Юный техник, 2015 № 08

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

АГРЕГАТ ДЛЯ ДВОРНИКА

Готовь сани летом. Согласно этой известной поговорке рассуждает ученик 11-го класса г. Тулы Артем Громеко. Как только по осени ударят первые заморозки, на тротуарах появятся трудяги-дворники, сбивающие ледяную корку ломами и кирками. Но самый ли это продуктивный способ устранения гололеда?

Над этим вопросом и задумался Артем. И вот какая мысль пришла ему в голову. В аэропортах уже несколько десятилетий ледовую корку на взлетно-посадочных полосах уничтожают при помощи отработавших свой срок в небе турбореактивных двигателей. Такой двигатель устанавливают в кузове грузовика соплом вниз, включают и пускают грузовик по полосе. Струя горячих газов не только мгновенно уничтожает ледяную корку, но и высушивает бетон, обеспечивая, таким образом, самолетам оптимальные условия для взлета и посадки.

А нельзя ли подобную технологию применить на тротуарах и во дворах? Конечно, Артем не предлагает пускать во дворы установки с турбореактивными двигателями — этак можно всех жителей перепугать! Он предлагает для таких целей создать компактную установку, управиться с которой вполне по силам одному человеку. По габаритам она будет напоминать машину для мойки полов — такие можно увидеть на станциях метро.

Только вместо бака с водой на такую машину устанавливается баллон с бытовым газом. Трубка от него идет вниз, к газовым горелкам. Когда те включены, то по мере движения машины плавят ледяную корку. А чтобы растаявшая вода потом снова не образовала гололед, в машине предусмотрены специальные губки-водосборники, собирающие образовавшуюся влагу, которая затем отжимается в специальный отстойник.

«Такая машина сможет работать не только под руководством дворника, но и самостоятельно, — полагает Артем. — Для этого достаточно снабдить ее веб-камерой и системой дистанционного управления. Тогда оператор на центральном пункте сможет отслеживать работу сразу нескольких машин.

Доставлять же такие агрегаты на место работы можно на колесных прицепах, в кузовах грузовиков или даже на. полозьях, которые в транспортном положении крепятся на рабочие колеса такой машины».

Цифрами обозначено: 1 — несущая рама, 2 — кожух, 3 — фара, 4 — газовый баллон, 5 — отжимной ролик, 6 — пульт управления агрегатом, 7 — электропривод, 8 — рукояти управления, 9 — аккумулятор, 10 — транспортные колеса, 11 — воронки для сбора воды, 12 — емкости для сбора воды, 13 — рабочие барабаны, 14 — газовые горелки, 15 — камера сгорания газа, 16 — лыжа.

Пока Артем сделал лишь модель такой установки. Однако полагает, что в скором времени на тротуарах появятся и настоящие агрегаты. Надеемся на это и мы.

КАК ВЫРАСТИТЬ МЕБЕЛЬ

«Как известно, одно время была очень модна плетеная мебель для дачи. У моих бабушки и дедушки до сих пор такая стоит. Вот я и задумалась: а нельзя ли подобную мебель попросту выращивать? В одном из романов рассказывается про некую цивилизацию, представители которой обладали абсолютной властью над растениями и могли заставить их развиваться по своему усмотрению, принимать любую форму. Они все выращивали — и дома, и мебель в этих домах. А мы чем хуже?..»

Такова суть предложения Оксаны Поляничкиной из Краснодара. Не правда ли, заманчивая идея? Жаль только, что не очень новая. Наши эксперты припомнили, что еще лет тридцать назад «Юный техник» писал о разработке Дианы Широковой и ее друзей из Клуба юных биоников г. Горького (ныне — Нижний Новгород). Ребята тогда предложили выращивать дома, словно грибы, и даже получили приз международного конкурса в Штутгарте.

Однако прошло уже столько лет, а выращивать дома-грибы никто так и не научился. Попробовали как-то построить летний домик, обсадив его фундамент лозой и плетя из нее стены по мере отрастания лозы. Эксперимент похвалили, но жить в таком домике никто почему-то не захотел. Уюта в нем маловато.

Так что если и выращивать мебель или дома, то, пожалуй, рациональнее обратиться к 3D-технологии, когда и мебель, и дома, и автомобили ныне начинают выращивать или, скорее, печатать при помощи объемных принтеров.

ЖИДКАЯ БРОНЯ

«Говорят, вода мягкая, пока о нее не ударишься. На самом деле, при падении в воду с большой скоростью она не успевает расступиться, и о нее можно удариться будь здоров. Еще более интересными свойствами обладают так называемые неньютоновские жидкости, которые вы как-то описывали (см. «ЮТ» № 1 за 2015 г.). Когда я читал ту заметку, в голове мелькнула мысль, что такую жидкость, которая твердеет при быстром воздействии на нее, можно использовать, например, в защитных тренировочных костюмах для боксеров или дзюдоистов, которые практикуют удары и руками и ногами. Конечно, на тренировках спортсмены используют защитные шлемы, но мне кажется, этого недостаточно. Можно еще дополнить экипировку жилетами, в которых на особенно чувствительных местах нашиты карманы. А в них помещают герметичные пакеты из прочного пластика с неньютоновской жидкостью. В обычном состоянии она мягкая, практически не мешает движениям спортсмена, а при ударе соперника мгновенно станет твердой, примет всю силу на себя. И травм на тренировках будет значительно меньше».

Прочитав это письмо Виктора Гордеева из г. Тулы, наши эксперты сразу сказали, что идея заслуживает внимания. Тем более что уже разработаны неньютоновские жидкости, которые не только удар кулака или ноги выдерживают, но даже от пуль защищают. Во всяком случае, так утверждают сотрудники Польского военного института оружейных технологий в Варшаве. «Эта новая неньютоновская жидкость с так называемым утолщением сдвига вполне способна заменить кевлар в бронежилетах», — утверждают они.

Причем поляки были не первыми в данной области. В 2010 году британцы анонсировали разработку бронежилета, состоящего из кевлара и неньютоновской жидкости. Тогда же и сотрудники Исследовательской лаборатория армии США в сотрудничестве с Университетом Делавера начали работы по созданию брони на основе тех же принципов.

Но если столько специалистов работают над решением этой проблемы, то почему жидкостная броня пока не встречается на практике? Одна из причин — это вес. Бронежилет на основе жидкой брони примерно вдвое массивнее, чем кевларовый.

Но то, что является недостатком в боевых условиях, может пойти на пользу в спорте. Привыкнув передвигаться по рингу в тяжелом жилете на тренировках, бойцы на соревнованиях без него будут просто летать.

ЭФФЕКТ «БУМАЖНОЙ ГАРМОШКИ»

«Когда вечером снимаешь шерстяной или синтетический свитер, с него сыплются искры, — пишет нам из Нижнего Новгорода Сергей Колесников. — Заряд получается еще большим, если ходить по синтетическому покрытию. Причем некоторые медики говорят, что такое электричество для организма вредно. Не случайно академик А. А. Микулин всю жизнь старался заземляться, а потому и прожил 90 с лишним лет.

Я же предлагаю не просто заземляться, а использовать статическое электричество, например, для подзарядки мобильников и других носимых гаджетов. Что скажете по этому поводу?»

Мы скажем, что очень рады иметь таких умных читателей. Идея Сергея вполне работоспособна. Жаль только, что не только одному ему она пришла в голову. Наши эксперты выяснили, что над идеей использования трибоэлектрического эффекта, который заключается в том, что когда два различных материала неоднократно контактируют друг с другом своими поверхностями, то один материал «крадет» электроны у другого, создавая электрический потенциал, исследователи работают уже довольно давно. И вот что у них получается.

«Моей целью является создание дешевых, пригодных для вторичной переработки трибоэлектрических генераторов, изготавливаемых из широкодоступных материалов», — рассказал недавно журналистам Жонг Лин Вонг, специалист в области нанотехнологий из Технологического университета Джорджии, США.

Возглавляемой им группе ученых недавно удалось добиться интересного результата, использовав в качестве своеобразного трибогенератора обычную бумагу, свернутую в нечто напоминающее оригами. На поверхность бумаги для принтера с одной стороны приклеена тонкая алюминиевая фольга, а с другой — тефлоновая пленка. Когда «гармошка», сложенная из такого «сэндвича», сжимается, поверхность тефлона входит в контакт с поверхностью алюминия. Когда сжимающее усилие снимается, поверхности тефлона и алюминия разделяются, и за счет трибоэлектрического эффекта возникает электрический потенциал, который снимается через медные проводники, соединенные с алюминиевой фольгой.

Опытный образец такого генератора обеспечивает напряжение в 20 В при токе в 2 мкА. Пиковая электрическая мощность составляет 0,14 Вт/м². Этого вполне достаточно для того, чтобы заставить светиться 4 светодиода.

Кроме источника энергии такое трибоэлектрическое оригами, в паре с высокоточным измерителем напряжения, может быть использовано в качестве простого датчика давления, способного определить по массе достоинство положенной на него монеты.

ДЕРЕВЯННЫЙ… АККУМУЛЯТОР

Учеными из института штата Мэриленд, США, недавно были изобретены новые аккумуляторы. В отличие от обычных, они и в самом деле изготовлены из дерева. Как выяснилось в ходе исследований, древесина обладает способностью к длительному хранению колоссального объема энергии. Кроме того, деревянный аккумулятор в своей работе абсолютно безвреден экологически и очень дешев.

«Дерево способно удерживать значительные электроэнергии. В этом случае заряженные скапливаются вокруг древесных волокон», — ли разработчики журналистам.