Помоги проекту - поделись книгой:
ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 1 январь 2011
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ
Поздравляем друзей!
В январе 2011 года исполняется 85 лет, журналу «Знание — сила», с которым «Юный техник» связывает давняя дружба. Мы поздравляем коллег и предоставляем слово Генеральному директору журнала Игорю ХАРИЧЕВУ.
И редакция журнала, и наши постоянные авторы работают с особым тщанием, стараясь рассказать читателям о самых последних достижениях физики, астрономии, космологии, биологии, истории, археологии, экономики, философии, психологии, социологии.
Большая часть статей написана ведущими учеными России. Так, о проблемах современной науки рассказывали читателям доктор философских наук Александр Крушанов, академики РАН Валерий Рубаков, Эрик Галимов и Андрей Славнов.
Из номера в номер в рубрике «Космос: разговоры с продолжением» мы рассказываем о последних результатах исследований планет Солнечной системы — Венеры, Юпитера, Сатурна, спутника Юпитера Титана и Луны; об оценках вероятности падения астероида Апофиса на Землю; о попытках косвенного доказательства существования темной материи. Главная тема апрельского номера 2010 посвящена внеземной жизни: каковы шансы обнаружить ее следы на ближайших соседях в Солнечной системе? А летом в двух номерах (№ 7 и № 8) была опубликована статья ведущего космолога, академика РАН Валерия Рубакова о темной энергии, играющей основополагающую роль во Вселенной.
Журнал публикует много исторических материалов. За последние полгода были опубликованы рассказы о тяжелой судьбе российского императора Иоанна Шестого; об Иване Евстафьевиче Свешникове — жившем в XVIII веке крестьянине, который был полиглотом, философом и математиком; о Гае Валерии Катулле — поэте, пользовавшемся огромным уважением в Древнем Риме…
Октябрьский номер журнала был целиком посвящен теме «Модернизация России. XXI век». Всем нам приходится перестраиваться, отказываться от многих наших прежних стереотипов, вести интенсивный образ жизни. А потому наше издание обращает особое внимание на развитие кругозора у школьников, помогает учителям быть в курсе научных событий. Журнал полезен студентам, научным и техническим работникам, а также всем, кто интересуется состоянием современной науки, кто воспринимает науку и научное знание как действенный инструмент преодоления экономических и социальных проблем современности.
«Знание-сила» прежде всего «бумажный» журнал. Но теперь у нас есть и электронная версия на специализированном портале www.park.ru. Кроме того, недавно журнал обзавелся новым сайтом www.znanie-sila.su, где мы даем статьи, подготовленные специально для любителей Интернета.
Здесь есть также научно-популярные видеоматериалы и форум, позволяющий вести широкую дискуссию. А еще мы издаем электронные архивы журнала, научно-популярные мультимедийные диски, тематические звуковые книги по нашим публикациям. В общем, стараемся шагать в ногу со временем.
ВЫСТАВКИ
Инновации молодых
Юбилейный X Международный салон инноваций и инвестиций, прошедший недавно в Москве, продемонстрировал, кроме прочего, извечную беду российских изобретателей, как взрослых, так а юных: идей много, готовых приборов и машин мало.
Около миллиона квадратных километров лесных угодий оказались охвачены огнем прошедшим летом, и гасить его пришлось буквально в пожарном порядке — напрягая все силы. При этом выяснилось, что в стране почти нет специализированной техники, которая могла бы бороться с огнем в лесной чащобе. Обычные пожарные машины пробиться туда не могли.
«Специализированная техника в России есть, — полагает Георгий Эбакидзе, выпускник гимназии № 1516. — При сокращении вооруженных сил России без дела остается огромное количество бронетехники. Для ратных дел она считается морально устаревшей, но для пожарных будет в самый раз».
Вместе со своим руководителем, доктором технических наук, профессором МГТУ В.Н. Наумовым, Георгий разработал проект переделки боевой машины в пожарную. Она сводится к снятию вооружения и установке цистерны с пеной и ствола для ее подачи. Кроме того, для работы в особо опасных условиях Георгий предлагает заменить экипаж автоматикой.
«С помощью спутниковой системы оператор всегда будет точно знать, где находится машина, а видеокамеры и радары, установленные на борту, позволят видеть окружающую обстановку даже в дыму и пламени, — говорит изобретатель. — Лошадиных же сил у такой машины достаточно, чтобы прокладывать себе путь даже в чаще. На военных учениях все это показывалось не раз»…
Наконец, на боевых машинах довольно часто бывают газогенераторы для постановки дымовых завес и установки залпового огня. И те и другие после небольшой модернизации можно использовать в пожарном деле. Газогенераторы надо снабдить устройством, позволяющим выбрасывать газы направленной струей, способной сбивать пламя на расстоянии в несколько десятков метров. А установки залпового огня в экстренных случаях надо заряжать ракетами, на которых вместо обычных боеголовок будут стоят специальные, с огнегасящим порошком. Такая установка одним залпом может накрыть пожар площадью почти в гектар.
Еще одно новшество: гасить особо сильное пламя Алексей предлагает с помощью газоводяного генератора, созданного на основе отлетавшего свое в небе авиационного турбореактивного двигателя, в струю которого во время работы будет добавляться вода или иная жидкость для лучшего гашения огня.
Так считает еще один выпускник той же гимназии № 1516, Алексей Карташов. Перемещаясь по столице, как и многие москвичи, в основном с помощью подземного транспорта, он обратил внимание, как ведется уборка на станциях метро.
«В лучшем случае женщины-операторы совершают бесконечные рейды из конца в конец подземного вестибюля вслед за тележкой, на которой смонтированы щетки и бак с водой. А следом тянется кабель, питающий электромотор, — рассуждает он. — За рабочую смену операторы, а в этой должности обычно выступают немолодые женщины, вышагивают не один десяток километров. Причем помыть с помощью такой установки удается лишь ровные участки поверхности. К работе на лестницах подобные механизмы не приспособлены, тут все делается вручную»…
А потому Алексей вместе со своим руководителем, доцентом МГТУ В.А. Польским, разработал проект робота-уборщика. За его основу взят все тот же уборочный агрегат. Но к нему добавлен узел управления с ультразвуковыми датчиками, реагирующими на препятствия в виде колонн или людей, края платформы. Перемещаться агрегат по станции будет самостоятельно, руководствуясь маршрутом, заложенным в память бортового компьютера.
При дальнейшей модификации А. Карташов предлагает также изменить и шасси агрегата, предоставив ему возможность взбираться по ступенькам. Тогда ручной труд уборщиков в метро станет совсем не нужен.
Подобные роботы-пылесосы можно использовать для уборки залов ожидания и прочих помещений на вокзалах, в аэропортах и других местах, где бывает много людей.
Еще А.И. Райкин предлагал приделать балерине к ноге динамку. «Пусть крутится и вырабатывает электричество», — говорил он. Великий юморист, конечно, шутил. Но в каждой шутке, как известно…
Десятиклассники из средней школы № 72 г. Москвы Федор Смирнов и Павел Гаглов подошли к проблеме «живого генератора» по-своему. Они припомнили одно из изобретений знаменитого Эдисона. «Многие гости Эдисона жаловались, что калитка в его доме открывается туго, — рассказали ребята. — На что хозяин отвечал: «Зато вы только что накачали ведро воды в бак на чердаке моего дома»…
Эдисон, если разобраться, использовал подневольный труд. Но есть ведь случаи, когда люди расходуют свою мускульную энергию совершенно добровольно. Практически все тренажеры в спортивных залах предлагают тренирующимся преодолевать сопротивление пружин или навешанных грузов.
Ребята хотят заменить механические устройства рекуператорами, позволяющими превращать механические усилия в электричество. Такие рекуператоры могут быть построены, например, на основе всем известных соленоидов с сердечниками. Только обычно на соленоид подается электрический импульс, чтобы он перемещал сердечник. А тут наоборот — перемещение сердечника будет вызывать изменения в электромагнитном поле.
Таким образом, каждый спортсмен превращается в живой генератор. А полученная энергия может быть использована для освещения или отопления того же спортзала, работы в нем кондиционеров.
Ученые и инженеры раздумывают сейчас над созданием новых транспортных систем не только для нашей планеты. «Рано или поздно люди колонизируют Луну, начнут добывать на ней полезные ископаемые, например, гелий-3 для термоядерных реакторов», — полагает 10-классник Максим Куницкий из 224-й школы.
Вместе со своими друзьями Маргаритой Луневой и Дмитрием Сергеевым под руководством А.Г. Лобова и С.А. Тузикова из МГТУ имени Н.Э. Баумана он разработал и представил на салон макет транспортной электромагнитной катапульты для переправки с Луны к Земле контейнеров с грузами.
Но таких ведь систем изобретено уж немало, скажете вы. Например, впервые о них заговорили в США еще в середине прошлого века. Максим и его друзья об этом прекрасно знают. «Изюминка» в их конструкции вот какая.
«Как известно, для работы электромагнитной катапульты, действующей по принципу соленоида, необходимо значительное количество энергии, запасаемой в конденсаторной батарее, — рассказал Максим. — Чтобы не пришлось строить для этой цели специальную электростанцию, мы предлагаем использовать природные особенности Луны»…
Как известно, на Луне очень велик перепад температур между освещенными и затененными участками. Он может составлять более 200 градусов. В таких условиях для получения электричества вполне можно использовать термопары. Полученная ими энергия будет постепенно накапливаться в сверхпроводящих конденсаторах, предусмотрительно упрятанных в тени.
«Как показали предварительные расчеты, для отправки к Земле контейнера, который бы на нашей планете весил порядка 100 кг, на заряд конденсаторной батареи будет уходить около 28 часов, — сказал Максим. — То есть практически раз в сутки к Земле будет отправляться очередная посылка. Достигнув так называемой точки либрации, она зависнет на околоземной орбите и оттуда может быть транспортирована либо на Землю, либо на орбитальную станцию с помощью буксиров».
Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, каким образом сказочный Колобок и от дедушки ушел, и от бабушки ушел, и от многих зверей укатился? А вот 8-классник Дмитрий Масленников из школы № 1384 задумался. И под руководством учителя физики В.И. Леденева создал действующую модель робота-шара. Перемещаться он может двумя способами.
Первый попроще: к шару снаружи присоединяется небольшое ведущее колесико, с помощью которого и осуществляется перемещение, а также управление роботом-шаром. Другой посложнее: аккумулятор и другое оборудование внутри шара подвешивается на трех струнах, изменяя длину которых можно добиваться смещения центра тяжести конструкции. И тогда шар покатится как бы сам по себе в нужную сторону.
«Такой робот вполне может пригодиться, например, для радиационной и химической разведки местности в военном деле, для инопланетных исследований», — полагает Дима.
…Как видите, идей у наших школьников много. Но большинство их были проиллюстрированы рисунками на плакатах, а в лучшем случае — действующими моделями. Причем то же самое наблюдалась и в других отделах экспозиции, где показывали свои работы взрослые изобретатели. Увы, изобретатели, как правило, люди не богатые. У них нет денег, чтобы довести свое изобретение до выпуска экспериментальной машины или устройства.
А вот заводы, разного рода фонды такими разработками почему-то интересуются мало. Спасибо Министерству образования РФ и правительству Москвы, которые нашли возможность для презентации самых интересных работ. Возможно, был расчет, что разработки кого-то заинтересуют. Но ни олигархов, ни членов правительства на салоне я не увидел. Да и вообще, увы, посетителей, несмотря на свободный вход, было немного…
ИНФОРМАЦИЯ
ПЕРВОПРОХОДЦЫ КОСМОСА. Полвека назад собаки Белка и Стрелка совершили полет в космос. Это были первые живые существа, которые провели на орбите более суток и благополучно вернулись на родную планету. Собачки входили в отряд лохматых космонавтов, который был создан по указанию Главного конструктора С.П. Королева. Перед тем как отправлять в космос людей, ученые должны были убедиться в безопасности таких полетов. Успешное путешествие Белки и Стрелки доказало: существовать в космосе можно. После приземления собаки чувствовали себя хорошо и их продемонстрировали в ходе прессконференции, специально созванной по случаю этого события.
В дальнейшем собаки, обезьяны, крысы и другие братья меньшие летали на биоспутниках и космических станциях, помогли уберечь впоследствии людей от многих негативных проявлений космического пространства, прежде всего от космической радиации и невесомости.
Благодарные люди не забыли о мохнатых первопроходцах. Так, в Москве теперь есть памятник собаке Лайке, которая в 1957 году поднялась в космос на борту искусственного спутника, но обратно так и не вернулась.
А Белка и Стрелка не так давно стали героями полнометражного мультфильма, где повествование ведется от лица сына Стрелки по кличке Пушок. Кстати, сам Пушок в свое время был подарен советским правительством дочке президента США Дж. Кеннеди.
ОРИГИНАЛЬНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФЕН создали исследователи Бийского технологического института. «В основе его работы способность ультразвука в 11 раз ускорять выпадение осадков. Однако во время одного из экспериментов неожиданно выяснилось, что ультразвуковой генератор способен ускорять и сушку волос», — рассказал один из разработчиков, доцент кафедры Бийского технологического института Андрей Шалунов.
Дело в том, что ультразвуковые колебания заставляют волосы стряхивать молекулы воды. А поскольку воздух при этом не нагревается, волосы не страдают от температуры. Но главное использование ультразвукового генератора, конечно, алтайские ученые видят вовсе в другом. Более мощный агрегат размером с автомобильное колесо позволяет в считаные минуты превратить капли тумана в дождевые капли, которые выпадут, например, на взлетно-посадочную полосу, что позволит аэропорту возобновить работу.
ТКАНИ ИЗ КАМНЯ. На вид и на ощупь такой материал напоминает шелк. Только в огне он не горит и в воде не намокает. «А все потому, что изготовлена из нашего якутского базальта», — пояснил технолог Анатолий Пычкин.
Якутия, как известно, имеет резко континентальный климат, суточный перепад температур здесь может достигать 25 градусов. А годовые перепады бывают и в 100 градусов. Так что материалы, которые не боятся ни жары ни холода, тут очень пригодятся. Технология же их изготовления такова.
При высокой температуре базальт расплавляется, из него вытягивают нити. В настоящее время разработаны технологии получения крученых базальтовых нитей, тканей и нетканых материалов с уникальными свойствами. Из базальтового волокна делают также арматурные сетки.
ПРЕМИИ
Графен помог достичь вершин науки
Мы уже рассказывали вам об этом удивительном материале и его первооткрывателях — Андрее Гейме и Константине Новоселове (см. «ЮТ» № 12 за 2008 г.). Но сегодня у нас есть приятный повод вернуться к этой теме, поскольку А. Гейм и К. Новоселов удостоены за свою разработку Нобелевской премии 2010 года в области физики.
Объяснить природу графена проще всего на таком примере. Если вы проведете карандашом линию на бумажном листе, то отслаивающиеся от грифеля чешуйки образуют на бумаге тонкий слой. Графен — это нечто похожее, но гораздо тоньше, толщиной всего в 1–2 атома. Эта двухмерная тонкая структура, состоящая из атомов углерода, расположенных в вершинах шестиугольников по принципу пчелиных сот, — удивительное вещество. Атомарная пленка прозрачна, но в 200 раз прочнее стали.
До недавнего времени создание подобных тончайших пленок считалось вообще невозможным. Дело в том, что более полувека назад еще один Нобелевский лауреат, советский физик-теоретик Лев Ландау, рассчитал, что подобные структуры будут неустойчивы — силы взаимодействия между атомами должны смять пленку.
Однако открытие графена изменило всеобщее представление. «Действительно, сам по себе углерод такие кристаллы не формирует. А вот на каком-то носителе запросто. Гейм и Новоселов раз за разом наклеивали на графит скотч, а потом отрывали лоскутки, добиваясь идеально тонкой пленки, — пояснил суть их экспериментов бывший коллега нобелевских лауреатов, доктор физико-математических наук Сергей Зайцев. — Получилось дешево и эффективно»…
Поделиться книгой: