao svoj oscilator s iskrištem kojim je otkrio elektromagnetske valove, pa je induktor bio neizostavna sastavnica prvih radijskih odašiljača. Njime je Wilhelm Conrad Röntgen napajao vakuumiranu cijev kojom je otkrio do tada nepoznato zračenje, pa je induktor bio sastavnica prvih ren-
Tesline svjetleće cijevi stvaraju “danju svjetlost”
dgenskih uređaja. Danas se takav induktor rabi još u benzinskim motorima za postizanje električne iskre za paljenje smjese benzina i zraka. Nikola Tesla krajem 1880-ih godina svjetleće je cijevi napajao snažnim visokonaponskim transformatorom, izmjeničnom strujom frekvencije nekoliko kiloherca, koji je ubrzo nazvan Teslinim transformatorom. Svjetleće cijevi napa-
jane takvim transformatorom svijetlile su znatno jačim, gotovo bijelim svjetlom. Zato su tadašnje novine u Americi pisale kako Tesla stvara danju svjetlost. Osobito dojmljivu, do tada neviđenu električnu rasvjetu Tesla je pokazao na izložbi u Chicagu 1893. godine, za što je upotrijebio svjetleće cijevi. Geisslerove se cijevi do danas rabe u spektrometrijskim uređajima te za svjetleće reklame u mnogobrojnim bojama. Geisslerove i Tesline svjeteće cijevi preteče su svih svjetlećih cijevi koje i danas rabimo, a na njima su se razvile ionske cijevi i elektronske cijevi na kojima se počela razvijati elektronika. Takve cijevi, za razliku od električne lučnice i električne žarulje, izravno pretvaraju električnu energiju u svjetlost, većinom bez zagrijavanja, pa su to bila prva hladna svjetlila. Od tih prvih svjetlećih cijevi razvile su se živine, natrijeve, fluorescentne i dr. cijevi kakve se do danas rabe kao svjetlila, ali i u druge svrhe. Od niza izvedbi takvih svjetlila, koja su se pojavljivala kroz cijelo 20. stoljeće, opisat će se samo one najvažnije.
Svjetleće cijevi s izbijanjem
Svjetleće cijevi s izbijanjem staklene su cijevi ispunjene različitim plinovima ili parama nekih elemenata koji pri prolazu električne struje svi-
Električna rasvjeta koju je Tesla prikazao na velikoj izložbi u Chicagu 1893. bilo je nešto što svijet do tada nije vidio
27
Živina cijev s prozirnim Živina i natrijeva cijev za javnu vanjskim balonom unu- rasvjetu jednakog su izgleda tar kojega je smješten žižak
jetle različitim jakostima i bojama svjetlosti. Prema plinovima para ili primjesama nazivaju se živinim, natrijevim, neonskim i dr. cijevima. One su već početkom 20. stoljeća iz mnogih primjena u električnoj rasvjeti potisnule električnu žarulju. Živine i natrijeve svjetleće cijevi počele su se rabiti za rasvjetu javnih prostora i velikih prostorija, a Geisslerove cijevi za svjetleće reklame. Prvotne svjetleće cijevi su zbog izbijanja u plinovima uzrokovale smetnje na radiokomunikacijskim uređajima, ali je kod suvremenih izvedbi to izbjegnuto ugradnjom posebnih elektroničkih sklopova. Tijekom 20. stoljeća konstruirane su različite svjetleće cijevi koje danas imaju mnoge primjene. Od njih se do danas najviše rabe visokotlačne cijevi s električnim izbijanjem. One imaju unutarnju cijev od kremenoga stakla, tzv. žižak, u kojem pri električnom izbijanju uz visoku temperaturu nastaje obilno ultraljubičasto zračenje. Žižak je smješten u vanjskom staklenom balonu koji zaustavlja ultraljubičasto zračenje, često s fluorescentnim ili fosforescentnim slojem za pretvorbu ultraljubičastoga zračenja u svjetlost.
Natrijeva cijev za laboratorijsku uporabu izvor je monokromatske žute svjetlosti
28
Živine cijevi (engl. mercury-vapor lamp) ispunjene su živinim parama, a svijetle jakom svjetlošću pretežito u plavom, žutom i narančastom području. Danas se rabe većinom za javnu rasvjetu ulica, trgova, igrališta, industrijskih hala i dr. Natrijeve cijevi (engl. sodium-vapor lamp) ispunjene su natrijevim parama, a svijetle jakim žutim svjetlom. Rabe se ponajviše za rasvjetu cestovnih raskrižja, mostova i sl. Pri uključivanju se zbog postupne ionizacije plina ili para takve cijevi do punog svijetljenja pale nekoliko minuta. Svjetlosna učinkovitost im je oko 60 lm/W, energetska oko 70%, a trajnost najmanje 15 000 sati. Cijevi koje sadrže živu pri razbijanju balona onečišćuju okolinu opasnim živinim parama, pa su u SAD-u zabranjene, a u Europskoj uniji u postupku je zabrana uporabe.
Fluorescentne cijevi
Fluorescentne cijevi (engl. fluorescent tube, fluorescent lamp) su s unutarnje stijenke premazane fluorescentnim slojem koji pod djelovanjem ultraljubičastoga zračenja svijetli. Počele su se rabiti sredinom 20. stoljeća, a prvotno su neispravno nazivane i neonskim cijevima, jer su neke kao primjesu imale neon. Današnje fluorescentne cijevi imaju dvije žarne niti kao elektrode koje se u trenutku uključivanja užare, te tako stvore prve elektrone koji ioniziraju razrijeđeni plin. Jednom ioniziran plin vodi struju i pri nižim naponima, pa se fluorescentne cijevi napajaju uz napon gradske energetske mreže. Nakon što je
Klasične fluorescentne cijevi u posebnim nosačima
kompaktnim cijevima (engl. compact fluorescent tube), a trgovački i razgovorno neispravno integriranim štednim žaruljama, kraće samo štednim žaruljama (engl. energy-saving tube), iako to nisu žarulje, jer u njima nema žarne niti. Integrirane štedne žarulje imaju ugrađene startere i elektroničke prigušnice, tzv. balast, pa ih ne treba dodavati izvana, kao kod fluorescentnih, živinih i natrijevih cijevi, te jednostavno zamjenjuju volftramske žarulje. Svjetlost im je bjelja nego volframskih žarulja, stoga djeluje hladnije. Svjetlosna učinkovitost im je 20 do 70 lm/W, energetska oko 25% do 75%, a trajnost 6000 do 15 000 sati. Starter za fluorescentne cijevi
Prigušnica za fluorescentne cijevi
cijev počela voditi, poseban pomoćni uređaj, tzv. starter, isključuje žarenje elektroda. U krugu cijevi je i zavojnica velike induktivnosti sa željeznom jezgrom, tzv. prigušnica, koja ograničava struju, jer bi inače kroz cijev zbog maloga električnog otpora ioniziranoga plina potekla prejaka struja koja bi uništila cijev. Pale se uz titranje nekoliko sekunda. Postavljaju se u prilično nespretne posebno konstruirane svjetiljke, tzv. rasvjetna tijela, s prigušnicom i starterom, a rabile su se doskora uglavnom za unutarnju rasvjetu. Svjetlosna učinkovitost fluorescentnih cijevi je 50 do 75 lm/W, energetska 25% do 75%, a trajnost 3 000 do 6 000 sati.
Štedne “žarulje”
U drugoj polovici 20. stoljeća pojavile su se fluorescentne cijevi sa savijenom ili namotanom staklenom cijevi, izgledom i izmjerama slične volframskim žaruljama. Postavljaju se u jednaka grla s Edisonovim navojem. Nazivaju se fluo-
Različite izvedbe štednih žarulja s ugrađenim starterom, elektroničkim balastom i zaštitom od radiosmetnji, predviđene za izravnu primjenu u klasičnom E-grlu, uz napon gradske energetske mreže
Štedne su se žarulje počele masovno rabiti nakon povlačenja volframskih žarulja s tržišta proteklih godina.
Zaključak
Prve svjetleće cijevi kojima su fizičari istraživali strujanje u plinovima danas nam izgledaju gotovo kao igračke. A ipak, iz njih su se razvile mnogobrojne i raznovrsne svjetleće cijevi koje su se rabile za rasvjetu prostorija, otvorenog prostora, za svjetleće reklame i u druge namjene sve do početka 21. stoljeća. Mnoge su od njih otišle u muzeje, a vjerojatnost je da će ih uskoro gotovo sve potisnuti LED-svjetlila, sve popularnije ledice. Dr. sc. Zvonimir Jakobović
29
e-nos i roboti
SVIJET ROBOTIKE
VRSTE MIRISA
Njuh je, više nego druga osjetila, subjektivan. Teško je opisati njušne osjete, reproducirati ih točno. Riječ je o vrlo osobnim doživljajima ovisnima o raspoloženju, zdravlju, umoru, vremenskim prilikama i sl. Iz toga proizlazi i motivacija za razvoj i korištenje umjetnog nosa koji bi osim pouzdanosti i objektivnosti trebao biti i lako uporabljiv, lagan i prenosiv. S njim bi se trebalo moći pristupiti prostorima s tvarima opasnima po život koje imaju karakterističan miris i raditi na daljinu. Tako dolazimo do mobilnog elektroničkog nosa kao osjetila robota. Još prije stotinjak godina američki izumitelj Alexander G. Bell opisao je poteškoće istraži-
NJUŠNI ORGAN SISAVACA. Osjet njuha temelji se na primanju hlapljivih molekula iz pojedinih tvari u okolini organizma s kojom se njušenjem uspostavlja njušna komunikacija. U nosnicama su njušni živci (6) u obliku vrlo razgranatih površina (dlačica) uronjenih u slinu (4). U slini se otapaju “ulovljene” molekule mirisa koje izazivaju kemijske reakcije i pobuđuju promjene u živcima. Podražaji se prenose živcima do olfaktornog bulbusa (1) gdje se analiziraju i prepoznaju kao određeni mirisi i šalju dalje u mozak.
30
Po ugledu na osnovne okuse 1998. godine predloženo je osam osnovnih aromatskih grupa: 1. zemljane arome (travnjaka, biljaka, šuma…) 2. cvjetne arome (parfemska, eukaliptus, lavanda…) 3. voćne arome (naranča, limun, jabuka...) 4. začinske arome (luk, papar, vanilija...) 5. riblje arome 6. smrdljive arome (raspadajuće tvari, leševi...) 7. medicinske arome (kamfor, alkohol, anestetici...) 8. kemijske arome (razrjeđivač, terpentin...)
vanja osjeta njuha ovako: “Jeste li ikada mjerili miris? Možete li reći da je neki miris dvostruko jači od drugoga? Možete li mjeriti razliku između dvije vrste mirisa? Znamo da postoji mnoštvo mirisa, od mirisa ljubica i ruža do smrada. Ali sve dok ne možete mjeriti sličnosti i razlike, nemate znanost mirisa. Ako imate ambiciju pronaći novu znanost, mjerite miris.” Mnogo desetljeća nakon te izjave nije bilo pomaka u razvoju osjeta umjetnog nosa. Razlog je bio u nemogućnosti tehnologije da uzme u razmatranje taj problem sve do druge polovine 20. st. Naknadno, trebalo je čekati dok se pojave praktične tržišne potrebe za industrijskim standardima u području aroma. Razlog za zanemarivanje istraživanja osjeta njuha donekle je i u njegovoj nesamostalnosti. Njuh je osjetilo izrazito povezano s osjetilom okusa. Smatra se da u pojedinom osjetu okusa ima čak 50–80% udjela njuha. I prije pojave umjetnog nosa postojali su senzori za otkrivanje kemijskih supstanci u zraku, ali senzor mirisa je univerzalno osjetilo koje radi s kompleksnim spojevima. Prvi senzor mirisa razvijen je za vojne potrebe 1982. godine. Zadnjih tridesetak godina postoji izrazita potreba za umjetnim nosom. Umjetni njuh primjenjuje se u: kontroli kvalitete u prehrambenoj industriji, kontroli kvalitete pakirajućeg materijala, medicinskoj dijagnostici,
Pojam “elektron ički nos” predložili su 1988. Gardner i Bartlett koji su ga definirali kao “instrument koji sačinjava niz elektroničko-kemijskih senzora s djelomičnom specifičnošću i odgovarajući sustav prepoznavanja uzoraka koji je sposoban prepoznati jednostavne ili složene mirise.
pregledavanju okoliša, industriji mirisa i aroma, kontroli vina i piva, industriji duhana, industriji kave, njušnoj identifikaciji vrsta biljaka, prepoznavanju riba i drugih prehrambenih proizvoda iz mora, prepoznavanju mlijeka i mliječnih proizvoda itd. Posebno područje primjene robota s njušnim senzorima može se očekivati u medicinskoj dijagnostici na način da se vrši skeniranje pacijenta i na temelju mirisa identificiraju bolesti. U tom području posebno je obećavajuće utvrđivanje prisutnosti mirisa raka. Kako radi i kako je građeno osjetilo njuha? U prirodi postoje različite vrste nosova. Kod insekata nos su razgranata dvojna ticala kojima se kao granama hvataju molekule mirisa iz zraka. Kod riba njušni organ je kanal kroz koji protječe tekućina. Kod sisavaca njušenje započinje u nosu, prijamniku i prenositelju mirisnih tvari. Nos čine dvije nosnice što, kao kod sluha ili vida, omogućuje prostorno određenje organizma prema izvoru mirisa. Miris nije među primarnim osjetilima čovjeka, onima koja su važna za brzu i točnu komunikaciju s okolinom ili drugim ljudima.
Osnove sastavnice (komponente) uređaja e-nosa su:
1. sustav za prikupljanje aroma (nosnice) 2. komore s fiksnom temperaturom i vlagom gdje su smješteni senzori 3. elektroničko pojačalo za pretvaranje kemijskog signala u električni i njegovo pojačavanje 4. pretvarač analognog signala u digitalni 5. računalo s procesorom i memorijom koje čita digitalne signale na 6. temelju statističke analize, klasificira uzorke i prepoznaje ih
Važnost njuha kod čovjeka i drugih vrsta predočava usporedba broja i raspored njušnih stanica u njihovim nosovima. Čovjek ima oko pet milijuna njušnih stanica koje su smještene u uskom području stražnjeg nosa. Pas, s njuhom 100 puta jačim od ljudskog, ima i do 220 milijuna stanica raspoređenih po cijelom nosu. Sekundarna važnost njuha modernom čovjeku u velikoj je suprotnosti s evolucijskom važnosti njuha. Njušni dijelovi mozga (tzv. olfaktorni režnjevi) smatraju se evolucijski najstarijima. Genetski zapis o njuhu čovjeka obuhvaća više od 4% ukupnog genoma. Njuh je važan za opstanak, a odatle proizlazi i povezanost osjeta mirisa s asocijacijama i sjećanjima. Mirisi vrlo brzo uspostavljaju vezu između trenutnih osjeta i naizgled zaboravljenih davnih njušnih osjeta. Njuh je stalno “uključeno” tzv. pozadinsko osjetilo koje se, za razliku od osjeta vida koje je izloženo neprekidnim svjetlosnim senzacijama, bavi isprekida-
Sustav za prepoznavanje uzoraka je neuronska mreža koja se trenira kako bi mogla stvarati jedinstvenu klasifikaciju mirisa.
nim oblacima ili komadima mirisnih molekula koje raznose mediji zraka i vode. Najčešće nismo ni svjesni da mirišemo sve dok se ne pojave ekstremni ili izuzetni mirisi. Izdvajanje pojedinih mirisa iz tzv. mirisne pozadine najteži je zadatak povezan sa stvaranjem i primjenom umjetnog nosa. Stanice njuha stalno su uronjene u medij (zrak, voda) preko kojeg se prenose molekule koje se ispituju i svrstavaju u pojedine kategorije mirisa.
31
Robot Gasbot primjer je korištenja robota na poslovima njušenja metana. Zbog propusnosti plinovoda došlo je do izlaska plina kroz zemlju u zrak i velikih gubitaka. Angažiran je čovjek koji hoda po trasi i pokušava odrediti gdje je kvar. Robot s posebnim senzorom koji stalno patrolira trasom plinovoda pokazao se učinkovitijim. Robot se koristi laserskim optičkim njušnim senzorom kojim mjeri količinu metana na temelju čega izrađuje trodimenzionalnu sliku plinskog oblaka.
Kod robotičkog nosa primarno je samo osjetilo (e-nos), a robot proširuje način korištenja, povećava učinak. On daje mobilnost e-nosu, a kroz korištenje različitih procedura povećava se njegova iskoristivost.
rasponu mirisa. Isto tako umjetno osjetilo mirisa je skup više senzora elemenata za utvrđivanje kemijske tvari, ali je njegova posebnost u tome da je sposoban otkriti veći broj tvari od broja senzora za pojedinačno otkrivanje tvari. U izvedbenom smislu senzor njuha čine npr. vodljivi polimeri za mirisanje isparenih molekula koji pouzdano identificiraju i kvantificiraju i klasificiraju različita organska isparavanja tako da se ostvaruje kolektivni odziv skupa senzora umjetnog nosa. Pojedinačni senzor iz niza ne reagira samostalno na mirisne molekule. Sam postupak njušnog osjeta sastoji se od identifikacije (prepoznavanja), uspoređivanja, kvantificiranja (određivanja intenziteta) i spremanja u memoriju ili pozivanja. Mjerenja služe za stvaranje uzorka pojedinog mirisa u bazi podataka za prepoznavanje uzoraka. Po konstrukciji senzori su metal-oksidni poluvodiči (koji su i najčešći), poluvodički polimeri, vodljivi elektroaktivni polimeri, optički, senzori s akustičnim valovima i elektrokemijski plinski senzori. Glavni nedostatak metal-oksidnih poluvodiča (MOS) senzora za otkrivanje molekula
SENZORI NJUHA: LIJEVO: instrument njuha sadrži od 6 do 50 različitih senzora na jednoj ploči. DESNO: različite vrste senzora (A) metal-oksid senzor (MOS), (B) površinski akustički senzor, (C) mikrokvarcni, (D) polimerski senzorski niz.
Suvremeni e-nos je instrument namijenjen višekratnim mjerenjima, identifikacijama i klasifikacijama mješavina mirisa (aroma). To je elektroničko osjetilo koje čine hardverska matrica senzora i softverski sustavi za prepoznavanje uzoraka. E-nos je vrlo sličan opisanom biološkom njušnom sustavu sisavaca koji koristi niz živčanih receptora koji su mješovito osjetljivi u širem
32
mirisa dugačak je period priprema i oporavka senzora nakon jednog postupka mirisanja. U situacijama kada se koncentracija plina mijenja brzo, takva sporost čini robota neupotrebljivim. Da bi se ubrzao rad MOS-senzora koristi se tzv. višekomorski elektronički nos kod kojega se pojedine sobe prazne, dok se druge pune plinom kako bi se ubrzala njušna procedura. Igor Ratković
RADOVI MLADIH TEHNIČARA
Kome trebaju pravi prijatelji kad roboti s tobom igraju Nintendo? Mi koji nemamo prave prijatelje, bar imamo videoigrice. I zahvaljujući umjetnoj inteligenciji, računalno upravljani protivnici, protiv kojih igramo, sve su bolji. Većina igara nije na toj razini da bi Al vještom ljudskom biću bio ozbiljan protivnik bez da se igralište okrene u njegovom smjeru, ali to je u redu, jer ionako nam još uvijek pričinjava zadovoljstvo pobijediti ga. Ono što Alu nedostaje fizičko je tijelo. Čisto da čovjek može zavrištati kad gubi i naslađivati se kad pobjeđuje. Mali humanoidni robot NAO tu ulogu lijepo igra i istraživači sa Sveučilišta Tsakuba u Japanu naučili su ga da igra WII Tennis s Wiimotom. NAO stvarno igra igru, premda ne obrađuje samostalno sliku koju dobiva. Videoizlaz
Nintendo Wii-a prenosi se kroz računalo koje obavlja teži dio posla, određujući lokaciju igrača i prema tome mijenja svoju strategiju. Računalo potom šalje kontrolne signale NAO-u, koji izvodi programirane geste, baš kao što to čini ljudski igrač. U čemu je poanta svega ovoga kad možete jednostavno igrati protiv Ala koji je ugrađen u igru? Korištenjem Ala koji nije dio igre, možete ga sami nadograditi i (teoretski) koristiti istog robota za igranje niza drugih igara. Robot može naučiti kako igrate, što volite, a što mrzite, te upotrijebiti te podatke da vas izazove i/ili iznervira. I možda još važnije, imate li zgodnog robota za igranje igrica, možete se kladiti da će mnogi htjeti prijateljevati s vama. “Humanoidni igrač za olakšavanje socijalne interakcije među ljudima”, Junya Hirosea, Masakazua Hirokawe i Kenjija Suzukija sa Sveučilišta Tsakuba u Japanu predstavljen je na ovogodišnjoj ACM/IEEE the Association for Computing Machinery and theInstitute of Electrical and Electronics Engineers Međunarodnoj konferenciji interakcije humanoidnih robota. Izvor: www.spectrum.ieee.org Foto: Sveučilište Tsakuba Snježana Krčmar
33
INOVACIJE
POŠTANSKE MARKE
Prezentacija znanstvenih i tehničkih rješenja
Taktilni tablet Austrijska tvrtka BLITAB Technology na pariškoj je konferenciji Hello Tomorrow u svibnju ove godine predstavila prvi u svijetu tablet za slijepe i slabovidne osobe, koji se temelji na potpuno novoj tehnologiji tekućih mjehurića pomoću kojih se na zaslonu generira tekst na Brailleovom pismu i taktilni grafički sadržaj. Mjehurići se na zaslonu prikazuju na zahtjev i, ako više nisu potrebni, postaju nevidljivi. Slijepe i slabovidne osobe osim što mogu čitati tekstualne poruke na brajici, imaju mogućnost i unosa novog teksta. Istodobno postoji mogućnost trenutačne konverzije tekstualnih datoteka s USB-stickova, memorijskih kartica, web-stranica i NFC-tagova na brajicu. Za razliku od dostupnih uređaja na tržištu koji su skupi i mehanički te imaju mogućnost generirati samo po jedan red teksta na brajici, ovi tableti imaju mogućnost prikaza cijelih stranica što omogućava učitavanje velikih tekstualnih datoteka, kao što su knjige, putem USB-sticka. To bi omogućilo slijepim i slabovidnim osobama čitanje tijekom putovanja kao i poboljšani pristup nastavnim materijalima za studente. Cijena BLITAB-ovog tableta trebala bi biti oko 2500 €, što je gotovo trostruko manje od cijene postojećih uređaja za slijepe i slabovidne osobe. Tablet se trenutačno nalazi u prototipnoj fazi, a ako potraga za investicijama prođe uspješno, u prodaji bi se mogao pojaviti u rujnu 2016. godine. Kao sljedeći izazov iz BLITAB-a su najavili izradu pametnog telefona za slijepe i slabovidne osobe. Sandra Knežević
34
Prikazivanje važnih događaja kao što su znanstvena i tehnička rješenja, jedan je od zadataka prigodnih poštanskih maraka koje izdaje oko 260 država i samostalnih teritorija. Vrlo često su uz slikoviti prikaz znanstvenih i tehničkih dostignuća prikazani i likovi znanstvenika zaslužnih za određene izume i rješenja. Iz prigodnih tekstova, PR-priopćenja te drugih materijala saznaje se o doprinosu likova s marke te značenju motiva na marki. Primjerice, Pravilnik o poštanskim markama RH između ostalog navodi kako se prigodnim poštanskim markama obilježavaju važni događaji i druge obljetnice koje imaju značenje za Republiku Hrvatsku, pri čemu se obljetnice, u pravilu, obilježavaju uz 25, 50, 75, 100 i višekratni broj tih godina. Jedan od dobrih primjera kada su u pitanju hrvatski znanstvenici je onaj s markom
Slika 1. Lik Ruđera Boškovića nekoliko je puta prikazan na poštanskim markama različitih država
Andrija Mohorovičić Proteklih mjeseci često spominjani brod Hrvatske ratne mornarice koji se nalazi u mirovnoj misiji, odnosno operaciji Europske unije Triton na području središnjeg Sredozemlja, nosi ime po jednom od najznamenitijih hrvatskih znanstvenika svih vremena i svjetski priznatog seizmologa, Andrije Mohorovičića. Brod Andrija Mohorovičić od početka kolovoza do kraja listopada ove godine pruža uspješno potporu talijanskim vlastima u čuvanju granica na moru i spašavanju migranata u tom području. Andrija Mohorovičić (1857.–1936.) rođen u Voloskom kraj Opatije, nakon završetka studija (matematika i fizika u Pragu) predavao je u zagrebačkim i osječkim gimnazijama te na Nautičkoj školi u Bakru. Godine 1892. postaje
Slika 2. Rudolf Dizel, njemački inženjer strojarstva i izumitelj dao je teorijsku podlogu za izvedbu stroja koji bi pretvarao u efektivni rad veći dio raspoložive topline nego što su to mogli ostvariti parni strojevi
Ruđera Boškovića iz 2011. čiji motiv na marki prikazuje crtež rekonstrukcije kupole crkve Sv. Petra u Vatikanu prikazan u 585. broju ABC tehnike. Ruđer Bošković ubraja se među najistaknutije svjetske znanstvenike svog vremena. Kombinirajući Newtonove i Leibnizove postavke, Bošković je uspio matematičkim izračunima dokazati kako na razini materije postoje nevidljive čestice koje uz pomoć sila privlačenja i odbijanja oslobađaju veliku i inače teško ukrotivu energiju. Ruđer Bošković tako je prvi “raspuknuo” opnu molekula i atoma te pred ljudskim okom rastvorio do tada nevidljive svjetove. U nastavku se navode neke marke koje portretiraju različite institucije, znanstvenike i događaje koji su dali velik doprinos razvoju ljudske civilizacije: Hrvatska akademija znanosti i umjetnosti (Hrvatska, 2011.), Svjetski znanstveni forum (Mađarska, 2009.), 140 godina bugarske akademije znanosti (Bugarska, 2009.), Indija 2008. (Indijski institut znanosti), Španjolska 2014. (Europsko vijeće za nuklearna istraživanja).
Slika 4. Po znanstveniku i seizmologu Andriji Mohorovičiću nazvan je brod Hrvatske ratne mornarice koji se trenutno nalazi u mirovnoj misiji Europske unije u Sredozemnom moru
35
zavod Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu također nosi njegovo ime, kao i gimnazija u Rijeci i osnovna škola u Matuljima.
Međunarodni kupon za odgovor
Slika 3. Nobelovac Vladimir Prelog zaslužan je na području istraživanja stereokemije organskih molekula i reakcija
upraviteljem Meteorološkog opservatorija na Griču. Za doktora filozofije promoviran je na zagrebačkom Sveučilištu 1893. godine, a 1910. postaje naslovnim izvanrednim sveučilišnim profesorom, a na Mudroslovnom fakultetu predaje kolegije s područja geofizike i astronomije. Godine 1893. postaje dopisni, a 1898. godine pravi član JAZU. Mohorovičić je zagrebačku seizmološku postaju početkom 20. stoljeća opremio najmodernijim seizmografima, čime ju je doveo na razinu najbolje opremljenih opservatorija u svijetu. U tom vremenu u Hrvatskoj je uspostavio i službu točnog vremena. Analizom potresa u Pokupskom koji se dogodio 1909. godine Mohorovičić je posebno unaprijedio spoznaje o mehanizmu rasprostiranja valova bližih potresa kroz Zemlju. Tom prilikom prvi je u svijetu na osnovi analize seizmograma utvrdio plohu diskontinuiteta brzina potresnih valova koja odjeljuje koru od plašta Zemlje. Njemu u čast ta je ploha nazvana Mohorovičićevim diskontinuitetom, a njezino je postojanje potvrđeno po čitavoj Zemlji. U postupku otkrivanja diskontinuiteta Mohorovičić je pretpostavio da brzina valova potresa u Zemljinoj kori postupno raste kako valovi zalaze u sve veću dubinu. Tu je pretpostavku izrazio eksponencijalnom funkcijom koja je nazvana Mohorovičićevim zakonom, a primjenjuje se i danas. Godine 1970. njemu u čast nazvan je i krater polumjera 77 km na tamnoj strani Mjeseca, a 1996. godine i asteroid broj 8422. Geofizički
Vrlo zanimljiv i praktičan način plaćanja poštanskih usluga u inozemstvu i predmet sakupljanja među filatelistima je Međunarodni kupon za odgovor (engl. International Reply Coupon – akr. IRC) koji izdaje Svjetska poštanska unija. Izumljen je 1906. godine jer se poštanskim markama ili novčanom valutom jedne države ne mogu plaćati poštanske usluge u drugoj državi. Koristi se na način da pošiljatelji koji zahtijevaju odgovor od primatelja koji se nalaze u inozemstvu u pošiljkama primateljima šalju kupone za odgovor. Primatelj kupona u poštanskom uredu svoje zemlje zamjenjuje kupon za poštanske marke ili drugi način označavanja poštarine u visini vrijednosti poštarine za pismo do 50 grama ili dopisnice poslane zrakoplovom u međunarodnom prometu. Kupon je posebice bio zanimljiv vojnicima (a to je još uvijek) u vojnim misijama u inozemstvu, u onim mjestima gdje nije bilo ili nema vojne
Slika 5. Međunarodni kupon za odgovor
pošte. Pojava bržih i suvremenih načina komunikacije, ali i prijenosa novca u međunarodnom prometu pomalo je bacila u zaborav ovaj domišljati način plaćanja poštarine. Ipak, zbog zanimanja filatelista i nedostupnosti suvremenih komunikacija i brzog prijenosa novca u nerazvijenim zemljama svijeta, kupon se izdaje u nekoliko milijuna primjeraka. Trenutno je u uporabi kupon pod nazivom Voda za život i nalazi se u prodaji do kraja 2017. godine u većini poštanskih ureda zemalja članica UPU-a. Ivo Aščić