Юный техник, 2013 № 01

Вообще-то способ изготовления наночастиц с помощью ударной волны был известен и раньше. Но при этом в трубах происходило переотражение волн и много энергии расходовалось впустую, качество нанопорошка ухудшалось. Наши же специалисты создали установку, которая работает намного эффективнее.

Полученный наноуглерод и добавляют в краску, улучшающую обтекание самолетов и делающую их малозаметными для радаров.

В. ВЛАДИМИРОВ, С. СЕРГЕЕВ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. «Как напечатать» дом?

Когда-то знаменитый скульптор Микеланджело на вопрос, как он создает свои скульптуры, ответил, что просто отсекает лишнее от глыбы мрамора.

Подобным образом действуют ныне и многие технологи. Они предлагают токарю или слесарю срезать с заготовки лишние слои металла и получить таким образом нужную деталь. Но природа ведь работает куда рациональнее. Она просто выращивает из атомов и молекул нужные органы, а затем и организмы. Ныне такой способ производства стараются освоить и технологи.

Началось все с того, что технологи начали изготовлять трехмерные эталоны для изготовления литьевых форм из специального пластика, твердеющего под воздействием света. Зальют такой пластик в некий сосуд с прозрачными стенками, и лазер, управляемый компьютером, слой за слоем отверждает пластмассу, получая какое-то изделие.

Со временем подобные системы стали быстро расти, с их помощью стали изготовлять предметы и объекты все больших размеров. Так, робот-манипулятор Stone Spray специально создавали как своеобразный трехмерный принтер, способный выращивать скульптуры и архитектурные элементы из почвы и песка. Его разработчики: Анна Кулик, Индер Шерджилл и Петр Новиков, хотели создать эффективную систему, способную изготавливать экологически чистые строения из подручных материалов, которые можно взять прямо на месте строительства. Технология работы Stone Spray весьма проста: по одной трубке в необходимую точку пространства подается сыпучий материал, а по второй — связывающий состав, в роли которого может выступить даже обычная вода. В результате работы этого принтера получаются формы, похожие на песчаные скульптуры, которые делают дети из песка на берегу водоема. Причем, если добавить в воду клей или цемент, то изделия получаются несравнимо прочнее детских поделок из песочницы.

Вообще-то такой процесс ближе к отливке. Но его чаще называют «печатанием». Быть может, потому, что движениями манипулятора управляет компьютер с соответствующим программным обеспечением, используемым в ЗD-печати. Это позволяет проектировщикам оперативно вмешиваться в работу устройства Stone Spray, изменять некоторые элементы «печатаемого» объекта прямо в ходе его производства.

Пока опытный образец принтера Stone Spray может «распечатывать» только небольшие предметы. Но такую технологию вполне можно использовать и для строительства более крупных объектов. Во всяком случае, именно для этого предназначена система Contour Crafting, разработанная исследователями из университета Южной Калифорнии. Она способна «напечатать» двухэтажный жилой дом менее чем за сутки.

Первые «печатные» конструкции выглядели не очень элегантно.

В основе системы Contour Crafting лежат все те же технологии трехмерной печати, реализованные в большом масштабе. Contour Crafting напоминает подъемный кран, нависающий над местом строительства. С помощью своей «печатающей головки» Contour Crafting выстраивает стены здания, выкладывая слои быстро застывающего бетона. При этом специальные приспособления позволяют системе одновременно выполнять монтаж трубопроводов для воды, газа, отопления и прокладывать электрическую проводку.

Модели разных вариантов «песчаного» принтера.

На макете показан 3D-принтер для строительства индивидуальных коттеджей.

По завершении работы системы Contour Crafting остается почти законченное здание. Дополнительные инструменты системы Contour Crafting позволяют покрасить внешние стены и уложить черепицу на крышу здания. Строителям остается лишь поставить окна, двери, оклеить стены обоями.

Профессор Бехрох Хошневис полагает, что использование систем типа Contour Crafting позволит быстро и качественно строить относительно дешевое жилье.

Особенно ценной система Contour Crafting будет для развивающихся стран и районов, претерпевших стихийные бедствия. Кроме того, полагает профессор, этот метод может пригодиться в лунных или марсианских условиях.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

САМЫЙ ПРОТИВНЫЙ ЗВУК. Наибольшее раздражение у людей вызывает скрежет ножа по стеклу.

К такому выводу пришла группа исследователей из Университета Ньюкасла. Ориентируясь на реакции мозга 13 испытуемых, ученым удалось составить своего рода антихит-парад из 74 звуков.

В результате британские исследователи выяснили: самыми неприятными становятся звуки высокой частоты (в диапазоне частот от 2000 до 5000 Гц).

Руководитель исследования профессор Тим Гриффите отметил, что лучшее понимание реакций мозга на звук может помочь в лечении мигреней, вызванных различными звуками, мизофонии — тяжелой формы непереносимости определенных звуков, а также тиннитуса — ощущения постоянного шума в ушах.

ДОШКОЛЯТА МЫСЛЯТ, КАК УЧЕНЫЕ. К такому выводу пришла исследовательница Элисмон Гопник из Калифорнийского университета в Беркли (США). «Они так же, как взрослые исследователи, анализируют статистические закономерности, ставят эксперименты и учатся у других», — говорит она.

Даже когда взрослым кажется, что их ребенок просто ломает дорогостоящую аппаратуру, на самом деле малыш пытается выяснить методом проб и ошибок, как ее включить. Ну, а о причинно-следственных связях маленькие дети узнают, наблюдая за действиями других. Если же специально показывать малышам, что и как надо делать, это лишает их желания проводить самостоятельные исследования.

ПОЧЕМУ ГЕПАРД БЕГАЕТ БЫСТРО? Такой вопрос поставили перед собой японские ученые.

Доктор Наоми Уода, автор исследования и профессор в области системной физиологии в Университете Ямагучи, поясняет, что различные типы мышечного волокна отвечают за разные тины движений.

«В передних конечностях гепарда преобладают мышечные волокна типа I, в то время как мышцы задних конечностей состоят в основном из волокна типа IIх», — полагает он.

Иначе говоря, сила у гепарда распределяется приблизительно так же, как в заднеприводном автомобиле. Как и у машины, у животного задние ноги позволяют быстро разгоняться из-за лучшего сцепления с поверхностью дороги, а передние отвечают за направление.

Причем скоростные показатели гепарда таковы, что ему могут позавидовать многие автомобилисты. Он способен разогнаться до 100 км/ч менее чем за три секунды!

ШАШЛЫК ЗАГРЯЗНЯЕТ АТМОСФЕРУ. Причем сильнее, чем грузовик или фабричная труба. К такому парадоксальному выводу пришли исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде. Дымит не столько само жарящееся мясо, а шашлычница, в которой его готовят. Тем не менее, «чтобы выбросить столько же частиц дыма и копоти, сколько выделяется при приготовлении одного шампура, дизельный грузовик типа «фура» должен проехать по шоссе 143 мили», — привел свои расчеты один из авторов исследования, Вилл Уэлч.