ABC tehnike broj 638 za listopad 2020. godine

Cijena 10 KN KNI;; 1,32 EUR EURI;; 1,76 USD; USD;I 2,52 BAM; BAM;I 150,57 RSD; RSD;I 80,84 MKD

I Kodiranje - BBC micro:bitI I SF priča I I Mala škola fotografije I

ISBN 0400-0315

Rubrike

Izbor

I Helsinki - podzemni grad I I Bionička gljiva koja stvara električnu energiju I IO ptičke leće, prizme i ploče I I Od Inove 1971. do Arce 2020. I

ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

www.hztk.hr

Broj 638 I Listopad / Oktober 2020. I Godina LXIV.

ZNANSTVENI PIKNIK 2020.

Održan 9. znanstveni piknik

U OVOM BROJU Održan 9. znanstveni piknik. . . . . . . . . . . . . . . 2 Helsinki - podzemni grad. . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Je li moguće crpiti vodu direktno iz zraka? . . . 6 Bionička gljiva koja stvara

električnu energiju. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Hrvatska zajednica tehničke kulture sudjeBBC micro:bit [12]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 lovala je u realizaciji 9. znanstvenog piknika koji je održan u prostorijama dvorca Stubički Shield-A, učilo Golubovec, u petak, 25. rujna 2020. Pozdravnu riječ su, osim župana Krapinsko-zagorske župaza programiranje mikroupravljača (8). . . . . . . 16 nije Željka Kolara, gradonačelnika Donje Stubice Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Nikole Gospočića kao domaćina, održali i David Smith, ravnatelj Instituta “Ruđer Bošković” te Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Robert Korhorst, veleposlanik SAD-a u RH. Izaslanica predsjednika RH Jadranka Žarković Analiza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 otvorila je 9. znanstveni piknik uključivanjem SF priča . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 uživo na YouTube kanalu ZEZ – Znanstveni piknik.

Organizatori Znanstvenog piknika su: Udruga Kopani zdenci. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Profesor Baltazar, Hrvatska akademska istraživačka mreža – CARNET, Institut “Ruđer Bošković”, Optičke leće, prizme i ploče. . . . . . . . . . . . . . 28 Zadruga ZEZ, Krapinsko-zagorska županija i Grad Helenistički automati i roboti. . . . . . . . . . . . . . 32 Donja Stubica, partneri okupljeni u provedbenom konzorciju projekta uspostave znanstvenog Što je ARCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 centra upravo u Stubičkom Golubovcu. 9. znanstveni piknik održan je pod visokim pokroviteljstvom Ureda Republike Hrvatske, Ministarstva Nacrt u prilogu: znanosti i obrazovanja, a zemlja partner su Sjedinjene Američke Države.

Robotski modeli za učenje kroz igru Hrvatska zajednica tehničke kulture pripremila je i održala radionice izrade elektroničkih u STEM-nastavi - Fischertechnik (33) značaka i zračnih raketa, a na YouTube kanalu ZEZ – Znanstveni piknik postavljen je video iz ciklusa Skockane Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; radionice. Radionice su održaDalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat­ www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr ska/Croatia ne poštujući sve preporuke za “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr Glavni urednik: Zoran Kušan sprječavanje zaraze COVID-19.

Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica (10 brojeva godišnje) Dvadesetdvoje polaznika od 10 tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju do 25 godina pohađalo je radioKepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, Žiro-račun: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ture nice Hrvatske zajednice tehničHZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo HR68 2360 0001 1015 5947 0 DTP / Layout and design: Zoran Kušan ke kulture.

Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 2 (638), listopad 2020. Školska godina 2020./2021.

Naslovna stranica: Američki veleposlanik W. Robert Kohorst na Znanstvenom pikniku nosi svjetleću značku HZTK. Snimio: Danijel Šimunić Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p.

149, 10002 Za­greb, Hrvatska

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 Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb

Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama

Helsinki - podzemni grad Zavirimo u Wikipediju: Hladni rat bio je politički sukob između zapadnih sila (tada 15 europskih zemalja) predvođenih SAD-om i istočnih (osam) zemalja predvođenih SSSR-om koji se vodio od 1945. do 1991. godine. Vođen je svim mogućim sredstvima, no nikada nije prerastao u masovni oružani sukob svjetskih razmjera.

Između tada sukobljenih strana našla se Finska. To je zemlja s visoko razvijenom tehnologijom, smještena na sjeveru Europe. Jeste li znali da je poznata marka mobitela Nokia proizvod njihovih stručnjaka? Finska graniči sa Švedskom, Norveškom i Rusijom i nikada se tijekom hladnog rata nije priklonila niti jednoj od sukobljenih strana. U nedavnoj povijesti njeni stanovnici bili su u dvojbi, pristupiti zapadnoj grupaciji ili ne. Ta dilema živa je i danas. Strah od tadašnjeg Sovjetskog Saveza (a taj osjećaj postoji i danas kada je u pitanju Rusija), primorao je Fince, poglavito one koji žive u glavnom gradu Helsinkiju (grad veličine Zagreba), da se tijekom hladnog rata pripreme za možebitni napad i invaziju s Istoka, odnosno, tadašnjeg Sovjetskog Saveza. Mada je bila neutralna, Finska je svoj podzemni svijet skloništa u glavnom gradu počela graditi 60-ih godina. Izgrađene su stotine bunkera za zaštitu građana u slučaju napada. Sustav skloništa sastoji se od nezavisnih golemih podzemnih prostorija. Ima ih 15 unutar stijena i 400 različitih tunela, a u najveće stane 10 tisuća građana. Napetost vezana uz hladni rat smanjila se tijekom 90-ih godina, pa su Finci

GRADITELJSTVO

počeli razmišljati za što će upotrijebiti bunkere, odnosno, skloništa.

Danas su ta skloništa i tuneli preuređeni za druge potrebe. Finci su dobili 12 milijuna prostornih metara dodatnog prostora ispod zemlje.

Sve je izgrađeno u granitu pa je iskapanje sigurno, jeftino i održivo jer je granit jako čvrst. No, domaćini nikada ne zaborave napomenuti da se skoro sva skloništa mogu u roku od 24 sata vratiti prvobitnoj namjeni: skloništima u koje stane preko 900 tisuća osoba!

I tako je krenulo: Kombinacija obrambenih sposobnosti i javnih sadržaja postala je glavni plan pa se danas većina skloništa aktivno upotrebljava u svakodnevnom životu.

Jedan od najvećih rekreacijskih centara s bazenom, Itäkeskus, ujedno je i najveće sklonište u koje stane 3800 osoba. Danas u miru, ovdje svakog dana boravi tisuću ljudi. Bazen pod zemljom odlična je stvar za zemlju s hladnim zimama, jer je prosječna zimska temperatura u

3

Helsinkiju -4 °C, s ekstremnim temperaturama ispod -20 do -30 °C. Nalazi se 15 m pod zemljom, ispod granitnih stijena. Time se ne gubi toplina, pa je i zagrijavanje olakšano. Tu su: veliki bazen (50x19 m), bazen za učenike (14x11 m), dječji bazen (12,5x10,5 m), 2 vodovoda, veliki i mali tobogan, 6 sauna, jacuzzi, bazen s hladnom vodom i masaža. Pristupa im se liftom ili kosim stepenicama. To sklonište podijeljeno je na dvije razine i ima zalihe za 14 dana. Oprema za održavanje je ispod bazena. U slučaju nuklearnog napada, postoje dvoja čelična vrata debela 5 cm kojima se upravlja ručno.

Tri kilometra od bazena, 20 m ispod zemlje, nalazi se Formula centar izgrađen 1995. godine u podzemnom skloništu civilne zaštite. To je jedno od omiljenih mjesta za mlade. Riječ je o karting-stazi dugačkoj 300 metara na kojoj se, na ravnom dijelu, može postići brzina i preko 60

km/h. Svake godine karting-stazama prođe i do 20 tisuća posjetitelja. Nitko ne mora brinuti o vanjskim vremenskim uvjetima, jer na toj dubini oni nemaju utjecaj. Centar je uvijek otvoren. Ima dobru klimatizaciju pa se mogu koristiti vozila na benzinski pogon, a njih su 32. Gorivo je bez sumpora. Dovoljna su 24 sata da se u slučaju potrebe sve stvari uklone te se pripremi sklonište za 5000 osoba.

Jedno od podzemnih arhitektonskih čuda je i crkva Temppeliaukio. Zovu je crkva Stijena, a izgrađena 1969. godine. Ukopana je 13 m u granitnu stijenu koja je stara milijune godina.

Na stijeni se još vide znakovi bušenja i eksplozija koji su namjerno ostavljeni da posjetitelji vide da je to dio prirode. Ispod bakrene kupole kamene stijene ostale su gole jer se time dobila

4

bolja akustika te poboljšao prostor za glazbene nastupe i misu. Osim što je to crkva, ovdje se na godinu održava oko 400 koncerata. Ispod nje je još jedno sklonište koje u miru služi kao zapozorje za vrijeme održavanja priredbi i koncerata. Graditelj orgulja Veikko Virtanen izradio je crkvene orgulje koje imaju 43 zaustavljanja i 3001 cijev. Zanimljivo je da u crkvi nema zvona.

Snimka zvonjenja koje je skladao Taneli Kuusisto pušta se preko zvučnika na vanjskom zidu. Crkva Temppeliaukio jedna je od najpopularnijih turističkih atrakcija u Helsinkiju: godišnje je posjeti pola milijuna ljudi.

Postrojenje za otpadne vode, Viikinmäki, nalazi se 25 m ispod grada. Otvoreno je 1994. godine i najveće je takvo postrojenje u sjevernoj Europi. Dugački tuneli savladavaju se biciklima i električnim automobilima jer je podzemni prostor velik poput 20 nogometnih igrališta!

Instalirana oprema obrađuje oko 270 tisuća prostornih metara otpadnih voda svakoga dana!

Projektirana je tako da omogućava dvostruko veći kapacitet, do 700 tisuća prostornih metara otpadnih voda. Potreba za tim može se

pojaviti za jakih zima s naglim otapanjem leda.

S obzirom na smještaj postrojenja, odnosno, da je temperatura prostora stalna, skupu opremu je lakše održavati. Uređaji odvajaju organske tvari, pretvarajući ih u električnu energiju i gnojivo.

Neorganske stvari posebna su priča. Njih čini sve ono što se ne može odmah obraditi, sve što završi u kanalizaciji, slučajno ili namjerno: bezbroj dječjih igračaka, mobitela, zubala, naočala, satova... Nakon uklanjanja svih tih predmeta, voda prolazi kroz dvije faze pročišćavanja. U prvoj se odvajaju materijali za kompost i bioplin.

Prije puštanja vode u prirodu, ona se kemijski obrađuje. Tu se događa čarolija: bakterije pročišćavaju vodu, odnosno, izvlače dušik i organske

materijale iz vode. Ovo postrojenje zamijenilo je 12 drugih u Helsinkiju. Nakon obrade, vrhunski pročišćena voda putuje osam kilometara ispod centra grada te nakon toga još osam kilometara do mora.

Arhitekti i graditelji Helsinkija dizajnirali su podzemne prostore da bi zaštitili stanovništvo, a poslije i da bi ga zadivili. Kad razmislite, ovo je gotovo podzemni grad. Veliki plan Helsinkija uključuje podzemne svjetove novijih desetljeća.

Finci danas traže nove podzemne lokacije za izgradnju dodatnih prostora za razne aktivnosti.

Znaju reći: mi gledamo u budućnost.

Prema BBC Earth Emir Mahmutović

18. međunarodna izložba inovacija 15. - 17. listopada 2020.

Nacionalna i sveučilišna knjižnica u Zagrebu, Hrvatska 5

Je li moguće crpiti vodu direktno iz zraka?

Metaloorganski materijali ili MOF-mreže mogu skupljati vlagu direktno iz zraka za piće i druge namjene, čak i kada je zrak prilično suh.

Bez vode ne možemo živjeti. Trebamo je za uzgoj usjeva i za mnoštvo industrijskih procesa, no najviše nam je potrebna za piće. Ljudsko tijelo ne može preživjeti duže od tri dana bez vode. Istraživači su razvili materijale koji vodu mogu povući direktno iz zraka, što bi moglo umanjiti problem nedostatka vode kod onih koji žive u udaljenim ili sušnim područjima.

Ti novi materijali spadaju u skupinu takozvanih metaloorganskih mreža (na engleskom metal-organic framework, skraćeno MOF). Riječ je o koordinacijskoj mreži s organskim ligandima koja ima potencijalne šupljine. Temelji primjene takvih struktura nalaze se u mogućnosti da se te strukture ponašaju kao domaćini za male molekule – goste. Funkcija MOF-mreže ovisi o interakcijama domaćina i gosta (koje ponekad nije

NOVE TEHNOLOGIJE

jednostavno ili jednoznačno opisati), pa MOFmreža može poslužiti kao spremnik plinova ili tekućina, katalizator, sredstvo odvajanja sastojka iz smjese ili kao kemijski senzor.

MOF-mreže imaju cijeli niz korisnih osobina.

Primjerice, one mogu apsorbirati štetne svjetlosne frekvencije, filtrirati otrovne kemikalije iz zraka te ih potom pohraniti i pomoći u njihovoj razgradnji. Neke mogu povući ugljični dioksid iz industrijskih dimnjaka, što bi pomoglo u borbi protiv klimatskih promjena. Postoje čak i MOF-mreže koje se mogu koristiti u spremnicima vodika za gorivne ćelije za proizvodnju električne energije. Sustav koji ih koristi bi manje težio i bio bi sigurniji za uporabu, posebno u vozilima.

A ljude u sušnim dijelovima svijeta najviše zanimaju MOF-mreže koje apsorbiraju vodu. One mogu prikupiti mnogo toga samo iz zraka, kaže Zhiyong Xia, znanstvenik koji radi u Laboratoriju za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins u Laurelu, Maryland, SAD.

Materijali poznati kao metalorganske mreže mogu skupljati vlagu direktno iz zraka, čak i kada je zrak prilično suh.

Angelo D’Amico/Getty Images Plus

6

Molekule vode (H2O) savršene su veličine i oblika za prolazak kroz pore novih MOF-mreža.

To im omogućuje da se upiju u materijal. Također imaju jednu drugu osobinu koja je jednako važna, a to je da njihov unutarnji raspored električnih naboja privlači vodu.

Molekula vode je donekle u obliku slova V. Negativno nabijeni atom kisika “sjedi” na dnu tog “V”, objašnjava Xia. Na vrhovima V-a sjede dva pozitivno nabijena atoma vodika.

Ali nisu sve MOF-mreže za prikupljanje vode podjednako korisne. Neke previše dobro privlače na sebe molekule vode pa je poslije potrebno puno energije kako bi se oslobodila ta sakupljena voda. Xia je smislio rješenje: pronaći MOF-mrežu koja ne prianja uz molekule vode toliko čvrsto.

On i njegovi suradnici istražili su devet različitih MOF-mreža koje mogu prikupiti vodu.

Neke od njih sadržavale su cink, a ostale su bile izrađene od titana, bakra, kroma ili cirkonija. U laboratorij su smjestili uzorke svake od njih u okruženje vlažne, sobne temperature tijekom čitavog dana. Zatim su zagrijavali materijal na suhom zraku, kako bi otpustio sakupljenu vodu.

Taj su postupak ponovili desetak puta.

Neke MOF-mreže nisu povukle puno vode.

Druge su u početku skupljale puno vode, ali poslije bi oslobodile samo njen mali dio. U kasnijim ciklusima materijal je također mogao

apsorbirati mnogo manje vode nego što je to bio slučaj u početku. Xia kaže kako je to znak da takvi materijali malo previše dobro vuku vodu na sebe.

Jedna MOF-mreža bazirana na cirkoniju pokazala je dobre rezultate. Ispitni uzorci uvijek su bili mali, ali da je težina tog uzorka MOF--mreže bila 1 kilogram, materijal bi apsorbirao i nakon toga otpustio više od 8 litara vode svaki dan. To je više od bilo kojeg prethodnog sustava prikupljanja vode koji se temelji na MOF-mrežama.

Omar Yaghi, znanstvenik materijala sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyu kaže da postoji velika razlika između laboratorijskih testova i terenskih studija te da izazov nije samo uzimati vodu iz vlažnog zraka, već to činiti i pri niskoj vlažnosti.

Skupljanje vodene pare iz zraka s razinom vlage manjom od 50 posto vrlo je izazovno. No, u novijim terenskim ispitivanjima neke MOFmreže pokazale su izvrsne rezultate u sakupljanju vode, čak i u okolišima poput pustinje.

Kilogram MOF-mreže na bazi aluminija, izložene vanjskom zraku u kojem je vlaga bila oko 10 posto je, čak i u tim vrlo sušnim uvjetima, uspio prikupiti 0,7 litara vode iz zraka.

Izvor: www.sciencenewsforstudents.org Snježana Krčmar

Bionička gljiva koja stvara električnu energiju Znanstvenici su otkrili kako mogu 3D otisnuti bakterije na zakrivljeni klobuk gljiva Neke bakterije imaju superiorne sposobnosti koje bi znanstvenici voljeli iskoristiti. Ti mikroorganizmi hvataju energiju iz svjetlosti, baš kao što to čine i biljke. Znanstvenici su htjeli potaknuti ove bakterije da proizvode električnu energiju, ali u prvim istraživanjima one nisu dugo mogle preživjeti na umjetnim površinama. Potom su ih premjestili na živu površinu ‒ gljivu. Njihova je kreacija ‒ prva gljiva koja proizvodi električnu energiju.

NOVE TEHNOLOGIJE

Sudeep Joshi bavi se primijenjenom fizikom na Tehnološkom institutu Stevens u Hobokenu, New Jersey. On i njegovi kolege pretvorili su tu gljivu ‒ gljivicu ‒ u minienergetsku farmu.

Ova bionička gljiva kombinira trodimenzionalni tisak, vodljivu tintu i bakterije za proizvodnju električne energije. Njen dizajn mogao bi dovesti do novih načina kombiniranja prirode s elektronikom.

Cijanobakterije (ponekad zvane plavozelene alge) proizvode vlastitu hranu od sunčeve svjetlosti. Kao i biljke, čine to pomoću fotosinteze ‒ procesa koji razdvaja molekule vode, oslobađajući elektrone. Bakterije ispuštaju mnoštvo

7

Istraživači otiskuju 3D zelenu spiralu cijanobakterija na gljivu. Mikroorganizmi ispuštaju elektrone kada su izloženi svjetlu. Ti se elektroni ulijevaju u crnu grafensku tintu kako bi proizveli električnu struju.

lutajućih elektrona. Kad se dovoljno elektrona skupi na jednom mjestu, oni mogu stvoriti električnu struju.

Istraživači su trebali skupiti puno tih bakterija zajedno. Odlučili su koristiti trodimenzionalni tisak kako bi ih precizno postavili na površinu.

Joshijev tim odabrao je gljive za tu površinu.

Napokon, shvatili su, gljive prirodno ugošćuju zajednice bakterija i drugih mikroorganizama.

Pronalaženje ispitanika za njihove testove bilo je jednostavno. Joshi je jednostavno otišao do trgovine i uzeo gljive s bijelim klobucima.

Otiskivanje na tim gljivama ipak se pokazalo pravim izazovom. 3D-pisači dizajnirani su za ispis na ravnim površinama, a klobuci gljiva su zakrivljeni. Istraživači su mjesecima radili na računalnom kodu koji bi riješio taj problem. Naposljetku su osmislili program za trodimenzionalno otiskivanje na zakrivljenim vrhovima gljiva.

Tada je došlo vrijeme da ovo otkriće zasja.

“Cijanobakterije su ovdje pravi heroji”, kaže Joshi. Kad je njegov tim osvijetlio gljive, mikroorganizmi su počeli ispuštati elektrone. Ti su se elektroni ulili u grafen i stvorili električnu struju.

8

Eksperimenti poput ovog nazivaju se “dokazom koncepta”. Oni potvrđuju da je ideja moguća. Istraživači su pokazali kako njihova ideja funkcionira, iako još nije spremna za praktičnu upotrebu. No, čak i ovo postignuće je zahtijevalo nekoliko pametnih inovacija. Prva je ‒ kako natjerati bakterije da prihvate ponovno iskorištavanje gljive. A druga ‒ kako ih printati na zakrivljenoj površini.

Do danas je Joshijeva grupa stvorila oko 70 nanoampera struje. To je otprilike sedam milijunti dio struje potrebne za napajanje 60-vatne žarulje. Naravno, bioničke gljive neće tako brzo moći napajati naše elektronske uređaje.

Ipak, Joshi smatra, rezultati pokazuju mogućnosti za kombiniranje živih bića (poput bakterija i gljiva) s neživim materijalima (kao što je grafen).

Znakovito je da su istraživači nakratko uvjerili mikrobe i gljive da surađuju, kaže Marin Sawa, koja je kemijska inženjerka na Imperial College London u Engleskoj. Iako radi s cijanobakterijama, ona nije sudjelovala u novoj studiji.

Istraživači su otisnuli cijanobakterije na dvije druge površine: mrtve gljive i silikon. U oba su slučaja mikrobi uginuli unutar jednog dana. Na živim gljivama preživjeli su više nego dvostruko duže. Joshi smatra da je dug život mikroba na živoj gljivi dokaz simbioze. Tada dva organizma koegzistiraju na način koji pomaže barem jednom od njih. No, Sawa kaže da bi bakterije i gljive trebale živjeti zajedno puno duže da bi se to moglo nazvati simbiozom, barem tjedan dana.

Kako god to nazvali, Joshi smatra da je vrijedno truda te da se taj sustav može uvelike poboljšati. Skupljao je ideje od drugih istraživača. Neki su predložili rad s različitim gljivama, a drugi su savjetovali podešavanje gena cijanobakterija kako bi napravili više elektrona.

“Priroda je neiscrpan izvor nadahnuća”, kaže Joshi. Uobičajeni dijelovi mogu zajedno raditi na postizanju iznenađujućih rezultata. Gljive i cijanobakterije rastu na mnogim mjestima, a čak je i grafen samo ugljik, napominje. “Promatrate ga, dolazite u laboratorij i započinjete eksperimente.

A onda”, kaže on, “ako stvarno imate sreće, žarulja će se ugasiti.”

American Chemical Society Izvor: www.sciencenewsforstudents.org Snježana Krčmar

BBC micro:bit [12] Poštovani čitatelji, u prošlom su nastavku date neke ideje za samostalan rad kako biste proširili mogućnosti lova na BBC-lisicu: “1. Na BBC micro:bit prijemnika priključite zvučnik.” i “2. Igru učinite zanimljivijom tako da dodate još jednu lisicu.” Međutim, najprije valja napisati nekoliko rečenica i objasniti što su to logaritmi s kojima se računalo u prošlom nastavku serije, jer mnogi neće imati prilike saznati detalje jer se više ne koriste često.

Prije podosta godina, dok nije bilo elektroničkih džepnih kalkulatora, koristila su se mehanička logaritamska računala kao na Slici 12.1. kojima su se izvodile računske operacije množenja, dijeljenja, potenciranja…, kako na vrlo velikim brojevima tako i na malim brojevima. Zanimljivo je istaknuti kako su šezdesetih i sedamdesetih godina prošlog stoljeća svi astronauti misije Apollo sa sobom imali takvo računalo jer su tadašnji elektronički kalkulatori bili preglomazni.

Kako mu ime kaže, logaritamsko računalo koristi logaritme.

Logaritmi

Bilo koji decimalni broj može biti prikazan kao potencija broja 10. Na primjer, 1000 je 103, a 399 je 102,601. U oba slučaja, eksponent baze 10 naziva se logaritam broja. Jedna važna osobina logaritma vidljiva je u sljedećoj tablici: Broj 1 10 100 1000

Potencija broja 10 100 101 102 103

Logaritam 0 1 2 3

KODIRANJE 10 000 100 000 1 000 000

104 105 106

4 5 6

Primijetite kako vrlo velik raspon decimalnih brojeva zauzima suženi raspon logaritama. Tako komprimirani rezultati omogućavaju bržu obradu.

Dva se broja mogu međusobno pomnožiti tako što se zbroje njihovi logaritmi ili se mogu međusobno podijeliti oduzimanjem njihovih logaritama. Na tom načelu radi logaritamsko računalo. Na primjer, pomnožite 1000 × 100.

Logaritam od 1000 je 3, a logaritam od 100 je 2.

Zbroj logaritama je 3 + 2 = 5. U tablici je vidljivo da je 5 logaritam broja 100 000 (1000 × 100), a 100 000 je anti-logaritam broja 5.

Pokušajte podijeliti neke brojeve iz tablice, oduzmite logaritam djelitelja od logaritma djeljenika te dobiveni broj anti-logaritmirajte.

Logaritmi su korisni i kod korjenovanja. Na primjer, ∛125. Rješenje se dobiva dijeljenjem logaritma broja 125 s 3, a zatim se traži antilogaritam tako dobivenog količnika. Logaritam broja 125 je 2,0969 koji podijeljen s 3 daje 0,69897, a anti-logaritam broja 0,69897 je 5, stoga je ∛125. Dobro je znati da se brojevi bilo kojeg brojevnog sustava mogu prikazati kao logaritmi pa se tako mogu pronaći i logaritmi binarnih brojeva.

Vratimo se zadacima iz prošlog nastavka 1. Na BBC micro:bit prijemnika priključite zvučnik.

Priključivanje i kodiranje zvučnika opisano je u ABC tehnike broj 628. Za lov na BBC-lisicu

Slika 12.1. Logaritamsko računalo – šiber

9

možda zvučnik nije idealno rješenje, bolje su slušalice. Spojite ih kako je prikazano na Slici 12.2.

puta u sekundi, a to je frekvencija koja se izražava u hercima (Hz). Što je frekvencija viša, to je i ton viši.

BBC micro:bit upravlja strujom tako da ju na priključku (na primjer na P0) velikom brzinom uključuje i isključuje. Kad je priključak isključen na njemu vlada napon 0 V, a kad je uključen vlada napon 3 V. Takva vrsta struje naziva se strujom kvadratnog valnog oblika, a to je ono što je moguće dobiti iz BBC micro:bita. Ovdje valja napomenuti da u elektronici postoje i drugi valni oblici, sinusoidni, trokutasti, pilasti i slično.

Na Slici 12.4. možete pronaći moguće rješenje koda za prijemni BBC micro:bit.

Slika 12.2. U stereoslušalicama ugrađena su dva minijaturna zvučnika, vi ćete koristiti samo jedan

Kako zvučnik radi?

Krut metalan (ili plastičan) okvir čvrsto drži stožastu membranu (koja je izrađena od prešanog kartona ili plastike), Slika 12.3.

Slika 12.4. Programski kôd za prijemnik sa slušalicama

2. Igru učinite zanimljivijom tako da dodate još jednu “lisicu”. Programirajte prijemni BBC micro:bit tako da kod pritiska tipke A traga za “lisicom 1”, a kod pritiska tipke B traga za “lisicom 2”.

Jedno moguće rješenje za dodavanje većeg broja BBC-lisica je da svaka emitira na različitom kanalu. Isprobajte rješenje sa Slike 12.5.

Slika 12.3. Presjek zvučnika

Vrh membrane izrađen je u obliku valjka, a na njega je zalijepljena zavojnica bakrene žice.

Okolo zavojnice, pričvršćen za okvir nalazi se stalni magnet.

Kad struja prođe kroz zavojnicu izaziva brzo pomicanje membrane, naprijed i nazad. Te vibracije izazivaju promjene tlaka zraka, što čujemo kao ton.

Kako bi se dobio određeni zvuk membrana se mora pomicati naprijed-nazad određeni broj Slika12.5. Programski kôd predajnika za BBC-lisicu 2

10

Prijemnik BBC-lovca mora imati mogućnost biranja pritiskom na tipke A i B. Isprobajte programski kôd sa Slike 12.6.

biste ih mogli snimati, prikazivati, obrađivati i tako dalje.

GATT-usluge zahvaćaju svaku komponentu uređaja pa tako za BBC micro:bit postoji kolekcija s unaprijed definiranim uslugama koje se povezuju Bluetoothom.

Uloge spojenih uređaja

Slika 12.6. Programski kôd prijemnika za BBC lovca na dvije BBC-lisice

Što je to Bluetooth?

Kako je u prošlom nastavku serije najavljeno, ovdje nastavljamo s razradom mogućnosti radioveza BBC micro:bita. Otprije znate da BBC micro:bit omogućava vezu preko protokola Bluetooth, no znate li što to točno znači?

Postoje dvije različite vrste Bluetootha, Bluetooth BR/EDR (to je izvorni Bluetooth koji postoji već oko 20 godina) i Bluetooth LE (postoji od 2010. godine). Bluetooth LE je dizajniran kako bi bio izrazito energetski učinkovit s uređajima koji se moraju godinama napajati baterijama.

Bluetooth BR/EDR i Bluetooth LE nisu isti pa ih ne možete koristiti za međusobno komuniciranje.

Bluetooth BR/EDR još je uvijek dominantan u audioproizvodima poput bežičnih slušalica, međutim BBC micro:bit ga ne podržava.

Bluetooth LE

Razumijevanje nekog ključnog nazivlja i pojmova pomoći će vam da započnete s Bluetooth LE. Bluetooth LE obično se koristi zajedno s Bluetoothovim pojmom poznatim kao GATT (to je skraćenica za Generic Attribute Profile).

Uređaj kao što je BBC micro:bit ima više različitih osjetila, a na njega se mogu povezati i vanjski elektronički elementi i sklopovi. Zato ima smisla omogućiti razmjenu podataka. Na primjer, BBC micro:bit sadrži termometar koji mjeri temperaturu okoline. Bilo bi korisno kada bi ti podaci mjereni termometrom nekako bili dostupni i drugim uređajima Bluetooth LE vezom kako

Bluetooth LE definira nekoliko različitih uloga koje uređaji mogu poprimati. Te uloge utvrđuju što određeni uređaj može, a što ne može učiniti u komunikaciji s drugim uređajima, a poznate su kao GAP. BBC micro:bit je periferan GAP. To znači da se može javljati drugom uređaju koji ima centralnu GAP-ulogu. Periferni GAP ne može otkrivati uređaje i ne može zahtijevati povezivanje s drugim uređajima.

Mobitel ima ulogu centralnog GAP-uređaja. To znači da može skenirati te se može povezati s perifernim GAP-uređajem.

Bluetooth LE uređaji inače mogu istovremeno imati sve uloge, odnosno biti periferni i centralni tako da bilo koji uređaj može pokrenuti i prihvatiti vezu. Nažalost BBC micro:bit to ne može jer zbog ograničene memorije smije djelovati samo kao periferni GAP. Posljedično, nije moguće koristiti Bluetooth LE za izravno komuniciranje između dva ili više BBC micro:bita.

Uparivanje

Bluetooth uparivanje je sigurnosni postupak. Oprema dva uređaja s nizom zajedničkih sigurnosnih ključeva koji omogućavaju šifriranje komunikacije. Također, osigurava da se na vaš BBC micro:bit može spojiti samo upareni uređaj.

Ostali uređaji koji se pokušavaju povezati tada se zanemaruju.

BBC micro:bit podržava tri različita načina uparivanja koje možete odabrati na zaslonu postavki MakeCode projekta, no o tome kasnije.

Sad kad ste upoznali neke osnove Bluetootha možete to iskoristiti, na primjer za bežično spajanje BBC micro:bita s mobitelom ili dlanovnikom.

U tu svrhu trebat ćete specifičnu mobilnu aplikaciju koju možete sami kodirati. Kako? Započnite s otkrivanjem MIT APP INVENTOR-a, razvojnog alata za aplikacije Android. To je programski jezik za računalo “Scratch” koji sadrži sve što trebate kako biste samostalno kodirali vlastitu zamisao

11

te ju otpremili do vašeg pametnog mobilnog telefona.

MIT APP INVENTOR je potpuno online, što znači da će vam trebati neki internetski pretraživač kao Google Chrome ili Mozilla Firefox.

Nadalje, trebat ćete i vlastiti Googleov račun (account).

Pokrenite ovu web-stranicu: http://appinventor.mit.edu/.

Slika 12.7. Službena početna stranica MIT APP INVENTOR-a

Kliknite po “Create Apps!” (crvena strelica na Slici 12.7.). Tražit će vaš Google-račun i lozinku.

Nakon što prihvatite uvjete korištenja otvorit će se početna stranica aplikacije i skočni prozor dobrodošlice. U tom skočnom prozoru kliknite na “Continue”. U novom skočnom prozoru kliknite po “START A BLANK PROJECT”. Otvara se novi skočni prozor. U predviđenom prostoru upišite neko ime projekta, na primjer “BBCtemperatura” te kliknite na “OK”. Otvara se “Screen1” vaše buduće aplikacije, Slika 12.8.

Slika 12.8. Zaslon “Screen1” vaše prve mobilne aplikacije

12

Pripremanje sučelja i ugađanje svojstava Vrlo skoro doći ćete do spoznaje da je za povezivanje BBC micro:bita i mobitela potreban inicijalni kôd. Radi toga, najprije pripremite aplikaciju s tim kodom, a zatim dodajte sve potrebno za prikazivanje temperature.

Najprije u svojstvima “Screen1” kod “Title” upišite “Mjerenje temperature s BBC micro:bitom”.

Metodom zakači/potegni iz “Layout” dovucite element “HorizontalArrangement” do virtualnog zaslona mobitela te mu ugodite svojstva, odnosno kod “Propertiest” pronađite “AlignHorizontal” te ga ugodite na “Center : 3”, a kod “Width” upišite “100 (%)”.

Iz “User interface” dovucite do virtualnog zaslona mobitela te uglavite unutar “HorizontalArrangement1” četiri elementa “Button”. Kod “Propertiest” za “Button1” ugodite svojstvo “Text”, upišite “Skeniraj”. Za “Button2” kod “Text” upišite “Zaustavi skeniranje”. Za “Button3” kod “Text” upišite “Spoji”. Za “Button4” kod “Text” upišite “Odvoji”.

Iz “User interface” dovucite do virtualnog zaslona mobitela te uglavite ispod “HorizontalArrangement1” sljedeće elemente, “Label”, “ListView” te još dva “Label”. Za “Label1” ugodite svojstvo “Text”, upišite “Trenutno stanje:”. Za “Label2” ugodite svojstvo “Text”, upišite “Temperatura °C”. Za “Label3” ugodite “FontSize” tako da upišite 34, a kod svojstva “Text” upišite “--” (dva minusa).

Još vam nedostaje ekstenzija za Bluetooth. Na programskoj traci kliknite na “Help” te u padajućem izborniku izaberite “Extensions”. Otvorit će se nova internetska stranica na kojoj trebate kliknuti i preuzeti “BluetoothLE.aix”.

Preuzetu ekstenziju pronaći ćete u mapi “Downloads” vašeg računala. U izborniku “Palette” programa MIT AI kliknite na “Extension”, a potom na “Import extension”. U skočnom prozoru kliknite na “Odaberi datoteku”. Otvara se novi skočni prozor gdje trebate pronaći i obilježiti maloprije preuzetu ekstenziju (edu.mit. appinventor.ble-20200828.aix). Na kraju kliknite na “Import”. Pojavljuje se “BluetoothLE”. Zakačite ga i dovucite do virtualnog mobitela. Smjestit će se ispod virtualnog zaslona pod “Non-visible components”.

Ovime je riješen problem povezivanja mobitela s bilo kojim uređajem preko Bluetootha, no trebate još i ekstenziju koja će omogućiti rad s BBC micro:bitom.

Otvorite internetsku stranicu: http://iot. appinventor.mit.edu/#/microbit/microbitintro te pronađite i kliknite na “Download the BBC micro:bit extension”.

U izborniku “Palette” programa MIT AI ponovno kliknite na “Extension”, a potom na “Import extension”. U skočnom prozoru kliknite na “Odaberi datoteku”. Otvara se novi skočni prozor gdje trebate pronaći i obilježiti maloprije preuzetu ekstenziju (SimpleMicrobit.aix). Na kraju kliknite na “Import”. Dobit ćete elemente za rad s BBC micro:bitom.

Zakačite “Microbit_Temperature” i dovucite ga do virtualnog mobitela. Smjestit će se ispod virtualnog zaslona pod “Non-visible components”.

Kod “Properties” za “Microbit_Temperature1” ugodite svojstvo “BluetoothDevice” na “BluetoothLE1…”, Slika 12.9.

Kodiranje

Na programskoj traci MIT AI kliknite po “Blocks” (nalazi se u gornjem desnom kutu).

Otvara se prozor za kodiranje. Kodiranje je slično onome u MakeCode editoru pa ne biste trebali imati problema. Kopirajte program sa Slike 12.10.

Aplikacija je gotova pa ju otpremite do mobitela. Kako se to radi?

Na programskoj traci MIT AI kliknite na “Build”. U padajućem izborniku izaberite i kliknite na “App (provide QR code for.apk)”. Sačekajte da se pojavi QR-kôd, Slika 12.11.

Slika 12.11. Otpremanje vaše aplikacije s računala na mobitel ide preko QR-koda

Na trenutak zanemarite računalo i u ruke uzmite mobitel.

Slika 12.9. Ovako bi trebalo izgledati sučelje nakon dodavanja svih potrebnih elemenata

13

Slika 12.10. Programski kôd za uparivanje mobitela (dlanovnika) i prikaz podataka s BBC micro:bita

Na mobitelu pokrenite “Trgovina Play”.

U tražilici upišite “MIT AI2 Companion”. Ovu besplatnu aplikaciju preuzmite i instalirajte.

U postavkama mobitela dozvolite Wi– Fi-povezivanje.

Nakon instalacije program pokrenite, Slika 12.12.

Kodiranje BBC micro:bita

Pokrenite MakeCode editor te kliknite na “New Project”. Projekt imenujte, na primjer “BBCtermometar”, potom na programskoj traci kliknite na mali zupčanik, a u padajućem izborniku izaberite “Extensions”. U prozoru koji se otvara klikom izaberite “Bluetooth services”.

Pojavljuje se skočni prozor koji vas obavještava da postojeći blokovi za “radio” nisu kompatibilni s “Bluetooth” pa će biti uklonjeni. Kliknite kako biste potvrdili.

U izborniku ćete dobiti nove blokove za “Bluetooth” od kojih je za komunikaciju s vašim mobitelom u ovom projektu najvažniji blok “bluetooth temperature service”.

Prepišite kôd prikazan na Slici 12.13.

Slika 12.12. U mobilnoj je aplikaciji startao program za skeniranje QR-koda

Objektiv fotoaparata mobitela usmjerite prema zaslonu računala na QR-kôd te na mobitelu tapkajte po “scan QR code” (crvena strelica na Slici 12.12.). Vrlo je važno da dozvolite sve što aplikacija pita.

Ako je sve kako valja, aplikacija će se instalirati na vaš mobitel.

14

Slika 12.13. Ovo je kôd s kojim će BBC micro:bit na svojoj LED-matrici prikazivati izmjerenu temperaturu i slati podatke prema mobitelu

Odredite način uparivanja. Radi toga na programskoj traci kliknite po malom zupčaniku, a u padajućem izborniku izaberite “Project Settings”.

Otvara se prozor kao na Slici 12.14.

Slika 12.14. U ovom prozoru birate na koji ćete način uparivati BBC micro:bit s mobitelom. “JustWorks pairing” je zadan, no vi to možete promijeniti

Važnost uparivanja objašnjena je na početku ove lekcije. Ovdje slijede detalji.

Bez obzira koju izaberete, drugu ili treću mogućnost, rezultat je dobra razina sigurnosti.

Uparivanje “Passkey pairing” sigurniji je od ova dva postupka jer zahtijeva da na mobitelu unesete šest znamenki koje se prikazuju na LED-matrici BBC micro:bita.

Uparivanje “JustWorks” nije tako sigurno, ali ne zahtijeva da unosite bilo što i zato je vrlo jednostavno za korištenje. Možda će za vaše potrebe ovo biti dovoljno sigurno, ali samo vi možete odlučiti je li to tako ili nije.

Odabirom “No Pairing Required” pruža se najveća jednostavnost, ali očito bez sigurnosti.

Komunikacija nije šifrirana i bilo koji drugi centralni GAP može se povezati s vašim BBC micro:bitom i mobitelom, a to može izazvati ometanja i nepravilnosti u komunikaciji, ali i krađu osjetljivih podataka s vašeg mobitela.

Preuzmite i otpremite program do BBC micro:bita.

Nakon otpremanja BBC micro:bit trebate pripremiti za uparivanje tako što ćete na samoj pločici stisnuti i držati dvije tipke, A i B. Potom trebate kratkotrajno pritisnuti tipku resetiranja koja se nalazi na poleđini pločice. Tipke A i B možete otpustiti tek kad se na LED-matrici prikaže simbol za Bluetooth.

Kod mobitela je vrlo važno da omogućite Bluetooth i Lokaciju. Pokrenite Bluetooth skeniranje. Kad se pojavi BBC micro:bit [pezep] (kod vas ne mora biti “pezep”) držite kažiprst na tom imenu, Slika 12.15.

Slika 12.15. Nakon skeniranja pojavljuje se vaš BBC micro:bit

Na LED-matrici BBC micro:bita pojavljuje se strelica koja ukazuje na tipku A. Pritisnite tipku A. Na mobitelu će se pokazati zaslon za unos šifre, a na LED-matrici će se u slijedu pojavljivati brojevi koje trebate tapkanjem prepisati. Ako ste kod prepisivanja bili dovoljno brzi, doći će do uparivanja. Kad nešto pođe po zlu tada se na LED-matrici BBC micro:bita pojavljuje veliki X. Ako vam se to dogodi morate ponoviti cijeli postupak uparivanja. Ako je uparivanje uspjelo, na zaslonu mobitela pokaže se “Upareni uređaji” i ime pločice uz simbol malog zupčanika.

Spajanje mobitela s BBC micro:bitom

Na mobitelu pokrenite vašu aplikaciju “BBCtemperatura” te tapkajte po “Skeniraj”.

Kad se u popisu pojavi BBC micro:bit tapkajte po “Zaustavi skeniranje”.

Tapkajte po imenu BBC micro:bita tako da posivi te tapkajte po “Spoji”.

Ako je sve kako valja nakon spajanja će se pojaviti broj koji pokazuje koliku temperaturu osjeća termometar vašeg BBC micro:bita, Slika 12.16.

15

Ovo je bilo zahtjevno, ali naučili ste štošta, zar ne?

Ako imate bilo kakve dvojbe ili ste naišli na poteškoće ili jednostavno želite naučiti više o MIT AI onda posjetite ovu internetsku stranicu https://cikesgroup.wordpress.com/android/.

Za ove ste vježbe trebali

Slika 12.16. Zaslon mobitela s pokrenutom aplikacijom

• BBC micro:bit, 3 komada • USB-kabel, • baterije, • spojne žice s krokodil-štipaljkama, 2 komada, • stereoslušalice • mobitel (ili dlanovnik).

Marino Čikeš, prof.

ELEKTRONIKA

Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (8) Često imamo potrebu prenijeti detaljniju informaciju nego li je možemo prikazati paleći određenu kombinaciju svjetlećih dioda razvojnog sustava Shield-A. Za to nam stoji na raspolaganju nekoliko načina, koje ćemo upoznati u sljedećim nastavcima.

USB-kabel, kojim je Arduino Uno povezan s osobnim računalom, ima višestruku ulogu (Slika 23.): osim što pomoću njega dobivamo napon napajanja za Arduino Uno i Shield-A i programiramo mikroupravljač ATmega328P, preko njega također možemo uspostaviti komunikaciju između računala i mikroupravljača. U tu svrhu je na pločicu Arduino Uno postavljen čip poput ATmega 8U2 ili CH340G; on će TX- i RX-signale s pinova PD1 i PD0 mikrouprav-

ljača proslijediti osobnom računalu. Na osobnom računalu nam treba odgovarajući program, terminal emulator, koji će u svom prozoru prikazati poruke što dolaze od mikroupravljača, a pritiske na tipke tipkovnice proslijediti mikroupravljaču. Sljedećim programskim primjerima pokazat ćemo kako to ostvariti u praksi. U njima ćemo koristiti potenciometar RV1, povezan na pin PC0, odnosno A0 u Arduino notaciji (pogledati Sliku 21. iz prethodnog nastavka).

8. programski zadatak: Izmjeriti napon na klizaču potenciometra RV1 i izmjerenu vrijednost prikazati na terminal emulatoru.

Prvo rješenje Bascom-AVR-a (program ShieldA_8a.bas) Najprije ćemo definirati varijablu Napon i konfigurirati A-D-pretvarač: Dim Napon As Long ...

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

Slika 23. USB-kabel, kojim je Arduino Uno povezan s osobnim računalom, ima višestruku ulogu

16

Nastavak na 26. stranici

MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.

IZDVAJANJE TONOVA Izdvajanje ili odjeljivanje tonova interesantan je i vrlo zanimljiv postupak obrade fotografije.

Ne samo da je zanimljiv već može biti i vrlo kreativan - sve ovisi o autoru i njegovoj mašti. Ovaj je postupak možda čak više prisutan u primijenjenoj nego u “čistoj” autorskoj umjetničkoj fotografiji. No, bilo kako bilo, postupak valja upoznati jer su autorske ideje bezgranične. U analogno doba ovaj postupak odjeljivanja tonova bio je zahtjevan i trebalo je dosta znanja i laboratorijskih vještina kako bismo uspješno uradili fotografiju s izdvojenim ili odijeljenim tonovima.

Dakle, naučili smo, a i standardno je, raditi i gledati fotografije kontinuirane tonske gradacije. To znači da tonovi postupno prelaze jedan u drugi. Tim postupnim tonskim prijelazima jednoga u drugi stvara se osjećaj volumena, tj. treće dimenzije.

Trodimenzionalnost ili plastičnost je oči-

gledna na lijevoj fotografiji iznad ovoga teksta. Što znači odijeliti, izdvojiti tonove? To znači da “narušimo” prirodni kontinuirani tok prelijevanja od svjetlijeg k tamnijem tonu ili obrnuto, tj. cijelo bogatstvo tonova odijeliti i svesti na tri do četiri tona koji imaju jasno razgraničenje kako to pokazuje desna slika.

Postupak je jednostavan: otvorimo fotografiju u Photoshopu i u izborniku biramo Filter, a u padajućem izborniku odaberemo Artistic pa zatim Cutout. Sada nam je otvoren put za kreiranje, za “igru”, a to nam omogućavaju tri klizača s desne strane, i to: Number of Levels, Edge Simplicity i Edge Fidelity. Mijenjajući položaj klizača, mijenjamo i tonske vrijednosti ploha te njihov oblik i međusobni odnos. Ovo jeste igra, ali

ona koja treba imati ideju i suvisao plan što želimo. Korištenje bilo kojeg alata ne smije biti samo sebi za cilj, već treba biti u službi naše kreativne misli i ideje. Kako bismo razvijali naš kreativni potencijal, moramo se, korak po korak, upoznavati sa svim mogućim alatima koji će nam poslužiti za ostvarivanjem naše ideje.

Dakle, s alatima uvijek oprezno i pažljivo jer nam je cilj svrhovito ih koristiti.

POGLED UNATRAG IZDVAJANJE ILI ODJELJIVANJE TONOVA U ANALOGNOJ FOTOGRAFIJI U vrijeme analogne fotografije svaki je ozbiljan autor najprije dobro svladao zanat i time je stekao niz znanja i vještina koja su mu pomogla lakše ostvariti svoje ideje pa je tako i u postupku izdvajanja tonova. Trebalo je imati dobro naučena i usvojena temeljna znanja o kemijskoj obradi fotomaterijala da bi se autor mogao upustiti u daljnja istraživanja kao što je to u ovom slučaju.

U ovom postupku koristi se tvrdi grafički film. Najprije uzmemo negativ normalne kontinuirane gradacije i kopiramo ga u tri primjerka s tri različite ekspozicije: podeks­ poniramo, eksponiramo normalno i preeksponiramo kako to pokazuju slike iznad i ispod ovoga teksta. S obzirom da smo kopirali s negativa, dobili smo tri pozitiva različitih sivih tonova. Sada ove pozitive ponovo kopiramo kako bismo dobili negativ s tri jasno odijeljena tona. Nastavljamo redovnim fotografskim postupkom kopiranja ili povećavanja negativa na pozitiv papir i rezultat je fotografija s jasno odijeljenim tonovima, desno od ovoga teksta. Mogući su različiti eksperimenti. Stvar je pokušaja i iskustva autora koji se upusti u avanturu analogne fotografije.

ANALIZA FOTOGRAFIJA Vesna Špoljar

Profesorica je engleskoga i hrvatskoga jezika i književnosti. Niz godina radi u Školi za strane jezike Sova u Zagrebu. Pored svoga profesorskog zanimanja i svakodnevnih obiteljskih obaveza od 2006. fotografija joj je postala strast i svakodnevni pratilac. Te iste godine učlanjuje se u Fotoklub Zagreb, a djelovala je i u CroArt foto klubu te u Udruzi Fotogard. Sada je i članica Foto kluba Kadar SB iz Slavonskog Broda, svoga rodnoga grada.

Sudjelovala je na oko 400 izložbi fotografija u Hrvatskoj i u svijetu. Većinom su to bile natječajne izložbe. Za svoj je rad primila 76 nagrada i priznanja, te su joj mnoge fotografije prihvaćene na FIAP­ovim salonima fotografije. Nagrađena je zlatnom

FIAP­ovom medaljom na Salonu minijature u Kranju 2014., dobila je pohvale za svoje dvije fotografije u Grazu, Fotoklub Graz, iste godine, a na međunarodnom Foto festivalu Organ Vida nagrađena je 2011. trećom nagradom. Ipak, najdražima ističe nagrade koje je primila u svom matičnom klubu, Fotoklubu Zagreb, te na tzv. “ženskim izložbama” fotografija koje svake godine organiziraju Fotoklub Rijeka i Fotoklub Zagreb. Ove je godine u ožujku u Rijeci dobila pohvalu za svoje tri fotografije. Krajem prošle godine u

Fotoklubu Zagreb pohvaljena je na izložbi Fotografija godine, a u Koprivnici je nagrađena zlatnom medaljom za kolekciju fotografija na Salonu Sretno dijete, sretna obitelj u Koprivnici. Od mnogobrojnih nagrada autorica ističe i zlatnu plaketu za fotografiju Dvoje, koju joj je dodijelio Fotoklub Kornat 2017. godine, te srebrnu plaketu za fotografiju Kamenita vrata koja joj je dodijeljena 2018. na natječajnoj izložbi Sveti otok.

Događaj Tasha Hadjor pogleda stup koji je zabijačem utjerala u zemlju. Bio je od armiranog polimera, promjera 125 centimetara i visok dvadeset metara, obojen žuto. Oko skloništa je već bila postavila osam takvih stupova, u krugu promjera nekih pet kilometara. Imala ih je još šest za postaviti.

Tasha pritisne tipku na laptopu. Nekoliko sekundi da se sistem podigne, a onda na zaslonu ugleda sliku s kamera na vrhu stupa. Prstom je kliznula preko zaslona: kamere na stupu pratile su njenu kretnju. Dobro, sad treba dalje.

Daleko nad obzorom, navlačili su se olovni oblaci. Dizali su se desetak kilometara uvis.

Bljesak munje proparao bi olovo svakih tridesetak sekundi: grmljavina se jedva čula, kao neka nejasna, duboka tutnjava što je prijeteće nagovještavala promjenu na ravnici oko Tashe i skloništa. Imala je još možda pola dana prije no što pasatni vjetrovi dotjeraju oblake nabrekle vlagom iz pregrijanih oceana na istoku nad nju.

Tasha pogleda sklonište.

Podsjećalo je na dvije betonsko-čelične kalote, jednu veću, jednu manju. Veća je štitila svemirsku letjelicu. Manja će, nadala se Tasha, zaštititi nju dok kamere na stupovima budu snimale Događaj.

Znanstvenica pokrene zabijač. Bilo je to malo žuto radno vozilo na velikim kotačima, opremljeno rukama za držanje stupova i vibratorom za njihovo nabijanje u tlo. Krenula je prema najbližem kolcu s crvenim svjetlom na vrhu, što je označavao mjesto za sljedeći stup. *** Grmljavina je sad bubnjala svuda oko Tashe. Nebo je

SF PRIČA

bilo mračno, munje su derale tamu, plavičasti bljeskovi obasjavali su joj tamno lice i kovrčavu crnu kosu. Ravnica je bila suha, prašnjava, trava žuta i polegla. Vrijeme pred pljuskove je najgore, tih nekoliko tjedana kad je tlo potpuno suho, kad više nema ni kapi da napaja žednu travu, a tlo je ispucalo.

Ali neće više dugo, znala je Tasha. Prve kapi, krupne poput kugli za biljar, past će za najviše pola sata. A onda...

21

Tasha je pod stopalima osjećala kako tlo bruji, vibrira od napetog iščekivanja. Nekoliko metara pod zemljom. Njih na tisuće. Ne, nasmije se Tasha, kakve tisuće! Milijuni. Događaj. A ona će biti prva koja će ga snimiti iz neposredne blizine, kamerama na stupovima i onima postavljenima u čvrste kaveze na skloništu.

Bilo je onih koji su htjeli snimiti Događaj i prije Tashe Hadjor, o da. Stvar je bila u tome da se nitko nije vratio sa snimkama. Kakvim snimkama, s glavom na ramenima.

Tu gdje je bilo novo armiranobetonsko sklonište, jedno vrijeme bilo je obično, klase C. Hrpa stambenih kontejnera i nekoliko hangara od valovitog lima. Niti objekti, niti ljudi unutra nisu preživjeli prošli Događaj.

“Gospodična, mislim da ne želite biti vani”, dozove je Hern. Bio je to starac, izboranog lica obraslog bijelom bradom, pomalo luđačkoga sjaja u sivim očima pod gustim obrvama.

Konvencije nalažu da na svakom planetu, koji prisvaja neka rasa, mora postojati trajno naselje. Konvencije ne kažu kako to naselje mora izgledati, niti koliko stanovnika mora imati.

Hern je bio onaj jedan stalni stanovnik, potreban da bi ljudska rasa mogla planet nazvan Kossar III smatrati svojim.

“Dolazim”, odvrati Tasha Hadjor. Hern je imao pravo, nije željela biti vani kad počnu pljusak i Događaj. To nije bilo dobro po zdravlje. Hern ju je pratio pogledom kako je ulazila. Pošla je hodnikom do nadzorne sobe, dok je starac za njom pritisnuo tipku za zatvaranje vanjskih vrata. Hodnikom je odjeknuo mukli tutanj kad su teška čelična vrata sjela na svoje mjesto. *** Pljusak je bio poput zavjese vode u olujnoj tami, komadanoj plavičastim bljeskovima munja. Kamere su bile natkrivene, ali kapi su svejedno prskale po lećama objektiva i Tasha je bila zahvalna na malim brisačima što su čistili staklo. Ovo je ionako bio početak. Tasha je iz prijašnjih opisa znala što slijedi.

Hern ju je gledao kako promatra zaslone. Sve su kamere radile. Ona pusti audiosignal iz jedne na zvučnik. Bacila je pogled na snimače. Sve je bilo spremno.

Tasha pogleda zaslon digitalnog seizmografa.

Podrhtavanje se još nije moglo osjetiti u skloništu, ali osjetljivi ga je uređaj bilježio.

Svugdje oko njih, znali su Tasha i Hern, život se spremao pokuljati na površinu.

22

Kišne kapi napajale su zemlju. Mekšale je.

Potapale je pod pola metra vode što je žedno tlo nije uspijevalo upiti, koliko je padalo.

“Skoro će”, promrmlja Hern.

Tasha pogleda seizmograf. Potom preleti očima po snimkama iz svih kamera. Još ništa.

Samo pljusak i poplavljeno tlo, kaljuža uzburkana pod težinom krupnih kapi kao kakvim mikserom. A onda, na kameri 8 “Počelo je!”, usklikne Tasha i zumira na sliku s osmice. Seizmograf je počeo ludjeti, kao da će se tlo pod njima rasprsnuti, kao da će iz sebe izbaciti samu utrobu planeta.

“Evo! Tamo!”, pokaže Hern.

Prvo stvorenje izbilo je iz kaljuže. Zmijoliko, na dvije noge, uravnoteženo repom, batrgalo se da sa sebe zdere košuljicu u kojoj je, začahureno nekoliko metara duboko u tlu, provelo vrijeme od zadnjih kiša. Malim ručicama paralo je providnu kožu, stresalo je sa sebe žustrim pokretima tijela, a onda, kad od košuljice nije ostalo ništa, stvorenje se osvrnulo oko sebe, podiglo glavu prema olovu nad svima njima i, obasjano munjom, zapištalo prema nebu, kao da poziva i sve ostale da izađu iz tame podzemlja!

Ostali nisu oklijevali! Sljedeće sekunde još je jedno stvorenje iskočilo iz blata. Za njim još jedno “Na šestici!”, poviče Hern.

“I na dvojci!”, pokaže Tasha. Zumirala je sve slike, na svim kamerama isti prizor: stotine, tisuće, deseci tisuća stvorenja što su izlazila iz zemlje, sikćući i pišteći, izvlačila se iz omekšalih čahura, blještavih crnih tijela, gumaste kože što je bljeskala električnim plavetnilom munja dok je po njima pljuštalo, a voda se slijevala s gipkih, brzih tijela.

A onda se stvorenja stanu osvrtati oko sebe i odmjeravati se siktavo i dok je Hern samo gledao, jer je znao što slijedi, Tasha je s nevjericom zurila kako se more mesa uzburkalo u mahnitome gibanju dok su se stvorenja bacala jedna na druga. Čeljusti škljocaju, grabe koga stignu, a jednom kad zgrabe, ne puštaju dok cvileća žrtva nije mrtva, pogažena u blatu pod stopalima stotina drugih što se međusobno kolju. Jači je komadao slabijega u kanibalskoj orgiji, još jači je žderao jačega, najjači će se pogostiti svima.

Dok je gledala pokolj preko kamera ‒ sklonište je bilo jedini razlog zašto su ona i Hern još bili živi, jer male beštije ne diskriminiraju, ljudsko im je meso jednako ukusno kao i ono

vlastite vrste ‒ Tasha se prisjeti opisa. Klat će se tako dok oko najjačih ne ostane krug od oko pedesetak metara tla prekrivenog poklanim pripadnicima vlastite vrste. A onda će se najjači spariti s najjačima. Nakon toga će mužjaci uginuti, a ženke će se ukopati natrag pod zemlju, da polože jaja. Kad se izlegnu, mladi će se hraniti trulim tvarima što ih duboko odnosi voda.

A onda će se zakukuljiti, i u toj će kukuljici, oplahivani tekućinom, uhvaćeni u skrućenome tlu, čekati sljedeće pljuskove.

Seizmograf je divljao. Na zaslonima, pokolj se nastavljao. Stvorenja su bila gonjena isključivo nagonima. Njihova je građa bila poznata: nekoliko je primjeraka prethodnih desetljeća bilo secirano. Središnji živčani sustav im je zakržljao, mozak sveden na skupinu najbitnijih živčanih čvorova: malo je teško razviti intelekt kad si zakukuljen pod zemljom, a onda se kolješ sa svima oko sebe, samo zato da opet završiš pod zemljom.

Sve su kamere snimale. Seizmograf je radio.

Orgija sveopćeg kanibalskog žderanja tekla je dalje. A broj stvorenja kao da se nije smanjivao.

Na svakog raskomadanog, kao da ih je iz tla izviralo deset novih.

Ali, znala je Tasha, uz svo bezumlje koje je vladalo ravnicom oko njih, to još nije bio Događaj...

U tom trenutku, seizmograf je podivljao.

Tasha i Hern osjetili su podrhtavanje tla u skloništu.

“Pored kamere tri”, pokaže starac.

Stvar što je izronila iz tla, razbacujući zemlju, vodu, stvorenja, mrtva i živa, na sve strane, bila je ogromna. Glava oboružana pipcima što su skrivali zastrašujuće čeljusti. Crno tijelo na četiri noge. Čudovište se izvlačilo, zemlja se tresla sa snažnih mišića. Voda se slijevala u slapovima. Neman je zaurlala, jednom, drugi put, a onda su se pipci bacili na stvorenja.

Hvatali su sve što su stigli i ubacivali u razjapljena usta gladnoga diva.

Događaj! Opisan nekoliko puta. Nikad snimljen. Do sada.

Na cijelom planetu, tako se nagađalo, možda je bilo dvadesetak divovskih čudovišta.

Supergrabežljivci, što su krstarili pod zemljom.

Našli bi posebno veliku koncentraciju stvorenja, podvukli se pod nju i čekali. Strpljivo.

Začahureni. Dok ne dođu pljuskovi.

“Kako se ovako nešto može razviti?”, upitao se Hern.

“Bolje je pitanje kako može preživjeti”, odvrati Tasha.

Nisu znali. Nitko nije znao. Dvoje ljudi u skloništu što se treslo dok se čudovište izvlačilo, visoko tridesetak metara, dugačko možda i stotinjak s repom. Proždiralo je stvorenja oko sebe, punilo gladan želudac. Nije bilo bijega pred njegovim pipcima. Grabili su mrtve. Hvatali žive. Bacali sve zajedno u nezasitne ralje. Moglo se vidjeti kako se trbuh čudovišta nadima. Žderanje. Posvuda oko skloništa. Nije prestajalo. U jednom trenutku, divovska neman kao da se zasitila. Zaurlala je, obasjavana munjama što su tukle posvuda po ravnici i ubijale stvorenja što još nisu bila pojedena. Njezin krik nadjačao je grmljavinu. A onda se neman stala ukopavati u tlo napijeno vodom. Tjelesina je razbacivala zemlju, vodu i strvine. Za manje od pet minuta, ukopala se. Seizmograf je pokazivao da se udaljava, i Tasha je bila zahvalna za to.

A stvorenja su se nastavila klati do pred zoru.

Oluja se pomicala dalje preko ravnice. Kad su prve zrake sunca obasjale prostranu nizinu, pojedina su stvorenja stajala na hrpama mrtvih.

Najjači su tražili najjače da se pare, da se razmnože, da nastave život nakon noći ubijanja.

Do podneva, svi su mužjaci popadali mrtvi.

Sve su se ženke ukopale.

“Mislim da možemo otvoriti vrata”, primijeti Tasha.

“Mislim da možemo”, složi se Hern. *** Stajali su pred vratima. Hern je držao automatsku sačmaru. Za svaki slučaj, dobacio je kad ga je Tasha pogledala.

Sve je bilo posuto raskomadanim tijelima.

Još nisu smrdjela, ali kukci su već zujali nad njima. A na ravnici ‒ i to su kamere snimale ‒ nicalo je cvijeće. Nakon mjeseci suše, biljke su procvale. Pognojene raspadajućim tijelima i napojene svježom vodom, cvjetat će. Njihovo će sjeme raznositi vjetar, kukci, sitne životinje.

Tasha je gledala kako se ravnica crveni, žuti, plavi, bijeli. Novi život na masovnome groblju. I koliko god priroda bila okrutna ‒ nije se dovoljno znalo o evolucijskoj povijesti Kossara III da bi se znalo kako je takav životni ciklus nastao i održao se ‒ Tasha je također dobro znala da se u njoj ništa ne baca. I da je svaka smrt začetak novoga života.

I ta joj pomisao unese tračak radosti nakon cjelonoćnog klanja koje je snimala.

Aleksandar Žiljak

23

Kopani zdenci

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Voda je ključni faktor u odabiru trajnog mjesta naseljavanja, npr. dovoljno vode na nekoj lokaciji bio je preduvjet osnivanja grada.

Povećanjem broja ljudi i naseljenih mjesta smanjena je mogućnost nastanjenja uz prirodne izvore vode, ali isto tako Slika 1. Kopani zdenac je ozidana porast kvalitete jama valjkasta oblika koja služi života zahtijevao za zahvaćanje i iskorištavanje je da voda bude podzemnih voda pristupačnija čovjeku, najprije u što većoj blizini nastambi, a zatim i u kućama ili palačama. Iz toga razloga ljudi su od davnina počeli tražiti i druge izvore pitke vode, osim prirodnih kod kojih je voda sama izbijala na površinu. Jedan od načina dolaska do pitke vode je kopanje dubokih i podgrađenih jama u koje se hvata ili sakuplja podzemna voda. Prema nekim izvorima prvi kopani zdenci ili bunari postojali su još prije desetak tisuća godina na Cipru. Na grčkom otoku Kreti, tijekom minojskog razdoblja (od 3500. do 1200. pr. Kr.) bila je razvijena tehnika sakupljanja, čuvanja Slika 2. Danas se sve češće i uporabe vode. voda iz bunara crpi uz Najstariji bunari u pomoć pumpi, naprava za Hrvatskoj pronađeni dopremanje vode s niže na su kod Slavonskog višu razinu Broda. Bunar dubok pet metara bio je ukopan

24

unutar naselja koje je staro više tisuća godina i iz mlađeg kamenog doba.

Bunari su se većinom kopali u dvorištima pojedinačnih kućanstava, ali su mogli biti i zajednički za zaselak ili selo, te bi u takvim slučajevima uglavnom imali i korita za pranje rublja i pojila za stoku, pa su ujedno bili uobičajena mjesta okupljanja. Jama bunara bila je promjera od jednog do četiri metra i duboka do nekoliko desetaka metara. Voda je u zdenac dotjecala kroz otvoreno dno ili kroz otvore ostavljene u stijenkama. Radi osiguravanja od urušavanja, stijenke su iznutra bile ograđene kamenom, opekom ili drvetom, a danas se one betoniraju od dna iskopa prema površini ili se u njih spuštaju betonske cijevi, uz istodobno iskopavanje i vađenje iskopanoga materijala.

Nadzemni je dio, prema lokalnim graditeljskim značajkama, u obliku kocke, prizme ili valjka.

Voda se crpila posudom izrađenom od različitog materijala, ovješenom o drvenu kuku ili pričvršćenom na uže koje može biti namotano na vodoravno položen vitao, koji se pokreće kolom. U ravničarskim hrvatskim krajevima uže je pričvršćeno na đeram, dugačku pokretnu gredu, uloženu u visoki stup.

Bunari su bili ograđivani i natkrivani nadstrešnicama i kućicama koje su ih čuvale od kiše koja je mutila vodu, zagađenja i isušivanja u ljetnim mjesecima, a ljude i stoku od utapanja.

Isto tako, radi zaštite pitke vode bunari su se često nalazili u podrumima ili bi imali na samome dnu

Slika 3. Javni gradski i samostanski bunari često su bili bogato umjetnički oblikovani, a u nekim slučajevima predstavljali su simbol prestiža

Godina Beethovena

Slika 4. Beethoven je jedna od najvećih osobnosti u povijesti umjetnosti uopće

nasipan šljunak koji je služio kao filter. Mnogi su bunari tijekom vremena nestali, ali neki su zbog svoje povijesne vrijednosti sačuvani i oni danas pričaju legende iz prošlosti. Ne treba zaboraviti da se čak i danas brojni bunari u Hrvatskoj i svijetu koriste za svoju prvotnu ulogu: opskrbu pitkom vodom, za zalijevanje vrtova te kao preventiva u slučaju prekida javne vodovodne mreže.

Zahvaljujući razvoju tehnologije bušenja i prateće opreme, i danas se buše bunari: dubine mogu biti od deset do nekoliko stotina metara, promjer od 30 do 100 cm, neovisno o geološkom sastavu tla, s manje opasnosti od ozljeđivanja i trovanja prilikom kopanja bunara, s boljom kvalitetom vode i sl.

Brojne su fraze povezane s bunarom: bacati novac u bunar ‒ trošiti bez nekog vidljivog efekta; kao iz bunara ‒ vrlo hladno piće; kao u bunaru ‒ vrlo mračno; novi bunar kopaj, u stari ne pljuj ‒ pokušavaj postići što novo, ali ne zanemari ono što imaš! Nadalje, bunari su opjevani u različitim pjesmama: Škripi đeram, tko je na bunaru; imaju važnu ulogu u pričama i bajkama: Snjeguljica i sedam patuljaka braće Grimm; tema su filmova: Posljednji bunar redatelja Filipa Filkovića; po njima su nazvana naselja: Veliki Zdenci kod Grubišnog Polja i gradovi: Brunnen (hrv. bunar) u Švicarskoj na obali Vierwaldstätskog jezera; trgovi u velikim gradovima: Trg pet bunara u Zadru; predstavljaju znamenitosti koje obogaćuju turističku ponude: Bunari – tajne Šibenika; predmet su radnje u književnosti: roman Ivana Aralice Bunar na turskoj granici i zbirka pjesama Žedan kamen na studencu Tina Ujevića; po njima su nazvana čuvena kiparska djela: Zdenac života Ivana Meštrovića, postavljen ispred zgrade HNK u Zagrebu, i sl.

Tijekom ove godine u svijetu se na različite načine obilježava 250 godina od rođenja Ludwiga van Beethovena, njemačkog skladatelja.

Motivi ovog nadmoćnog glazbenog lika na prijelazu između klasičnog i romantičnog glazbenog razdoblja krase i poštanske marke brojnih država, od oceanskih samostalnih teritorija, preko latinoameričkih zemalja, pa sve do Velike Britanije koja vrlo rijetko izdaje marke s likovima koji nisu u izravnoj vezi s njihovom krunom. Marke njemu u čast izdavane su i prethodnih godina, više od 140 različitih izdanja do 2019. Rijetko će koji glazbenik biti više puta portretiran na markama od Beethovena.

Po rođenju Nijemac, Beethoven se afirmirao u Beču gdje je i živio do svoje smrti. Smatra se revolucionarnim umjetnikom i vizionarom, a njegov se utjecaj i danas osjeća diljem svijeta.

Preradio je stare i stvorio nove standarde u oblikovanju i artikulaciji glazbene građe.

Od 1795. nastupa javno, ali mu se vrlo rano javlja postupan gubitak sluha, koji će se 1819. pretvoriti u potpunu gluhoću, što će ga bitno i tragično ograničavati u komunikaciji i javnom nastupu. Bio je prvi veliki glazbeni stvaralac u povijesti europske glazbe koji se održao na tržištu kao slobodan umjetnik bez stalnog zaposlenja.

Vrhunac karijere postigao je oko 1815., kada je postao šire poznat, te bio predstavljan i izvođen u najvišim aristokratskim krugovima.

Beethoven je napisao više od 650 djela.

Među njima je devet veličanstvenih simfonija, veliki broj orkestralnih djela, koncerti za solo instrument i orkestralnu pratnju, brojna djela

Slika 5. IX. simfonija Ludwiga van Beethovena iz Ode radosti prihvaćena je 1985. kao himna Europske unije

25

komorne glazbe, mise, baleti i scenska glazba, zborovi i obrade popularnih irskih, njemačkih, ruskih i drugih pjesama. Bečka filharmonija, jedan od najpoznatijih i najboljih orkestara u svijetu, redovito u svoje programe uvrštava djela Ludwiga van Beethovena.

Lirsku pjesmu koja govori o bratstvu među ljudima Oda radosti njemačkog dramatičara i vojnog liječnika Friedricha Schillera, skladao je Beethoven u Devetoj simfoniji. 1972. Vijeće

Europe prihvatilo je Odu radosti za svoju himnu, a 1985. odlukom europskih čelnika ona je postala službena himna Europske unije. Himna nema tekst, nego samo glazbu. Na univerzalnom jeziku glazbe, njome se izražavaju europski ideali slobode, mira i solidarnosti. Himna se izvodi na službenim svečanostima u kojima sudjeluje Europska unija i općenito u okviru raznih događanja povezanih s Europom.

Ivo Aščić

Nastavak sa 16. stranice U naredbi za konfiguraciju A-D-pretvarača odredili smo da se ulazni napon uspoređuje s naponom napajanja (Reference = Avcc), jer napon na klizaču potenciometra također poprima vrijednosti od 0 do 5 V. Ostale postavke određuju način rada A-Dpretvarača i u većini slučajeva odgovarat će nam u obliku u kojem su navedene.

U glavnoj petlji očitavamo napon na pinu PC0 (A0) i vrijednost dobivenu A-D-pretvaračem spremamo u varijablu Napon.

Do Napon = Getadc(0) Napon = Napon * 5000 Napon = Napon / 1023 Otprije znamo kako nam A-D-pretvarač daje vrijednosti u rasponu 0-1023; želimo li ih pretvoriti u raspon 0-5000, koji odgovara izmjerenom naponu u milivoltima, vrijednost iz A-D-pretvarača trebamo pomnožiti s faktorom 4,888. Koristimo cjelobrojnu aritmetiku pa smo traženi faktor postigli najprije množenjem, a zatim dijeljenjem prikladnim koeficijentima, pri čemu vrijednost varijable Napon može privremeno poprimiti vrijednosti veće od 5 milijuna (zbog toga je Napon u ovom programu konfiguriran kao varijabla tipa Long).

Sadržaj varijable Napon, zajedno s odgovarajućim komentarima, šaljemo terminal emulatoru pomoću naredbe Print: Print „U = „ ; Napon ; „ mV“ Wait 1 Loop Terminal emulator iz sučelja Bascom-AVR otvaramo kombinacijom tipki Ctrl+T ili klikom na ikonicu označenu strelicom na Slici 24. Svaki Print ispisat će jedan redak u prozoru terminal emulatora. Tako možemo pratiti povijest poruka; na slici su prikazani rezultati mjerenja kada je osovina potenciometra RV1 postupno zakretana iz jednog krajnjeg položaja u drugi. Kako poruke ne bi prebrzo “trčale” po prozoru terminal emulatora, izvršenje programa usporili smo naredbom Wait 1.

26

Slika 24. Prikaz poruka o izmjerenom naponu u prozoru terminal emulatora Napomena: Bascom-AVR standardno koristi brzinu komunikacije od 9600 Bauda, koja se može promijeniti pseudonaredbom $baud. Odabranoj brzini treba prilagoditi parametre terminal emulatora; ostavimo li standardne vrijednosti, sve će proraditi “od prve” Jednostavno, zar ne!?

Prvo rješenje Arduina (program Shield-A_8a.ino) Za razliku od Bascom-AVR-a, Arduino već ima konfigurirani A-D-pretvarač. Stoga nam preostaje definirati serijsku komunikaciju. Za upravljanje serijskom komunikacijom koristimo naredbu Serial (točnije, klasu programskog jezika C++ s pripadajućim funkcijama). U funkciji setup() definirat ćemo korištenje serijske komunikacije pomoću naredbe Serial.begin() te brzinu komunikacije, na primjer 9600 Bauda. void setup() { Serial.begin(9600); } U glavnoj petlji loop() očitavamo napon na pinu „A0“ (PC0) i vrijednost dobivenu A-D-pretvaračem spremamo u varijablu vrijednostPotenciometra.

Otprije znamo da za pretvaranje vrijednosti varijable vrijednostPotenciometra u rasponu 0‒1023 u raspon 0‒5000, koji odgovara izmjerenom naponu u milivoltima, možemo koristiti funkciju map(). Novu vrijednost spremit ćemo u varijablu napon.

Za ispis podataka putem serijske komunikacije, možemo koristiti dvije funkcije, Serial.print() i Serial. println(). Serial.print() ispisat će tekst ili vrijednost varijable, ali neće na kraju dodati znakove za prelazak u novi redak. Serial.println() radi isto što i Serial.print() s time da dodaje znakove za prelazak u novi redak. Stoga ćemo prvo ispisati tekst „U = „, pa vrijednost varijable napon te na kraju tekst „ mV“.

Zadnjom naredbom delay() usporavamo program s pauzom od 1000 milisekundi kako poruke ne bi prebrzo “trčale” na zaslonu. void loop() { int vrijednostPotenciometra = analogRead(A0); int napon = map(vrijednostPotenciometra, 0, 1023, 0 , 5000); Serial.print(„U = „); Serial.print(napon); Serial.println(„ mV“); delay(1000); } Monitor serijske komunikacije u sučelju Arduino IDE otvaramo kombinacijom tipki Ctrl+Shift+M ili klikom na ikonicu označenu strelicom na Slici 25.

Naredbe Serial.print() i Serial.println() ispisat će jedan redak u prozoru monitora serijske komunikacije te na taj način možemo vidjeti povijest poruka. Na slici su prikazani rezultati mjerenja kada je osovina potenciometra RV1 postupno zakretana iz jednog krajnjeg položaja u drugi.

Napomena: Primijetite da smo u funkciji setup() definirali brzinu serijske komunikacije od 9600 Bauda. Zbog toga i monitoru serijske komunikacije moramo definirati brzinu komunikacije odabirom brzine u donjem desnom dijelu prozora pomoću

Slika 25. Prikaz poruka o izmjerenom naponu u prozoru monitora serijske komunikacije

padajućeg izbornika (na Slici 25. označeno crvenim pravokutnikom). Ukoliko se brzine ne podudaraju, na zaslonu ćemo vidjeti “čudne znakove” koji podsjećaju na hijeroglife. Ukoliko vidite te “čudne znakove”na zaslonu, dovoljno je ispravno definirati brzinu komunikacije monitora serijske komunikacije i prvi sljedeći redak bit će ispravno prikazan.

Ponekad nam je spretnije u prozoru terminal emulatora pratiti samo jednu poruku, koja se sadržajno mijenja. U našem primjeru, prozor terminal emulatora bi tada poslužio kao zaslon mjernog instrumenta. Za takvu je vrstu prikaza potrebno spriječiti pomicanje sadržaja, odnosno, moramo postići da se nova poruka ispisuje preko prethodne.

Sljedećim primjerom pokazat ćemo kako to postići: Drugo rješenje Bascom-AVR-a (program ShieldA_8b.bas) Najprije moramo malo bolje upoznati naredbu Print. Evo kako ona radi: Napišemo li naredbu poput Print “ABC”, Bascom AVR će prema terminal emulatoru poslati tekst “ABC” i zatim još dva kontrolna znaka, CR i LF. Prvi od njih uzrokuje pomak na početak retka, a drugi otvara novi redak ‒ zbog toga će sljedeća poruka početi od početka novoga retka.

Napišemo li naredbu poput Print “ABC”;, (ovdje je bitan znak “;” na kraju naredbe), Bascom AVR će prema terminal emulatoru poslati samo tekst “ABC” bez kontrolnih znakova. Zbog toga će sljedeća poruka početi u istom retku, tj. “nalijepit” će se iza “ABC” Nama ne odgovara niti jedan od ovih efekata: sljedeća poruka mora početi u istom retku, ali od njegovog početka. Rješenje nudimo u programu Shield-A_8b.bas. On je identičan prije analiziranom programu 8a, osim u dijelu u kojem šaljemo poruku o izmjerenom naponu u terminal emulatoru.

Najprije ćemo poslati poruku koja sadrži samo kontrolni znak CR (u Bascomu, to je Chr(13)), kako bismo odredili da sljedeći ispis mora započeti od početka tekućeg retka, Print Chr(13); a zatim poruku sa sadržajem koji želimo ispisati: Print „U = „ ; Napon ; „ mV „; Primijetite kako obje poruke završavaju znakom “;”, čime onemogućujemo pomak u novi redak. Ovdje je potrebno naglasiti još jednu stvar: kad pišemo poruku preko poruke, nužno je osigurati da nova poruka u potpunosti prekrije prethodnu. U našem slučaju, duljina pojedine poruke ovisi o izmjerenom naponu, čija vrijednost može biti jedno-, dvo-, tro- ili četveroznamenkasti broj, pa će se i duljina poruka razlikovati najviše za 3 znaka. Zbog toga smo poslije teksta “mV” dodali još tri razmaka (bjeline), tako da poruka sada završava tekstom “mV ”. Te tri bjeline

27

neće biti vidljive, ali će prebrisati kraj prethodne poruke ako je ona bila dulja od nove.

Drugo rješenje Arduina (program Shield-A_8b. ino) Na žalost, monitor Arduino IDE serijske komunikacije u potpunosti ignorira kontrolni znak CR i uvijek ispisuje novi redak. Zbog toga ćemo koristiti drugi program s funkcijom terminal emulatora.

Program se zove putty i dostupan je za operacijske sustave Windows i Linux.

Na operacijskom sustavu Linux, program putty pokrećemo u naredbenom retku kada je serijski komunikacijski port ttyUSB0: putty -serial /dev/ttyUSB0 -sercfg 9600 Na operacijskom sustavu Windows, program putty pokrećemo u naredbenom retku kada je serijski komunikacijski port COM1: putty.exe -serial com1 -sercfg 9600 Kako bismo se mogli spojiti s programom putty na serijski komunikacijski port, nakon što smo preveli program i učitali ga u mikroupravljač moramo isključiti program Arduino IDE. Operacijski sustav provjerava koristi li neki program serijski komunikacijski port i u slučaju da ga koristi, onemogućava ostalim programima njegovo korištenje.

U programskom jeziku C++ možemo kontrolni znak CR (ASCII kod 13) prikazati specijalnim nizom znakova \r te ih dodati na kraj željenog ispisa.

Primijetite da se ispred znakova \r nalazi nekoliko znakova razmaka iz razloga koji je opisan u primjeru rješenja Bascom-AVR-a. Također nećemo koristiti naredbu Serial.println() kako bismo izbjegli dodavanje znakova za prelazak u novi redak. void loop() { int vrijednostPotenciometra = analogRead(A0); int napon = map(vrijednostPotenciometra, 0, 1023, 0 , 5000);

Slika 26. Prikaz poruka o izmjerenom naponu u prozoru programa putty Serial.print(„U = „); Serial.print(napon); Serial.print(„ mV \r“); delay(1000); } Napomena: Programi Shield-A_8a.bas, ShieldA_8b.bas, Shield-A_8a.ino i Shield-A_8b.ino mogu se besplatno dobiti od uredništva časopisa ABC tehnike.

Vladimir Mitrović i Robert Sedak

28

OPTIČKE NAPRAVE

Optičke leće, prizme i ploče Optičke naprave razna su pomagala, instrumenti i uređaji koji primjenjujući optičke pojave imaju vrlo široku primjenu. Sastavljene su od optičkih sastavnica (zrcala, leća, prizmi, svjetlovoda i dr.). Obično se razvrstavaju na optička pomagala kao jednostavnije naprave, optičke instrumente za promatranje predmeta, optičke mjerne instrumente za mjerenje svjetlosnih pojava i posredno optičkih svojstva tvari, optičke uređaje ili aparate za obrađivanje optičkih slika (prikazivanje, prenošenje, oblikovanje, pohranjivanje) te svjetlila kao izvore svjetlosti za osvjetljavanje i rasvjetu. Važni dijelovi mnogih suvremenih optičkih naprava su optoelektroničke sastavnice i uređaji (fotodiode, fototranzistori, svjetleće diode, pokaznici, kamere, laseri i dr.).

Osnovne optičke sastavnice u kojima se primjenjuje lom svjetlosti na granici prozirnih sredstava su optičke leće, optičke prizme i planparalelne prozirne ploče.

Optičke leće

Optičke leće1 su prozirne optičke sastavnice koje su osno simetrična tijela ograničena dvjema, većinom kružnim plohama (jedna može biti i ravna). Svjetlosni mlaz mijenja smjer (osim pri okomitom upadu) na granici dvaju optičkih sredstava, tzv. dioptru (prema grč. dioptron: zrcalo), iz čega je izveden i naziv naprave za promatranje ili viziranje; prema lat. visus: viđenje, opažanje).

Na toj granici svjetlost mijenja smjer, nastaje lom ili refrakcija svjetlosti (prema lat. refractere: lomiti). Prema obliku tijela razlikuju se izbočene ili konveksne leće, udubljene ili konkavne leće te mješovite konkavno-konveksne, plan-konveksne i plan-konkavne leće (prema lat. planus: ravan).

1 Naziv potječe od sličnosti sa sjemenkom vrste mahunarki (lat. lens culinaris: jestiva leća), a prema latinskom nazivu su i nazivi u mnogim jezicima (npr. engl. lens, njem. Linse, franc. lentille, tal. lente itd.).

Priručno povećalo

Obične korektivne naočale

Prolaskom kroz konveksnu leću paralelni se svjetlosni mlaz skuplja u jednoj točki, tzv. žarištu ili fokusu na drugoj strani leće, pa se takve leće nazivaju sabirnim ili konvergentnim lećama (prema lat. converro: skupljati, zgrtati). Prolaskom kroz konkavnu leću paralelni se svjetlosni mlaz na drugoj strani raspršuje, pa se takve leće nazivaju raspršnim ili divergentnim lećama (prema lat. diverbero: raspršiti, rastavljati). Složeno ponašanje svjetlosti pri prolasku kroz leće opisano je zakonima geometrijske optike.

Svjetlosne pojave loma svjetlosti prvo su opažene na staklenim posudama napunjenim vodom, a potom na brušenim kristalima, pa su to bile i prve primijenjene leće. Prve su se leće rabile još u drevnom Egiptu prije gotovo tri tisuće godina. Brušenu staklenu leću čini se da je prvi načinio arapski znanstvenik Alhazen (~ 965.– 1040.) te ju je opisao u knjizi Blago optike. Roger Bacon (1214.–1294.), engleski teolog, filozof i rani prirodoslovac, 1267. godine ustanovio je kako dijelovi staklenih kugli povećavaju sliku kroz njih promatranoga predmeta te su tako pomagalo osobama slabijeg vida.

Glavne su karakteristike leća udaljenost između središta leće i žarišta, tzv. žarišna ili fokalna daljina f i jakost leće j. Žarišna daljina izražava se u nekim jedinicama duljine, pri čemu je žarišna daljina konvergentnih leća pozitivna, a divergentnih negativna. Jakost leća recipročna je vrijednost žarišne daljine, tj. j = 1/f, pa se izražava u recipročnim metrima, koje se u ovom posebnom području iznimno može nazivati dioptrijom (nenormirani znak dpt = m–1). Jakost leće je također za konvergentne leće pozitivna, a divergentne negativna.

Optičke leće imaju neke nedostatke pri stvaranju slike, jednako kao i zakrivljena sferna zrcala: sfernu aberaciju, astigmatizam i komu. Također, svjetlost različitih valnih duljina zbog različitog indeksa loma imaju nešto različita žarišta. Taj se nedostatak leća naziva kromatskom aberacijom.

Cvikeri sa štipaljkom

Monokl sa sigurnosnom uzicom

Leće se rabe kao povećala, sastavnice naočala te u mnogim optičkim instrumentima i uređajima, kao što su dalekozori, mikroskopi, teleskopi, fotografski aparati, projektori i dr.

Prirodna optička leća osnovna je sastavnica ljudskog i životinjskog oka.

Naprave s lećama

Povećalo, razgovorno i lupa (prema franc. loupe) optička je naprava s lećom, iznimno s više njih. To je konvergentna leća koja stvara povećanu prividnu (virtualnu) sliku predmeta koji se kroz nju promatra. Povećanje slike predmeta gledanog kroz neke brušene prozirne kristale ili kroz staklenu posudu napunjenu vodom primijećeno je još u antici, pa ga je 424. godine pr. Kr. opisao Aristofan, atenski komediograf, a potom i rimski filozof Lucije Anej Seneka (~ 1.–65.).

Predmet kojega se sliku želi povećati mora se nalaziti unutar prostora između žarišta i leće, s druge strane od promatrača. Glavno svojstvo povećala je povećanje koje je omjer istih izmjera slike y i predmeta x, odnosno udaljenosti slike b i predmeta a od središta leće, tj. m = y/x = b/a.

Povećanje je ovisno o žarišnoj daljini f povećala prema izrazu m = 1 + (b/f). Kao povećala rabe se pojedinačne leće žarišnih daljina 1…10 cm, iznimno slogovi od više leća.

Povećalo se od srednjega vijeka rabilo za promatranje sitnih predmeta u raznim strukama, posebno za čitanje malih slova, gledanje minijaturnih slika, ozljeda na koži, malih biljaka ili životinja i sl. Povećalo je odavno slikovit zaštitni znak istraživača i detektiva.

Naočale, razgovorno i očale (prema tal. occhiali) optička su naprava za gledanje pomoću leća, osobito za popravak nedostatka oka, većinom kratkovidnosti, dalekovidnosti i prilagodbe (akomodacije) oka. Takve se naočale nazivaju korektivnim ili dioptrijskim naočalama.

29

Lornjet

Lornjon

Zaštitne sportske naočale

Nakon što je s arapskog na latinski prevedena Alhazenova knjiga Blago optike u XIII. stoljeću, načinjene su prve naočale u Italiji. Postoji nekoliko legendi o izumu naočala, ali su se one pokazale neosnovanima. Prvi pouzdan prikaz naočala nalazi se na portretu jednog kardinala, naslikanom 1352. godine.

Korektivne ili dioptrijske naočale većinom su izrađene za oba oka. Sastoje se od optičkih leća i okvira vrlo različitih izvedbi. Stavljaju se ispred očiju, oslanjanjem na nos i vješanjem na ušne školjke. Danas mnogi ljudi trajno ili povremeno nose korektivne naočale. Proteklih se desetljeća izrađuju kao pomagala i leće za izravno stavljanje na oko, a danas se nedostaci oka otklanjaju razmjerno jednostavnim kirurškim zahvatom. Ipak, većina se ljudi radije koristi klasičnim korektivnim naočalama.

Za korigiranje dalekovidnosti rabe se konvergentne leće (s pozitivnom jakošću; s pozitivnim dioptrijama), a za korigiranje kratkovidnosti divergentne leće (s negativnom jakošću; s negativnim dioptrijama). Danas se vrlo često rabe korektivne naočale sa složenim, tzv. progresivnim lećama, koje na različitim mjestima postupno mijenjaju žarišne daljine. Većinom u središtu leće imaju jakost prilagođenu gledanju na daljinu, a pri dnu gledanju na blizinu (npr. za čitanje), pa ne treba imati dvoje naočale (za gledanje i za čitanje), što je prilično nespretno jer traži čestu promjenu naočala.

Zaštitne naočale za zavarivanje

Posebni, danas već povijesni oblici korektivnih naočala, su cvikeri, monokl, lornjet i lornjon, koji su se rabili, često i kao modni detalj, u XIX. i početkom XX. stoljeća. Mogu se još jedino vidjeti na starim fotografijama ili u filmovima.

Cvikeri (prema austr.-njem. Zwicker: štipaljka) su vrsta korektivnih naočala koje se sastoje od dviju leća za oba oka, s držačima, a nose se učvršćene štipaljkom na nosu. U nas je to i podrugljiv naziv za korektivne naočale.

Monokl (grč. monos: jedan i lat. oculus: oko) je jedna korektivna leća koja se nosi umetnuta između nabora obraza i nadočnog luka (tzv. arkade). Cvikeri i monokl su, jer se nesigurno nose, obično osigurani uzicom koja je pričvršćena za odjeću, pa pri ispadanju ostaju visjeti na toj uzici.

Lornjet (franc. lorgnette: dalekozor) su korektivne naočale samo s okvirom i držalom za držanje ispred očiju, a lornjon (franc. lorgnon od lorgneur: promatrač) je monokl s držalom. Za oba se rabio i podrugljiv naziv šteher (~ podupirač; prema njem. Stecher: kopljanik, trozub).

Zaštitne naočale služe za mehaničku zaštitu očiju pri nekim radovima (na primjer strojnom brušenju, piljenju, bojenju mlaznicom) ili za optičku zaštitu prekomjernog osvjetljena pri radu (na primjer pri zavarivanju, lijevanju užarenog metala i sl.). Zaštitne naočale rabe se u medicini za zaštitu očiju od možebitnog oštećenja ili zaraze. Posebne polarizirajuće naočale

Disperzijska prizma rastavlja bijelu svjetlost na spektar obojene svjetlosti

30

Sunčane naočale

Nastajanje dviju slika pri promatranju kroz dvolomni kristal

s polarizirajućim filtrima rabe se za otklanjanje odraza na staklenim ili vodenim površinama.

Sunčane naočale posebna su vrsta zaštitnih naočala koje služe za zaštitu od prekomjernog osvjetljena izravnom ili odbijenom sunčevom svjetlosti. Obične sunčane naočale imaju planparalelne zatamnjene ploče, danas većinom od plastike. Korektivne naočale mogu imati kao dodatak sunčane naočale koje se stavljaju na njih ili stalno zatamnjene leće ili leće koje se automatski zatamnjuju pri jakom osvjetljenju.

Korektivne, kao i sunčane naočale su i modni detalj, pa se često nose pretežito kao ures.

Optičke prizme

Optička prizma (grč./lat. prisma; od grč. priein: piliti) je prozirno tijelo omeđeno dvjema ravninama pod tzv. kutom prizme. Optička prizma bila je poznata još u drevnom Rimu u obliku brušenog prozirnog trokutnog stakla, pod nazivom vitrum trigonum (lat., trokutno staklo).

Najčešće se rabe jednakostrane trokutne prizme. Od takvih prizmi najčešće se rabe disperzijske prizme i reflektirajuće prizme, a samo u posebne svrhe složenije polarizirajuće prizme.

Disperzijske prizme. Pri ulasku na bočnu stranicu trokutne prizme pod nekim kutom svjetlost se lomi na granici sredstava prvi put, a pri izlasku iz prizme na granici sredstava drugi put.

Ukupni otklon izlazne zrake od smjera ulazne zrake je kut otklona ili kut devijacije (prema lat. devitatio: uklanjanje). Otklon je najmanji za simetričan prolazak kroz prizmu. Otklon ovisi o indeksu loma sredstva prizme prema zraku, a ovaj o valnoj duljini svjetlosti. Stoga se bijela svjetlost pri bočnom prolasku kroz trokutnu prizmu razlaže ili dispergira (prema lat. dispergare: raspršiti, razložiti) po valnim duljinama, pa se na izlasku javlja obojeni spektar svjetlosti (lat. spektrum: predstava, privid) u tzv. duginim bojama. Razlaganje je bijele svjetlosti pri prolasku kroz prizmu na dugine boje proučavao još Isaac Newton (1643.–1727.), znameniti engleski matematičar, fizičar i astronom, te opisao u djelu Nova teorija svjetlosti i boja iz 1672. godine. U svojim je pokusima dokazao kako se obojena svjetlost ne može dalje razlagati.

Ruđer Bošković (1711.–1787.), isusovac, znameniti hrvatski matematičar, fizičar i astronom, konstruirao je vitrometar (lat., mjerilo stakla), prizmu s promjenljivim kutom, prvu inačicu

1763., a drugu 1773. godine. Njime je mjerio indeks loma različitih stakala.

Disperzijske prizme primjenjuju se u napravama i instrumentima za rastavljanje bijele svjetlosti, tzv. spektroskopima i spektrometrima.

Reflektirajuće prizme. Svjetlost koja ulazi okomito u osnovu trokutne prizme s pravim kutom prizme, u prizmi se dvostruko reflektira na stijenkama, pa se vraća iz osnove usporedna s ulaznom svjetlosti. Svjetlost koja ulazi okomito na stranice trokutne prizme s pravim kutom prizme reflektira se unutar prizme na osnovici prizme pod pravim kutom. Stoga se takve prizme nazivaju prizmama za potpuno odbijanje ili totalnu refleksiju. Nekad se takve prizme nazivaju preokretnim ili Porrovim prizmama, koje je 1851. godine konstruirao i 1854. godine patentirao kao dvostruke reflektirajuće prizme Ignacije Porro (1801.–1875.), talijanski izumitelj.

Polarizirajuće prizme. Složene višestruke prizme uz određene uvjete razlažu svjetlost na dvije polarizirane sastavnice. Izrađene su od posebnog prozirnog minerala kalcita, tzv. islandskog dvolomca.

Takvu je prizmu prvi izradio 1828. godine William Nicol (1766.–1851.), škotski fizičar i geolog, pa se naziva Nicolovom prizmom. Sličnu je prizmu izradio William Hydeu Wollaston (1766.–1828.), engleski kemičar, pa se naziva Wollastonovom prizmom.

Nicolova, Wollastonova i druge polarizirajuće prizme primjenjuju se u napravama i instrumentima za polariziranje prirodne svjetlosti i promatranje pojava polariziranja svjetlosti u tvarima, u tzv. polariskopima i polarimetrima.

Planparalelne prozirne ploče

Planparalelne prozirne ploče prozirna su tijela ograničena dvjema paralelnim ravninama.

Većinom su od stakla ili drugih prozirnih tvari, u kojima se svjetlost, lomeći se usporedno na dvjema graničnim plohama, pri izlasku iz ploče paralelno otklanja za neku udaljenost, ovisnu o kutu loma (što ovisi o odnosima indeksa loma) i debljini ploče. Do loma ne dolazi jedino pri okomitom upadu svjetlosti na graničnu površinu.

Nema veću primjenu u optičkim napravama, nego se pojava mora uzeti u obzir pri prolasku svjetlosti kroz staklene ploče, na primjer na staklenim zrcalima, staklenim stijenama i sl.

Dr. sc. Zvonimir Jakobović

31

Helenistički automati i roboti Što su (ili tko su) roboti antičke Grčke koji se znaju spominjati u povijesnim raspravama o prosperitetnom razdoblju helenizma? Prvo pomislimo na slavne automate iz nekoliko stoljeća dugog helenističkog razdoblja, započetog krajem IV. st. p. n. e. Čemu su služili, zašto i za koga su izrađivani? Koja je bila razina njihove funkcionalne i izvedbene složenosti?

Tri su pretpostavke o njihovoj namjeni. Prema prvoj bili su filozofsko sredstvo za potkrepljenje teorija. Po drugoj su bili igračke. Po trećoj su bili znanstveni alat. Sve te pretpostavke pokazale su se manjkavima jer je njihovo polazište bilo primarno tehničko. Automate se razmatralo zajedno s drugim korisnim ingenioznim uređajima iz tog razdoblja. No dublje shvaćanje društvene uloge tih praautomata moguće je samo kroz cjelovito sagledavanje antičkog pojedinca i društva, poznavanje običaja, stavova, razmišljanja ili vjerovanja koja su potaknula njihov nastanak.

SVIJET ROBOTIKE

U antičkom svijetu automat je sinonim za čuda u religijskim, ali i svjetovnim svečanostima. U hramovima i svetištima rad automata usklađivan je s ritualom kako bi se stvaralo ozračje nadnaravnog čina, postizao dojam nazočnosti božanstva među vjernicima ili prezentiralo snagu vladarske moći za festivalskih povorki.

Za takvo što treba poći dalje u prošlost od Heronovih rasprava iz I. st. n. e. u kojima su automati dovedeni do zenita. Odgovori o automatima nalaze se i u antičkoj književnosti, drami, ali i antičkoj mitologiji. Važno je znati da pojam “automat” postoji i prije početka izrađivanja fizičkih uređaja. Korijen riječi pojavljuje se još u Homerovoj Ilijadi iz VIII. st. p. n. e. gdje se navodi četiri puta (u Odiseji se ne pojavljuje). Dva puta se spominje u božanskom kontekstu (što je znakovito za kasniju religijsku uporabu automata)

HRAMSKI I FESTIVALSKI AUTOMATI Antičke Grčke bili su primarno uređaji za čuda. Opisane su mnoge izvedbe hramskog automata za otvaranje vrata hrama (slika lijevo). Vatra na oltaru zagrijava zrak koji povećava tlak u posudi s vodom. Voda se prelijeva preko sifona i pokreće težinom mehanizam vrata. Najranije izvedbe vezuju se uz Ktesibija Aleksandrijskog (285.222.) p.n.e. koji je izveo i procesijski automat božanstva koje su vozili na kolima u Velikoj povorci. Figura je sjedala i ustajala, lijevala tekućinu iz vrča i sl. čudeći gledatelje. Mehanizam se temeljio na zupčastoj letvi i zupčaniku što je jedna od prvih zabilježenih primjena zupčanika. Prema Ktesibijevoj raspravi Pneeumatica izveo je Filon Bizantski automat “Sluga” koji lijeva tekućinu iz vrča korištenjem podtlaka u zatvorenim posudama (muzejska rekonstrukcija na slici desno).

32

RELIGIJSKI I ZABAVNI FIGURALNI AUTOMATI. Većina helenističkih automata imala je religijsku namjenu izazivanja strahopoštovanja čudesnim gibanjem. Lijevo je automat za libaciju (izlijevanje vina na plamen žrtvenika) prema opisu Herona.

Pokretao se paljenjem vatre čija je toplina dovodila do tlačenja zraka koji, osim što je pokretao figuru koja zakreće posudu i izlijeva vino, prolazi kroz pisak u glavi zmije, pa se čuje i njeno šištanje. Na desnoj slici je svjetovni automat pokretan vodom s javnom namjenom “prepričavanja” mitova. Takvi automati mogli su primjerice prikazivati nadnaravne scene u kojima teku mlijeko ili vino za velikih procesija. Vladar je tako pokazivao da je ravan bogu.

pri opisu vrata božanskog Olimpa koja se “otvaraju sama od sebe”.

Pojam “automaton” u značenju “automat” izvodi se iz pridjeva αὐτόματος (automatos, automatski). Sve riječi s korijenom ‘automat-’ oblikovane su iz αὐτός (autos u značenju “samo”). Korijen riječi μέμονα (memona ‒ imam na umu, namjeravam) shvaća se kao μένος (menos ‒ moć, život, duh, intencija). Dakle, etimološki pojam αὐτόματον (automaton) podrazumijeva nezavisno mišljenje povezano s ciljanom akcijom kojoj prethodi intencija (namjera). To se razlikuje od uobičajenog tehničkog shvaćanje automata kao “uređaja koji se samopokreće” ili “stvari koja se giba sama od sebe”.

Pokret je zaista primarna osobina u definiciji antičkih automata, ali kako je pokret proizvod unutarnjeg “menosa” (intencije, moći, duha) stroja, Ako netko želi vidjeti ili doživjeti kako bi izgledalo utopijsko robotičko društvo u kojem bi sve poslove radili roboti, dovoljno je proučiti detaljno demokratsko robovlasništvo antičke Grčke. Robovi su bili ulični redari (policajci), čistači, odgajatelji djece, učitelji, zanatlije svih vrsta, hetere, fizički radnici po manufakturama, poljima, rudnicima i brodovima. Oblikovanje i izrada automata i drugih tehničkih alata smatrana je također manje vrijednim poslom.

smatra se točnijim automat definirati kao nešto samo-animirajuće nego kao samo-pokrećuće.

Tako se točnije opisuje automate kao objekte unutar kulture kojoj čovjek određuje svrhu i smisao. Jasnija je njihova uloga kao tehnika animacije u religijsko-političkom prostoru antičke Grčke. Djelovanje (rad) hramskih i festivalskih antičkih automata događalo se “samo od sebe” u smislu i značenju višem od pokreta. I danas animacija neživog izaziva u promatraču osjećaj prisutnosti stranog, nadnaravnog, neprirodnog.

Do nas je došlo samo nekoliko antičkih rasprava o automatima. Pneumatika Filona iz Bizanta (III. st. p. n. e.) i tri rasprave Herona iz Aleksandrije iz I. st. n. e. o hidraulici i izradi automata. Rasprava O izradi automata sadrži detaljne opise više od osamdeset hramskih i festivalskih (procesijskih) automata. Ipak, za razumijevanje početaka antičkih automata čini se najvažnije je poznavati radove začinjavca Ktesibija iz Aleksandrije koji je bio i prvi pisac (izgubljenih) djela o pneumatici i mehanici. Na njega se poslije pozivaju i Filon i Heron.

Za razvoj automata važna su i matematička (geometrijska) znanja, poput teorijskih rasprava u djelu Mechanika (280. do 260. g. p. n. e.)

Arhitasa (Pseudo-Aristotel) iz Tarentuma. Važna su i praktična znanja o izradi i uporabi zupčanika, kolotura, poluga ili zakona pneumatike i hidraulike.

33

ISTINSKI ROBOTI ANTIČKE GRČKE BILI SU ROBOVI. Odnos prema njima bio je jednak odnosu prema stvari ili stroju. Na slici lijevo prikazan je rad u rudniku srebra gdje se, zbog trovanja živom, moglo preživjeti najdulje dvije godine. Slika desno prikazuje antičku pekarsku manufakturu. Ropkinje mijese kruh, dok im svirač frulom određuje takt.

Fascinacija razvijenošću antičkih tehničkih znanja navela je, sredinom XX. st., neke povjesničare da to razdoblje smatraju predvorjem industrijske revolucije iz XVII. st. No nikada nije razjašnjeno zašto znanja o automatima nisu iskorištena za razvoj antičke industrije.

Taj problem naziva se “blokirana tehnika”: nešto je moralo blokirati put prema tehničkom razvoju jer, smatralo se, tehnički progres nužno vodi ekonomskom napretku. Neki autori misle da je robovlasništvo ono koje je ograničilo tehnički

progres. Drugi razlog nalaze u preziru antičkih Grka prema fizičkom radu rukama. Treći su mišljenja da je posrijedi nesklonost (nekultura) aristokracije praktičnom razmišljanju.

Neki drže da su, barem u Ateni, postojali uvjeti na razini individualne aristokratske svijesti o tome da bi automati mogli biti sredstvo za prevladavanje ropstva. Aristotel (322.‒384. p. n. e.) u djelu Politika navodi sljedeće: “kad bi svaki instrument mogao obavljati svoj rad na riječ naredbe ili inteligentnim predviđanjem, kao

NAČIN FUNKCIONIRANJA. Filonov “Sluga” koji lijeva bevandu (najprije vino pa vodu) primjer je slijednog automata u kojem jedna aktivnost inicira sljedeću. Koristi težinu i podtlak u posudama za regulaciju točenja. Započinje se stavljanjem čaše na dlan čime se otvara ventil posuda sve dok težina čaše s tekućinom ne zatvori ventil, a podtlak u posudi zaustavi tok. U sredini je Heronov “programator” s užetom za gibanje dvokolice u automatskom teatru. Način na koji je namotano uže određuje vrstu i vrijeme gibanja dvokolice. Gibanje je pokretano padajućim utegom. Većina uređaja bila je iskustveno intuitivno oblikovana bez jasnog znanja o podtlaku, silama i sl.

34

figure Dedala ili tripodi Hefesta o kojima pjesnik kaže da su ‘vlastitim gibanjem otvarali konklave bogova na Olimpu’, tada poslodavci ne bi trebali zapovijedati, a gospodari ne bi trebali robova.“ Taj navod bio je polazište za pitanja o utjecaju tehničkih sredstava na društvene i političke odnose u antičkoj Grčkoj. Je li postojala ideja barem u klasičnoj filozofskoj misli o automatu kao utopijskoj zamjeni za ropstvo? To se čini presmjelom idejom. Ne samo zbog robovlasništva već i zbog stvarnih mogućnosti drevnih automata. Oni jesu vrsta objekata koji nude i potiču određenu samospoznaju. Grcima iz Atene prepune robova stalno su bili pred očima modeli usporedbe automata i robova.

Ali, da ne bi bilo zabune: Aristotel je smatrao da je ropstvo prirodno i da će se održati zauvijek. S naše točke gledanja antički robovi bili su zaista vrlo točan ekvivalent suvremenoj zamisli posebice kućnih servisnih robota. Mnogo stoljeća poslije uvidjelo se da se strojevi koriste radi “poštede” radnika samo kada je jeftiniji način proizvodnje lako dostupan. Antički automati nisu bili lako dostupni. Distribucija i prihvaćanje novih tehnika važnija je od pojave nekog izuma.

Kako se navodi “svatko može imati svog robota ili parni stroj za tkanje, ali kada treba izgraditi realni proizvodni sustav, tehnika slijedi materijalnu i političku moć”.

Antički Grci u svakodnevnom poslu oslanjali su se u potpunosti na svoje robove, a njihovo shvaćanje automata bilo je drugačije od našeg.

“Neuspjeh” helenističkih automata da pokrenu utopijsku ideju ukidanja robovlasništva ilustrira temeljna ograničenja tehnike. Ona sama po sebi nije mogla izravno promijeniti društvene institucije starog svijeta kao što ih ne može promijeniti ni danas. Strojevi poput robota koji imaju potencijal oslobođenja, kad su u rukama nekolicine, sredstvo su još jačeg podvrgavanja.

Arhajski automati samo su povećavali društvenu nejednakost robovlasništva. Novija istraživanja potvrdila su da su automati bili uređaji za poticanje i stvaranje utiska o božjoj nazočnosti u svetištima, ali i za poticanje čuđenja u velikim svjetovnim festivalskim procesijama. Sudionici su doživljavali kolektivnu začaranost gledajući animirane strojeve. Festivali su organizirani da bi se periodički potvrđivala moć vladara koji je financirao izradu automata.

Igor Ratković

UDRUGA INOVATORA HRVATSKE

Od Inove 1971. do Arce 2020.

U uvodnom tekstu Kataloga prve izložbe inovacija u Hrvatskoj Inova 71, održana od 20. do 30. listopada 1971. godine, predsjednik Saveza pronalazača i autora tehničkih unapređenja Hrvatske dr.

Milan Arko ističe: Ova izložba predstavlja skromni početak jednog dugotrajnog procesa afirmacije stvaralaštva i inicijative na području tehnike u odnosu na sredinu u kojoj živimo i djelujemo. Jedan od bitnih čimbenika oslobađanja naše tehnike i gospodarstva od dominacije drugih, je znanje i kreativnost na području tehnike, pronalazaštvo odnosno izumiteljstvo i racionalizatorstvo.

Svrha je ove izložbe nadalje, da potakne mnoge od vas posjetioca, da razmislite o ulozi stvaralaštva u tehnici, da razmislite o mogućnostima širenja pronalazaštva i tehničke kulture u našoj Republici i da možda jednog dana otkrijete da i sami počinjete misliti stvaralački.

32 godine kasnije, 2003. nastali su novi uvijeti i u novoj organizaciji inovatora koja je djelovala u sustavu HZTK utemeljena je ARCA, međunarodna izložba inovacija, koja se ove godine održava 17. puta u nizu. Uz nju održavana je izložba AGROARCA, u organizaciji Udruge inovatora Hrvatske. Tijekom tih izložbi kao prateći sadržaji organiziraju se i stručni tematski skupovi na kojima su uz inovatore prisutni i istaknuti znanstvenici i stručnjaci koji su dali značajan doprinos širem društvenom i gospodarskom shvaćanju i prihvaćanju inovacija.

Najbolji na tim izložbama bili su okosnica predstavljanja hrvatske inventivnosti u inozemstvu, Nürnbergu, Bruxellessu, Ženevi, Budimpešti, Seulu, Kuala Lumpuru i još mnogim drugim sredinama.

Ti su nastupi izgradili izuzetnu razinu ugleda Republici Hrvatskoj i njezinim najkreativnijim pojedincima jer su u pokret inovatora uključeni i brojni znanstveni i stručni stvaraoci ali i mlađi naraštaji inovatora koji dolaze iz srednjih škola, a žele autorizirati svoja kreativna rješenja i naučiti štititi intelektualno vlasništvo.

Sudjelovanje inozemnih izlagača znatno je pridonijelo ugledu ARCA-e u svijetu jer dobitnici priznanja u Zagrebu s ponosom ih ističu na drugim svjetskim izložbama na kojima sudjeluju. Činiš nepravdu, ako hvališ ono što ne razumiješ - ali još više griješiš ako to kritiziraš.

Leonardo Da Vinci

35

18. Međunarodna izložba inovacija

15 - 17 listopada 2020.

Nacionalna i sveučilišna knjižnica u Zagrebu Zagreb, Hrvatska www.arcahr.com www.inovatorstvo.com