Интересная механика

живая информация КАК ЭТО РАБОТАЕТЛЮДИ ИДЕИ

ТЕХНОЛОГИИ

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на часть иллюстраций продублирована видеофайлами на часть иллюстраций продублирована видеофайлами на часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

ÃÎÐÞ×ÈÉ Ë¨Ä

Концепт 3R-CКонцепт 3R-CТРЕХКОЛЕСНАЯПРЕМЬЕРАПРЕМЬЕРА от Honda

№5 (13) май 2010№5 (13) май 2010

ÃÎÐÞ×ÈÉ Ë¨Ä

ÍÎÂÛÉ ÈÑÒÎ×ÍÈÊ ÝÍÅÐÃÈÈ

ИНТЕРНЕТ через

освещениеИНТЕРФЕЙС SKINPUT извлекает данные на руке человека

*Рекомендованная цена*Рекомендованная цена

9,90*грн

ПОДПИСНОЙ ИНДЕКС

37864

Пентагон выпустил на рынок

съедобное спецсредство

HooAH!

ИНТЕРФЕЙС

Ракетный мини-вертолёт Dragonfly DF1

БЕСПИЛОТНИКИ-НЛО НА ЭФФЕКТЕ КОАНДЫ

Беспроводное электричество

технология WiTricity

ТАЙНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 100 кВт в одной коробке

НЕДОРОГО,

КРАСИВО,

ИНТЕРЕСНОИНТЕРЕСНО

ПОКУПАЙТЕ НА ЛОТКАХ,ПОКУПАЙТЕ НА ЛОТКАХ,ТАМ ЖЕ, ГДЕ ПРИОБРЕЛИ «ИНТЕРЕСНУЮ МЕХАНИКУ» !

Личные истории автовладельцев

НЕДОРОГО,

КРАСИВО,

ИНТЕРЕСНО

Личные истории автовладельцевНО

ВИНК

А!

НЕДОРОГО,

КРАСИВО,

ИНТЕРЕСНО

Ñ Î Ä Å Ð Æ À Í È Å

Ðåãèñòðàöèîííîå ñâèäåòåëüñòâî

16191-4663 ÏÐ, выданное Ìинистерством

þстиции Украины26.01.2010 года

Ó÷ðåäèòåëü: Äанþк Ë.È.Ãëàâíûé ðåäàêòîð: Ñамоéлов À.Â.

à/ÿ 5149, ã. Õàðüêîâ-144, 61144, Óêðàèíà.

Ðåêëàìíûé îòäåë тел./ôакс (057) 754-84-82,

(044) 599-37-76.E-mail: [email protected]

Íомер составлен по материалам интернет-жóрнала MEMBRANA

www.membrana.ru

Èçäàòåëüñêèé ïðîåêò ãàçåòû «Èíòåðåñíàÿ ìåõàíèêà»

îõðàíÿåòñÿ ÇÀÊÎÍÎÌ ÓÊÐÀÈÍÛ

«Îá àâòîðñêîì ïðàâå è ñìåæíûõ ïðàâàõ».Íомер подписан в печать

31.03.2010 г.Èçãîòîâëåíî: ÔËÏ Äанþк Ë.È.,

Òел. (057) 754-84-82. Íаряд-заказ № ÈÌ-017.

Òираж: 70110

Âåðñòêà è äèçàéí:

тел.: (057) 751-47-04

ЛЮДИ ИДЕИ ТЕХНОЛОГИИ

Ñтоимость подписки – 9.90 грн в месяц

П О Д П И С Н О Й ИНДЕКС 3 7 8 6 4

новости ..... 4открытияФизики нашли способ смотреть сквозь краску, бумагу и другие непрозрачные материалы ..... 11дело техникиMartin Aircraft начинает серийный выпуск летающих ранцев ..... 12Автомобили будут ездить взводами без участия водителей ..... 14Компании-гиганты открыли тайную электростанцию в коробке ..... 18Ударим по рукам: интерфейс Skinput извлекает данные из кожи вон ..... 24Ракетный вертолет нарастил мускулы c приемными родителями ..... 28Нановолоконные лампочки радуют глаз правильным светом ..... 32Машины с питанием от дороги впервые повезли туристов ..... 35Обнаружено новое влияние материнского поведения на мозг ..... 38Темная энергия и ОТО получили подтверждение вселенского масштаба ..... 39секрет фирмыIBM показала прототип оптического процессора ..... 40Разработано сенсорное покрытие с квантовой начинкой ..... 42Британцы скрестили рюкзак с автомобильным сиденьем ..... 44Беспроводное электричество поразило своих создателей ..... 46эврикаФизики заморозили воду нагреванием ..... 51Разработана передача Интернета через бытовое освещение ..... 52Алмазная проволока осветила путь к компьютеру будущего ..... 54Фаги подвесили железные клетки в магнитном поле ..... 57сетевое окружениеУловитель жестов примерил облик черного куба ..... 60здоровый интересАнтимоскитный лазер устроил звездные войны в миниатюре ..... 64Леденец BrainPort позволяет слепым видеть языком ..... 68страдания тысячи добровольцев раскрыли правду о гене боли ..... 72военные технологииHooAH! Пентагон выпустил на рынок съедобное спецсредство ..... 76Гигантские крысы находят мины по запаху ..... 79Бесшумная тень ползет к врагу на электрическом брюхе ..... 86Ученые представили последствия подрыва опасных астероидов ..... 90технофетишсад-корабль чистит реки футуристическим образом ..... 92ТОП интернет-угроз за последние 20 лет ..... 96Интересные изобретения ..... 98

4 май • 2010

новости

Китай разрабатывает новый источник энергии – ГОРЮЧИЙ ЛЕДОдин кубический метр горючего льда содержит 164 кубических метра обычного природного газа и предположительно содержит мало примесей – значит, при горении он будет выделять меньше загрязняющих веществ.

вая новое значение льду и огню. Исследователям еще предстоит глубже изучить новый вид топли-ва, перед тем, как его можно будет коммерциа-лизировать. Департамент Энергетики сША также заинтересован этим вопросом, исследователи предполагают, что гидрат должен пройти через фазовое превращение и при таянии превратиться в метан и воду, перед тем как его можно будет эф-фективно сжигать. Если он будет таять сам по себе по мере нагревания земли, метан может быть вы-свобожден в атмосферу – а это может причинить еще больший вред, чем если его просто сжигать.

Запасы горючего льда обнаруживаются по всему миру, но китайская разработка самая круп-ная.

В сентябре прошлого года Китай обнаружил большой запас «горючего льда» в районе Цинхай-Тибетского нагорья.

Горючий лед – в сущности, замороженный природный газ – гидрат природного газа, и один из новейших источников энергии. Новые залежи, обнаруженные в Китае, открывают огромный ис-точник, эквивалентный как минимум 35 миллиар-дам тонн нефти, этого достаточно, чтобы обеспе-чить Китай энергией на 90 лет.

Ученые находили горючий лед на большой высоте на покрытых льдом плато, а также под во-дой в морских отложениях. Гидраты природного газа, по сути, представляют собой замороженный метан и воду, они могут буквально гореть, прида-

2010 • май 5

Микроорганизмы способны жить в столь суровых условиях: несмотря на полное отсутствие солнечного света, они могут синтезировать себе «топливо» из химических соединений, растворенных в воде. А вот для более высокоорганизованных существ пищи здесь нет. По крайней мере, так биологи счи-тали ранее.

Нынешнее открытие тут же навело ученых на мысль: если ра-кообразные живут под толстым слоем льда при температуре, близ-кой к замерзанию воды, то почему жизнь не может существовать, на-пример, на Европе, спутнике Юпи-тера? Более подробно о своем ис-следовании ученые расскажут на очередном собрании Американ-ского геофизического союза.

NASA увидело жизнь подо льдами АнтарктикиВидео было отснято в декабре 2009 года. Похожее на креветку существо пожаловало в гости к ученым и с удовольствием «припарковалось» на тросе, по которому передвигалась видеокамера (кадр из видео NASA).

Амфипода семейства Lyssianasidae длиной около восьми сантиметров обнару-жили под двухсотметровым слоем льда в западной части Антарктиды специалисты NASA. Нашли и очень удивились, ведь открытие меняет существую-щие представления о границах обитания высших форм жизни.

Ученые проделали лунку диаметром 20 сантиметров в толще ледяного щита, располо-женного в 20 километрах от открытого моря, чтобы посмо-треть, что происходит под ним. «Мы были уверены, что ничего особенного там не увидим», – рассказывает один из авторов исследования Роберт Биндшед-лер (Robert Bindschadler).

В результате было заснято похожее на креветку существо, а чуть позже исследователи вы-тащили из воды щупальце, ве-роятно, принадлежащее медузе длиной 30 сантиметров. Вряд ли эти животные могли приплыть сюда издалека, полагают уче-ные.

Биндшедлер и его коллеги фактически рассматривали ка-плю в море – вероятность случайного нахождения заплыв-

ших издалека существ очень мала. Именно поэтому обнаружение сразу двух животных столь поразило ученых.

6 май • 2010

новости

General Motors превратит лобовое стекло автомобиля в дисплей

http://www.youtube.com/watch?v=Jp3EVu3AqGU&feature

Показав прототип, джиэмовцы не смогли сказать, когда будет закончена полноценная система. Впрочем, по их словам, некоторые вспомогательные технологии появятся на моделях GM в ближайшем будущем.

сделать лобовое стекло интерактивной системой отображения целого массива данных и таким образом дополнительно обезопасить вождение машины – обе-щают специалисты подразделения GM R&D, универси-тетов Карнеги-Меллона и Южной Калифорнии.

В пресс-релизе концерн GM напоминает, что первым начал использовать технологию HUD (head-up display) на своих автомобилях и мог похвастаться проек цией данных на лобовое стекло еще в 1988 году. На стекле выделен системой край

проезжей части, не видимый из-за тумана. Картинка заставляет вспом-нить «виртуальный кабель».

Ожидается, что на лобовом сте-кле будут выделяться дорожные

знаки, ограничивающие скорость.

Пример того, как HUD может «подчеркнуть», к примеру, оленя,

возможно, собирающегося выскочить на дорогу.

Правда, до сих пор показания спидометра, та-хометра, навигационки и системы ночного видения демонстрируются лишь на части стекла. Однако но-вое поколение таких систем, убеждены в GM, долж-но использовать «лобовуху» целиком – в качестве большого прозрачного дисплея, на котором ото-бражаются данные с сенсоров, камер и различных систем автомобиля.

Достичь этого можно, покрыв стекло слоем прозрачного люминофора, который излучает видимый свет (создает на стекле «пиксель»), когда возбуждается лазерным лучом.

Японские ученые из медицинского университе-та Дзичи (Jichi) сумели приблизиться к реализации своей давней идеи борьбы с малярией при помощи самих комаров, ее разносящих – превратив насеко-мых в естественных вакцинаторов. Правда, пока эту технологию апробировали на другой, не менее опас-ной болезни.

Ученым удалось вывести трансгенных комаров-пере нос чиков лейшманиоза, заболе-вания, вызываемого простейшими паразитами Leishmania. После вставки новых генов, управля-ющих слюнными железами, москиты начали сами вырабатывать вакцину от лейшманиоза, которую успешно и передавали при укусе жертве. Как по-казали опыты на мышах, иммунный ответ в этом случае создается организмом так же, как и при обычной прививке.

«Когда комары, мошкара или клещи всасывают кровь, они передают многочисленных инфекци-онных агентов, в том числе малярийных – говорит ведущий автор исследования сигэто Есида (Shigeto Yoshida). – Постоянная нехватка эффективной вак-цины означает, что контроль самих переносчиков заболевания становится решающим фактором.

2010 • май 7

Малярийные комары Anopheles stephensi обеспечивают проблемы миллионам людей ежегодно. Хотя насекомые и не опасны сами по себе, они распространяют малярийных плазмодиев и других паразитов.

Испытана вакцинация при помощи малярийных комаров

К тому же непрерывные укусы, по логике, будут поддерживать высокий уровень иммунитета в те-чение всей жизни. Таким образом, насекомое из вредителя превращается в доктора».

Такой способ вакцинирования теоретически уже вполне осуществим, хотя опытных «маля-рийных» образцов пока нет. Реализация проекта, впрочем, рискует натолкнуться на стену непони-мания – по крайней мере в том виде, в котором оно возможно сейчас: бесконтрольное вакцини-рование, не требующее согласия пациента и не имеющее постоянной дозировки.

8 май • 2010

Ученые намерены ввести в состав бетона мириады полимерных на-ночастиц, разработанных таким образом, что под давлением они превращаются в жидкость, спо-собную проникать в трещины, а затем – укрепляться, словно клей или бетон.

В чем-то это похоже на са-мозаживляющуюся краску для автомобиля, только там не было наночастиц.

По замыслу ученых, наноча-стицы должны стабилизировать несущую структуру дома после повреждений, полученных при землетрясении, тем самым повы-сив его сейсмостойкость и снизив риск серьезных разрушений.

Один из лидеров проекта, профессор Терри Уилкинс (Terry Wilkins) из института нанотехно-логического производства, пояс-няет, что здесь ученые едва ли не

новости

Первый коттедж, который сможет противостоять разруше-нию от землетрясения умерен-ной силы за счет достижений на-нотехнологий, будет построен в Греции в 2010 году. Необычный проект разрабатывает Инсти-тут нанотехнологического про-изводства университета Лидса (NanoManufacturing Institute – NMI), а также ряд других научных учреждений и компаний Европы.

сразу следует подчеркнуть, что авторы нового дома предпола-гают совершенно новым способом придать ему повышенную стой-кость к подземным толчкам, но, ко-нечно, не абсолютную стойкость.

Главное же – получивший не-которые повреждения дом смо-жет сам восстанавливать свою целостность и прочность.

Правда, судя по описанию, речь идет о заживлении неболь-ших трещин. Едва ли новая техно-логия поможет в том случае, когда стены будут буквально склады-ваться от мощных ударов.

Тем не менее, подход британ-ских специалистов по нанотехно-логиям заслуживает внимания.

Ни внешнего вида дома, ни параметров трещин, которые он будет в состоянии затянуть – авторы проекта не приводят.

впервые пробуют найти работу нанополимерам в изделиях столь большого масштаба.

Уилкинс говорит: «Как только у нас появится оптимальный про-ект, мы могли бы быстро начать производство тысяч литров жид-кости с наночастицами, добавляя ее небольшой процент к гипсо-вой смеси».

Хотя ученые из университе-та Лидса будут играть ключевую роль в разработке нанотехно-логического бетона, сам проект, оплачиваемый Евросоюзом, ве-дется под предводительством трансъевропейской компании Knauf, специалиста по строи-тельным материалам, передает EurekAlert!, и включает в себя 25 партнеров.

создание самозаживляюще-гося дома обойдется Евросоюзу в $18,6 миллиона.

Новый дом сможет лечить себя после землетрясения

2010 • май 9

Телефон будет фактически прозрачным, информация и изображения будут отобра-жаться на поверхности в виде окна в форм-факторе в целом аналогичном iPhone.

Поразительной особен-ностью данного концепта яв-ляется способность изменять вид дисплея – стекла, кото-рое совпадает с погодными условиями в вашей местности (например, солнечный день приравнивается к чистому дисплею, дождливый день обозначается капельками на вашем экране). Функции по-годного экрана будут также интерактивными, позволяя вам нарисовать сообщение во время снегопада и мгновенно трансформировать в сМс-сообщение. Конечно, у такого дизайна есть непрактичные моменты, но при сегодняшнем успехе смартфонов ясно, что некоторые итерации такого концепта телефона вероятнее всего увидят реальность в от-носительно скором будущем.

Концепт прозрачного телефона – будущее сенсорных мобильных телефоновВ настоящее время владельцы iPhone вряд ли обменяли бы свои драгоценные телефоны на что-либо другое, разве что на этот сногсшиба-тельный Window Phone, концепт от дизайнера Сеунгана Сонга.

дело техники

10 май • 2010

На восьмидесятом Женевском мотор-шоу, которое состоялось 4 марта, ком-пания Honda презентовала одноместное транспортное средство о трех колесах – концепт 3R-C.

Л

Honda представила трехколесный электрокар


http://www.youtube.com/watch?v=LTHYyEpidYM&feature

Прототип электрокара сильно напоминает мотоцикл – водитель сидит низко, а стеклян-ный колпак, полностью закрывающий кабину на парковке, во время движения превращает-ся в ветровое стекло.

Лаконичный пресс-релиз сообщает, что электрический трицикл, разработанный милан-ской дизайн-студией «Хонды», – это компактный и маневренный горожанин, с низким центром тяжести и за счет этого высокой устойчивостью.

По задумке авторов кон-цепта, водитель 3R-C находится

как бы в ракушке, обеспечиваю-щей высокий уровень безопас-ности. Хондовцы упоминают и защищающий от непогоды мягкий тент, неизвестно откуда берущийся и куда прячущийся. В передней части 3R-C также предусмотрен багажник. Более никаких деталей Honda пока не раскрывает.

техника, механизмы, электроника

2010 • май 11

ДДля того чтобы продемон-стрировать свой подход, ха-рактеризующий непрозрачные вещества, исследователи для на-чала пропустили свет сквозь слой оксида цинка, который является общим компонентом белой кра-ски. При изучении изменивше-гося в результате столкновения пути луча света, были выявлены численные модели, называемые матрицей передачи, которая включает более 65000 чисел, описывающих способ, в который слой оксида цинка изменил по-ток света. Затем исследователи смогли применить полученную матрицу к лучу света для прохода сквозь непрозрачный слой и со-средоточиться на другой его сто-роне. Кроме того, они измеряли

свет, выходящий из непрозрач-ного материала и использовали полученную матрицу для сборки образа объекта позади него.

По сути, эксперимент показы-вает, что непрозрачный материал может служить высококачествен-ным оптическим элементом, со-поставимым после настройки матрицы передачи с обычными объективами. В дополнение к способности света проникнуть сквозь бумагу или краску, ме-тодика открывает возможность того, что непрозрачные мате-риалы смогут стать хорошими оптическими элементами в нано-устройствах, на уровнях, где строительство прозрачных линз и других компонентов, является особенно сложным.

Об эксперименте сообщили в текущем

выпуске журнала Physical Review Letters,

который является основным предметом

исследования Элберта ван Путтена и Аллард

Моска из университета Твенте.

дело техникитехника, механизмы, электроника

Физики нашли способ смотреть

сквозь краску, бумагу и другие

непрозрачные материалы

Такие материалы, как бумага, краски и биологические ткани непрозрачные по-тому, что свет, проходящий сквозь них, разброса по сложным и, казалось бы, слу-чайным путям. Новый эксперимент, про-веденный парижскими исследователями, показал, что и сквозь эти материалы можно «видеть».

12 май • 2010

Представители новозеландской фир-мы Martin Aircraft объявили о под-писании соглашения с неназванной международной авиастроительной компанией о начале выпуска первых 500 серийных персональных лета-тельных аппаратов.

Martin Aircraft начинает серийный выпуск летающих ранцев


http://www.youtube.com/watch?v=GAJOs3XkTYQ&feature


Некоторые грезят о летающем ранце как о лучшем средстве для бес-препятственного преодо-ления автомобильных пробок. Изобретатели «джетпака» считают, что он также пригодится ар-мии и службам спасения.

2010 • май 13


Нhttp://www.youtube.com/watch?v=GAJOs3XkTYQ&feature

Наконец-то желающие полетать на дорогостоящей игрушке смогут заполучить ее в свободное пользование.

Мы детально рассказыва-ли о проекте летающего ранца Martin Jetpack и его реализа-ции. Однако до сих пор речи о массовом распространении новинки не было. На сайте компании потенциальным по-купателям лишь предлагалось «заполнить форму».

Впрочем, любители со стороны все же могли поле-тать на «джетпаке», но только воспользовавшись услугами новозеландской компании Total Experience. По некоторым данным, каждый полет в октя-бре прошлого года обошелся «тест-пилотам» в кругленькую сумму (около $5000).

Теперь же новинку начнут продавать всем желающим. Когда это произойдет, пока точно не известно. Но старт дан: $12-миллионный контракт подписан. И Martin Aircraft уже сейчас объявила цену будуще-го агрегата – £50 тысяч (или $76 000).

Подъемную силу персо-нальному летательному аппа-рату обеспечивает бензиновый двигатель, раскручивающий пару винтов. Тангаж и крен управляются одной рукой пило-та, смена курса и тяга двигате-лей – второй. Кстати, Jetpack не слишком экономичен и лоялен к природе: он «поедает» около 40 литров топлива в час (что в

несколько раз больше, чем у средней легковушки).

Напомним другие характе-ристики: ширина и высота агре-гата около полутора метров, мощность движка 200 л. с., одно-го бака горючего хватает на 48 километров безостановочно-го полета (на скорости до 100 километров в час). В тестовых рейсах аппарат достигал высо-ты в 2400 метров. Отметим, что система оснащена множеством «предохранителей», обеспечи-вающих высокую безопасность полетов.

Так как летающий ранец (к слову сказать, на ранец не очень-то и похожий) без пило-та весит «всего» 113 кило, для полетов на нем нет необходи-мости получать специальную лицензию пилота, по крайней мере в Великобритании и сША. Единственное, что нужно будет пройти потенциальному поку-пателю, – это курс подготовки от Martin Jetpack. Кстати, пока вес пилота ограничен верхней

планкой в 90 килограммов.«Для нас данный шаг очень

выгоден с экономической точ-ки зрения. Мы надеемся, что наш продукт станет не просто развлечением, но и поможет спасать жизни», – рассказывает глава компании Ричард Лаудер (Richard Lauder).

Кстати, идея реактивных/ракетных ранцев (к которым Jetpack относится постольку-поскольку) появилась еще в 20-х годах прошлого века. В 1960-е военные сША взялись за ее разработку. Чуть позже появи-лись разнообразные «вариации на тему»: аппараты Springtail, Skywalker Jets, Libelula, Jet Pack International и другие.

Реальный коммерческий продукт обещали также выпу-стить создатели ракетного ран-ца Rocket Belt (обещанная цена – $250 тысяч) и его водного со-брата JetLev-Flyer ($150-175 ты-сяч), но и те и другие массовыми продажами пока похвастаться не могут.

Купе-кабриолет Volvo C70 несется по шоссе с приличной скоростью, а его во-дитель читает за рулем утреннюю газету, завтракает, разговаривает по телефону, печатает на ноутбуке, смотрит телевизор или даже спит. Он вообще не управляет машиной, но тем не менее чувствует себя в полной безопасности и более того – экономит топливо и заботится об экологии. Вот такая утопия может в Европе стать реальностью в течение десяти лет.

Автомобили будут ездить взводами без участия водителей


http://www.youtube.com/watch?v=xa_s8maX4YU&feature

Участие в колонне называют автономным вождени-ем (autonomous driving), а «автопоезда» – взводами (platoons). Авторы проекта даже придумали новое слово – platooning.


14 май • 2010

2010 • май 15

О том, что к движущемуся впереди автопоезду можно присоединиться, водитель узнает благодаря спутниковой

навигации и передает сигнал о своем желании «стать вагоном» шоферу головной машины. Точно так же ему следует просигна-лизировать о намерении продолжить путь самостоятельно.


ППредставьте движущуюся колонну из шести-восьми самых разных транспортных средств – легковушек, автобусов, грузо-виков. Их владельцы занима-ются вышеназванными делами, потому что доверили контроль над своими железными конями одному человеку – профессио-нальному водителю в головной машине.

Тот полагается не столько на свой богатый опыт, сколько на передовую технику, связываю-щую его «тягач» с другими участ-никами «конвоя» без каких-либо сцепок и проводов. Автомобили автономно следуют друг за дру-гом, сами поворачивают, уско-ряются и притормаживают. При этом состав колонны время от времени меняется: одни водите-

ли берут управление в свои руки и съезжают с трассы, другие при-соединяются и «уступают руль».

«Автомобильные поезда» создают специалисты из Вели-кобритании, Испании, Герма-нии и Швеции. Финансируемые в рамках седьмой рамочной программы Еврокомиссии (FP7), они объединились в ра-боте над проектом SARTRE (Safe

Road Trains for the Environment), стартовавшем в сентябре и рас-считанном в общей сложности на три года.

Цели SARTRE – повысить безопасность движения, нау-

читься эффективнее распре-делять транспортные потоки, сократить время в пути, предо-ставить водителям больший комфорт, снизить расход топли-ва и уровни выбросов сО2.

«Этот проект представляет собой уникальное сочетание технологий, навыков и опыта европейских промышленных и научных кругов с целью разра-

ботки безопасных и экологиче-ски эффективных автопоездов без необходимости инвести-ровать средства в изменения дорожной инфраструктуры», – объясняет координатор про-

16 май • 2010

встретить системы, контроли-рующие дорожную разметку и помогающие водителю дер-жаться в пределах полосы. Есть еще, к примеру, активный радарный круиз-контроль, способный поддерживать заданную дистанцию и само-стоятельно задействовать тормозную систему, если впе-

реди идущий автомобиль за-медляет ход. существуют тех-нологии обмена информацией между машинами, считывате-ли дорожных знаков и многое-многое другое. Инициаторам новой программы нужно лишь свести в единую систему эти и другие родственные техноло-гии.

Когда одна из машин «отцепляется» от конвоя, другие автомо-били тут же заполняют собой образовавшийся «пробел».

встретить системы, контроли-


екта Том Робинсон (Tom Robinson) из британской ком-пании Ricardo.

По его словам, SARTRE мо-жет запросто обойтись без вне-сения существенных изменений в сами дороги общего пользо-вания. Например, датчиков в полотне магистралей, которые разработчики проекта считают

непомерно дорогими, точно не будет.

«Пусть это звучит как уто-пия, но для реализации SARTRE нам не потребуются никакие фокус-покус-технологии, до-статочно доработать и адапти-ровать уже существующие», – добавляет Эрик Кулинг (Erik Coelingh), представляющий ин-тересы единственного в проек-те автопроизводителя – швед-скую корпорацию Volvo.

На некоторых серий-ных автомобилях уже можно

2010 • май 17


Следуя за головным грузовиком, автомобили оказывают-ся в аэродинамическом мешке. По расчетам участников

SARTRE, при движении в таком «следе» экономия топлива может достигать 20%.

В первую очередь SARTRE мог бы «превратить в пасса-жиров» владельцев легкову-шек, которые каждый день по одному и тому же маршруту преодолевают большие рас-стояния по автострадам. Веро-ятнее всего, услуги автопоезда будут платными, но порядок расчетов, как и возможную цену, еще предстоит опреде-лить.

Прототипы автопоездов, оснащенные системой нави-гации, приемопередатчиками и соответствующими сенсо-рами, должны появиться на полигонах Великобритании, Испании и Швеции в начале 2011 года. Первый «конвой» будет включать в себя два гру-зовика и три легковушки.

18 май • 2010

Габариты «блумбокса» составляют 5,7 х 2,1 х

2 метра, а весит один такой «ящик» 9 тонн.

Продать товар первым клиентам за год-полтора до официального вы-хода на рынок – странный ход. Или гениальная реклама? Несколько компа-ний с мировым именем в обстановке если не строжайшей секретности, то таинственного молчания месяцами испытывали первую партию мини-электростанций, официально пред-ставленных публике только 24 февра-ля нынешнего года.

http://www.youtube.com/watch?v=khK_QTWl5Nc&feature

Несколько скром-ных на вид «черных ящиков», трудящихся ныне в ряде кали-форнийских городов, еще до официаль-ной презентации на публике успели вы-работать в сумме 11 миллионов киловатт-часов, причем на-столько эффективно, что сокращение вы-бросов парниковых газов от их работы было эквивалентно посадке миллиона деревьев.


Компании-гиганты открыли тайную электростанцию в коробке


2010 • май 19


Основа Bloom Box – плоские топливные ячейки мощностью 25 ватт. Они созданы из керамических пластин, плюс ряд

«хитрых» добавок, да еще там имеются электроды из дешевого металлического сплава. Деталей технологии компания, впрочем, не раскрывает. Эти ячейки стопкой монтируются в сборку мощ-ностью 1 кВт. Сборки стыкуются в 25-киловаттные модули, а те, в свою очередь, в 100-киловаттные контейнеры Bloom Box.

Железный Арни далеко не впервые торжественно откры-вает экологические проекты. Так, к примеру, это автомо-

бильные электрозаправки и тысячи солнечных крыш.

ВВ этот день перед головным офисом eBay в сан-Хосе собра-лась примечательная компания: губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер, бывшие госсекре-тари сША Джордж Шульц (George Shultz) и Колин Пауэлл (Colin Powell), один из основателей Google Ларри Пейдж (Larry Page) и, конечно, первые лица самой компании eBay.

Они присутствовали на офи-циальной церемонии, устро-енной довольно молодой еще компанией Bloom Energy, с целью объявить: отныне в открытую продажу поступает ее иннова-ционная разработка – компакт-ная корпоративно-домашняя электростанция или, как говорит Bloom, «Энергетический сервер» (Energy Server) модели ES-5000, неофициально прозванный Bloom Box, если угодно, «цветоч-ный ящик».

сто киловатт – такова мощ-ность одного «блумбокса». Вро-де не так много, особенно если посмотреть на габариты и вес такого «шкафа». Но если гово-рить о среднем потреблении электроэнергии, то это будет источник на 100 частных домов или одно небольшое офисное здание на три тысячи квадрат-ных метров. А ведь ES-5000 можно соединять в «пачки» по несколько штук, работающих согласованно.

Главное же – для основы своей портативной электро-станции авторы разработки выбрали не ДВс или турбину,

а твердооксидные топливные элементы (SOFC). От топлив-ных элементов других типов их отличает применение твердого (керамического) электролита, высокая рабочая температура (от 500 до 1000 градусов Цельсия), отсутствие дорогой платины и еще целый ряд привлекательных особен-ностей.

Что бросается в глаза – «ящик блум» выглядит очень громоздким по сравнению с лучшими автомобильными топливными элементами со-поставимой мощности, однако последние работают на чи-стом водороде, в то время как установка Bloom Box, как и все системы типа SOFC, по идее, способна переваривать лю-


20 май • 2010

бое углеводородное топливо. Основным же горючим для этой установки служит природный газ либо биогаз.

В первом случае Bloom Box выбрасывает в атмосферу на 35–40% меньше углекислого газа, чем обычная тепловая электростанция на газе (в рас-чете на каждый киловатт-час выработанной энергии), или на 67% меньше, чем угольная стан-ция, а во втором (с биогазом) – и вовсе является углеродно-нейтральной системой.

Кроме того, «энергосервер» Bloom рассчитан на непрерыв-ную работу в режиме 24/7/365 в течение нескольких лет кряду, а мощные и компактные топлив-ные ячейки, предназначенные для автомобилей, такое едва ли перенесут.

При этом выхлоп токсичных соединений (монооксид угле-рода, оксиды азота и так далее) в новой установке очень мал. И ведь еще нужно учесть от-сутствие потерь на переброску «домашней» энергии по про-мышленным сетям. Выгода для природы – налицо. А для вла-дельцев? Тут не все так одно-значно.

SOFC не первый раз про-буют применить в такой роли, но детали каждой новой разра-ботки – всегда свои. На пути к подлинной массовости встают довольно высокая цена и ряд других факторов не столько научного, сколько производ-ственного характера. Заслуга

Bloom Energy – умный дизайн ячеек, рациональная организа-ция производства и бизнеса в целом. И тут пора рассказать об основателе и главном ученом Bloom Energy.

Топливными элементами мистер Кейар Шридхар (KR Sridhar) занялся еще много лет назад, будучи профессором Аризонского университета (University of Arizona). По заказу NASA он разработал компакт-ную систему выработки кисло-рода, для поддержания жизни гипотетических колонистов Марса. система по сути пред-ставляла собой топливный эле-мент наоборот. Из этого проекта

позже и вырос шридхаровский вариант SOFC, основной мате-риал в котором – кремний.

«Основа нашей техноло-гии – просто песок», – заявил Шридхар на церемонии в eBay. Но, разумеется, нужно было проявить немало изобретатель-ности, чтобы обратить песок в столь интересные топливные ячейки.

смысл же преодоления та-ких трудностей открывается не сразу, ведь в топливных эле-ментах мы все равно «сжигаем» топливо, пусть и без обычного пламени. Дело в том, что полный КПД ES-5000 превышает 50% и по этому показателю Bloom Box

Несколько установок Bloom Box могут быть смонтированы ря-дом, формируя станции мощностью 400-1000 кВт или даже

выше. Продукция Bloom Box, кстати, это трехфазный ток с напряже-нием 480 вольт и «американской» частотой 60 герц. Внизу: основной материал для построения ячеек напоминает песок, правее – одна «клетка» топливного элемента Bloom и мечта компа-нии – города, освещаемые сетью локальных станций нового типа.

2010 • май 21


превосходит передовые ста-ционарные дизель-генераторы, тоже работающие на газе. Да и миниатюрные газовые турбины, соединенные с генераторами, уступят топливным элементам в общей эффективности.

Учитывая долгую непрерыв-ную работу, такие параметры сулили заманчивые перспекти-вы для будущих пользователей системы. Но сначала надо было найти средства на ее создание и запуск в серию.

В 2002 году Шридхар су-мел заразить своей убежден-ностью Джона Доерра (John Doerr) и Кляйнера Перкинса, руководителей крупной вен-чурной компании Kleiner Perkins Caulfield & Byers – проект мини-электростанций Шридхара стал первым «подопечным» этой компании в области чистых тех-нологий. Позже появились дру-

компания Google, так что при-сутствие Ларри Пейджа на це-ремонии старта официальных продаж «ящиков» – было не слу-чайным.

Набор топливных ячеек об-щей мощностью 400 кВт в штаб-квартире Google в Маунтин-Вью был запущен еще в июле 2008 года. За первые 18 месяцев по-требительского теста установка находилась в работе 98% вре-мени и выработала 3,8 миллио-на кВт/ч электроэнергии.

Помимо Google в число «секретных» партнеров Bloom Energy, начавших сотрудниче-ство до официального стар-та продаж «бокса», вошел и Walmart. Торговый гигант по-лучил два набора «ящиков» по 400 кВт для двух своих магази-нов в калифорнийских городах Ланкастер и Хемет в декабре

ES-5000 работает в параллельном режиме с внешней элек-тросетью, так что не требует от потребителя выбора между

одним и другим источником, добавка от «личной» станции идет авто-матически. На снимке – производственный цех компании.

Стандартный Bloom Box (устанавливаемый, к слову, вне помещений) работает при температуре наружного воздуха

от 0 до 40 по Цельсию, но за доплату компания предлагает ком-плект адаптации системы к более суровому климату. На фото – процесс доставки и монтажа мини-электростанции.

гие инвесторы. Новинкой заин-тересовались и руководители нескольких именитых фирм.

Первым клиентом коман-ды Шридхара и одновременно испытателем продукции стала


22 май • 2010

Интересно, что Bloom Energy предусмотрела возможность удаленного, через Интернет, слежения за самочувствием

каждой проданной ею мини-электростанции и внесения коррек-тив в ее работу. Для самого клиента предусмотрен закрытый сайт, на котором он может видеть все текущие параметры и статистику работы установки. На снимке – «блумбоксы» в Google.

Рядки «ящиков» Energy Server от Bloom Energy в Walmart и FedEx.

2009 и январе 2010 года. сейчас эти системы покрывают 60-80% потребностей данных магази-нов. Присоединился и Bank of America: комплекс на 500 кВт должен быть запущен в его офи-се в соутерне летом 2010 года. А в случае со службой FedEx комплект систем Bloom Box на сумму в 500 кВт в калифор-нийском Окленде заработал в феврале 2010 года. Наконец, 500-киловаттная установка ком-пании Coca-Cola должна быть вскоре смонтирована на заводе компании в Динуба, опять-таки в солнечном штате.

В «предстартовом пуле» – еще несколько компаний. сре-ди них и eBay. Пять установок Bloom Box суммарной мощно-стью 500 киловатт в ее штаб-квартире были смонтированы еще в июне 2009 года. Работая на природном газе, они за пер-вые полгода произвели 2,2 мил-лиона киловатт-часов, сократив «персональный углеродный след» компании eBay на 295 тонн.

Церемония официального представления Energy Server от Bloom всему миру, о которой мы рассказали вначале, была приурочена к переводу этого самого комплекса на биогаз – первым среди «собратьев-блумбоксов» пилотной партии. Так что теперь экономия выбро-са CO2 для eBay должна более чем утроиться. Но это обрадует лишь планету, а вот бухгалтеров компании радует другое.

2010 • май 23


Набор генераторов Bloom Box у офиса eBay.

Исполнительный дирек-тор eBay Джон Донахью (John Donahoe) рассказал, что к настоя-щему моменту пятерка «комо-дов» Bloom Box сэкономила его фирме $100 тысяч на счетах за электроэнергию. И тут стоит при-вести кое-какие оценки. Работая на обычном газе, ES-5000 произ-водит электричество по цене 8-10 центов за киловатт-час. Покупка электричества «из розетки» обо-шлась бы владельцам установки в 14–15 центов за кВт/ч.

Если же новоиспеченному хозяину мини-электростанции удастся получить дешевый биогаз из какого-нибудь мест-ного источника (в случае с eBay производство этого го-рючего налажено на основе свалки отходов) – стоимость его «персональной» электро-энергии еще упадет. Похоже, что вполне реальными выгля-дят заявленные Bloom Energy цифры: Bloom Box должен окупить себя за три-пять лет (гарантия на установку состав-ляет 10 лет, а о сроке службы системы компания пока ниче-го не говорит).

Вы уже прикинули? Да, цена на установку немалая, прямо скажем – 700–800 тысяч долла-ров за одну 100-киловаттную «коробку» от Bloom. Для боль-шинства частников это еще слишком неподъемно, а для крупных компаний – уже впол-не. Шридхар же видит свое де-тище входящим в каждый дом. В перспективе.

Нынешние «блумбоксы» – это еще один шаг в сторону более эффективных домаш-них генераторов, призванных выгодно дополнять альтер-нативные источники (солнце и ветер), которые столь не-постоянны. Пусть мы снова опираемся на углеводороды, но давайте хотя бы сжигать их эффективно – рассуждают американские специалисты из Bloom Energy.

Компания рассчитывает, что по мере роста объема производ-ства цена на нынешнюю модель установки заметно упадет, ну а более компактный ее вариант и вовсе сможет сбить стоимость одного «бокса» до $3 тысяч (это должно произойти в течение 5–10 лет). Тогда уже эффектив-ные электростанции на топлив-ных элементах начнут покупать не только знаменитые компании, но и скромные домовладельцы.


24 май • 2010

УУстройство позволяет управлять различными при-ложениями при помощи обыч-ного нажатия на кожу руки в области предплечья, ладони или пальцев. И никакой тебе встроенной электроники!

Вся думающая начинка сосредоточена в «браслете», охватывающем руку человека

чуть выше локтя. Там же распо-ложен миниатюрный проектор, который выводит на предпле-чье или ладонь изображение виртуальной клавиатуры, меню или любой другой графический объект.

Внутри «браслета» на-ходятся датчики, ориенти-рующиеся на акустические

http://www.youtube.com/watch?v=m5Z0QsH7heg&feature http://www.youtube.com/watch?v=g3XPUdW9Ryg&feature

Если говорить совсем упрощенно, новый интерфейс способен услышать звук, прихо-дящий от любой части руки, и интерпретиро-вать его как команду для устройства.

Пилотную версию новой системы вво-да информации Skinput, располагающу-юся непосредственно на руке человека, продемонстрировали американские инженеры. Название новинки образо-вано от двух слов skin и input, что мож-но перевести как ввод/управление при помощи кожи. Всегда доступный экран для своей работы использует биоаку-стические параметры человеческого тела, но при этом не делает пользо-вателей киборгами.


Ударим по рукам: интерфейс Skinput извлекает данные из кожи вон


2010 • май 25


Браслет дополнительно оборудовали небольшим проекто-ром, который демонстрирует отклик основного устройства

на прикосновения.

(низкочастотные) сигналы и механические вибрации, ко-торые, как известно, распро-страняются по руке при при-косновении к любой ее части или похлопывании по ней.

Чувствительные элементы определяют, на какую «кноп-ку» на виртуальном дисплее только что нажал пользова-тель. Далее по беспроводной связи сигнал передается кон-тролируемому устройству: те-лефону, MP3-плееру или даже компьютеру.

Крису Харрисону (Chris Harrison) из университета Карнеги-Меллона, известному нам по созданию тактильного экрана с подвижными кноп-ками, а также Деснею Тану (Desney Tan) и Дэну Моррису (Dan Morris) из исследователь-ского подразделения Microsoft Research удалось заставить электронику определять точ-ное место прикосновения.

Помогли им в этом различия в плотности, размерах и массе костей, суставов, мышц и кожи. Из-за всех этих параметров каждое место прикосновения, а точнее легкого похлопывания пальцами, издает свой уникаль-ный звук. Чувствительности датчиков хватает для того, что-бы «развести» на руке пять об-ластей с точностью в 95,5%. По мнению авторов разработки, этого достаточно для большин-ства мобильных устройств.

На сайте проекта в видеоро-ликах можно увидеть, как аме-

риканцы при помощи «кликов» по коже играют в игры, напри-мер в тетрис, управляют аудио-плеером и телефоном, осущест-вляют навигацию по пунктам меню. Новинку опробовали на себе и 20 добровольцев. Все они признали, что работать со «скинпутом» легко даже на ходу или во время пробежки.

Уникальность и удобство использования авторы новин-ки объясняют так: рука – боль-шой сенсорный экран, который у нас всегда при себе. с нынеш-ней тенденцией к усложнению и одновременному умень-шению размеров мобильных гаджетов все проблематичнее управлять ими. Различные


26 май • 2010

«Браслет», больше похожий на нашивку или нарукавную по-вязку, оборудован закрепленными лишь с одного конца пье-

зоэлектрическими пленками. Их по пять в каждой из двух коробочек (показаны на нижнем фото). Каждая составляющая «настроена» на свою частоту. Комбинация показателей позволяет определить точ-ное местоположение похлопывания.

кнопки, колеса прокрутки и дисплеи становятся слишком миниатюрными.

Именно поэтому амери-канцы предлагают альтерна-тивный вариант решения про-блемы: использование для этих целей самой мобильной (из имеющихся в наличии) поверх-ности человеческого тела.

В ее пользу говорит не только большая площадь, но и постоянная доступность (кста-ти, не только рук, но и верхней части туловища и ног). Есть и еще одно преимущество: так называемая проприорецеп-ция, или ощущение положения частей собственного тела от-носительно друг друга и в про-странстве.

Благодаря этому чувству человек может запросто хлоп-

нуть в ладоши, щелкнуть паль-цами, дотронуться до кончика носа, не устремляя на эти ча-сти тела свой взгляд. А ведь все эти жесты могут быть ис-пользованы для управления каким-либо устройством. Так почему бы этим не воспользо-ваться?

Другие разработчики не преминули отметить, что,

несмотря на оригиналь-ность идеи, есть у новинки и свои недостатки. Так, Пра-нав Мистри (Pranav Mistry) из медиалаборатории Мас-сачусетского технологиче-ского института считает, что при надевании «браслета» пользователям придется его очень точно не только на-страивать под себя, но и про-

Тан также участвовал в создании игровой

приставки Project Natal и ин-терфейса Microsoft Surface, значительно расширяющих обычные возможности взаи-модействия человека и ком-пьютера.

2010 • май 27


сто располагать на руке. Это необходимо, чтобы проектор правильно позиционировал изображение.

Интересно было бы также узнать, насколько часто при-бору будет требоваться под-стройка под себя. Ведь кроме более или менее постоянных параметров руки остаются

другие сопутствующие фак-торы. Как будет реагировать устройство, если окружаю-щая среда будет «загрязнена» низкочастотными звуками? На дискотеке или на строй-площадке, например.

А что изменится, если рука будет не в стандартном по-ложении (согнута не на 90°,

Здесь показаны две схемы путей, которыми сенсоры мо-гут почувствовать похлопывание пальцем. Вверху – отклик,

передаваемый кожей и мышцами, внизу – костью.

«Клик» по ладони и по предплечью для Skinput – две со-вершенно разные команды.

скручена)? А если пользова-тель только что вышел из тре-нажерного зала, где в течение пары часов качал мускулату-ру? Ответы можно будет по-лучить, только опробовав ре-альный продукт.

Есть вопросы и к использо-ванию «скинпута» в качестве клавиатуры для телефона (эта идея уж очень по душе разра-ботчикам устройства). Чтобы не вытаскивать мобильный из кармана или сумки, придется также применять Bluetooth-гарнитуру. Впрочем, если взглянуть в будущее, то там с этим проблем наверняка меньше: микрофон будет рас-полагаться в зубе, а наушник либо за ухом, либо прямо в черепе.

Тем не менее Skinput может занять свою нишу на рынке: он пригодится там, где неудобно работать с обыч-ными устройствами ввода. Например, в виртуальных играх, когда на голове шлем. (Кто сказал, что в этом случае обязательно использовать куда более сложную систему управления жестами?)

система Skinput будет так-же продемонстрирована на международной конференции CHI 2010, которая пройдет с 5 по 15 апреля в Атланте. Там все желающие смогут оценить ее удобство и составить свое собственное мнение о буду-щем «скинпута» как серийно-го продукта.

28 май • 2010

З


Ракетный вертолет нарастил мускулы c приемными родителями

http://www.youtube.com/watch?v=CGcRgEuCocQ&featurehttp://www.youtube.com/watch?v=gnY7AVetKhE&featurehttp://www.youtube.com/watch?v=8XdXUHuX_9Y&feature

Полет этого аппарата сопровождает пронзительный свистящий звук. Может быть, из-за него машины такого типа уже полвека не могут выкарабкаться из категории подающих надежды. А ведь им есть чем гордиться: колоссальной про-стотой и надежностью конструкции. Новую попытку довести интересную идею до серийного производства пред-приняла ныне транснациональная ко-манда инженеров.

Ультралегкий вертолет с экологически чистым выхлопом и высоким уровнем безопасности недавно получил серти-фикат летной годности. В нынешнем году соз-датели этого аппарата планируют вывести его на рынок.

Заманчиво избавить верто-лет от дорогого, громоздкого и сложного турбовального двига-теля, но поршневые моторы и ванкели тоже не всем конструк-торам по вкусу. Однако есть

альтернатива – схема, при кото-рой несущий винт раскручива-ется крошечными реактивными либо ракетными двигателями, размещенными на конце каж-дой лопасти.

2010 • май 29


В середине 1950-х по заказу военных Мэ-

гилл создал несколько вер-сий своего ракетного мини-вертолета. Они и послужили прообразами для проекта, прошедшего за несколько лет через руки ряда компа-ний и обернувшегося ныне вертолетом DF1.

Основные параметры Dragonfly DF1: макси-

мальная скорость – 185 км/ч, круизная – 65 км/ч, скоро-подъемность – 700 метров в минуту, спуск на авторотации – 335 м/мин, потолок – 4 кило-метра, вес пустой машины – 106 кг, полный взлетный – до 360 кг (с пилотом и то-пливом), диаметр ротора – 6 м, тяга каждого движка на конце лопастей – по 15 кг, стандартный бак – 70 литров, дополнительный (опция) – 60 л, время полета на круиз-ной скорости – 50 минут, или 1 час 40 минут с одним и дву-мя баками соответственно.

Такие машины получили общее наименование Tip jet. Они имеют занимательную и довольно давнюю историю, но классические вертолеты про-должают доминировать в небе, оставляя реактивные винто-крылы на уровне единичных ис-пытательных образов или экзо-тики, выпущенной «серией» аж в несколько экземпляров. Пере-ломить эту тенденцию призван одноместный ракетный мини-вертолет Dragonfly DF1.

Этот аппарат – детище аме-риканской компании Swisscopter Americas и ее швейцарской «се-стры» SwissCopter AG (обе – до-черние структуры корпорации Innosuisse), плюс целого ряда

«соучастников» (из Германии, Британии и сербии). Но начать рассказ следует с фирмы, соз-давшей для DF1 двигатели, по-скольку в них-то вся соль.

Это хорошо нам знако-мая мексиканская компа-ния Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM). Ее глава Хуан Мануэль Лозано (Juan Manuel Lozano) не одно десятилетие за-нимается ракетными поясами и миниатюрными пилотируемы-ми вертолетами. В свое время мы детально рассказывали и о проектах, и о достижениях TAM.

Говорили мы и о непро-стой судьбе столь диковинных средств передвижения, как сверхминиатюрные вертолеты, почти ранцы. И упоминали, что вариант «карманных» винто-крылов именно с ракетными движками на концах лопастей первым придумал и реализо-вал американский изобрета-тель Гилберт Мэгилл (Gilbert W. Magill) более полувека назад: те двигатели питались 90-процентным пероксидом водо-рода, или перекисью водорода.

Вертолеты Мэгилла летали, чему свидетельство ролик 1954 года. В нем запечатлен первый аппарат Гилберта, неофициаль-но прозванный Pinwheel. Но до-вести замысел до подлинного блеска заокеанскому изобрета-телю не удалось.

К счастью, броская идея не пропала: уже куда ближе к на-шему времени патенты и раз-работки Гилберта достались

европейским фирмам, снача-ла Liteco, а от нее – компании Intora. Так родилось новое по-коление ракетных винтовых ап-паратов – одноместный Firebird и двухместный Atlas.

Ряд причин, в том числе фи-нансовых, помешал разработ-


30 май • 2010

SwissCopter добавила много свежей начинки в DF1: авио-нику, навигационные огни и так далее. Среди прочего есть

и опциональный прозрачный колпак, изготавливаемый одним из партнеров проекта.

чикам довести эти машины до рынка. Но вот теперь нашлась компания, выкупившая эти про-екты и все, что осталось от ра-бот самого Мэгилла. SwissCopter твердо решила не только усо-вершенствовать конструкцию данных машин, но сертифициро-вать их и запустить, наконец-то, в продажу.

В этом благородном деле швейцарско-американской ко-манде активно помогают Лозано и его компания: над доводкой Firebird и Atlas фирма TAM нача-ла работать, еще когда данные вертолеты были собственностью компании Intora.

Теперь Firebird превратился в Dragonfl y DF1. При этом модер-низации подверглись многие детали, например машине «при-живили» новые лопасти винта. А главное – эволюцию претерпе-ли и «ракеты» на кончиках лопа-стей. Как нетрудно догадаться, это двигатели от компании TAM.

Посмотрите (ссылка вначале статьи) на испытание DF1, про-шедшее в декабре 2009 года в Швейцарии. Белый пар, осо-бенно заметный вначале, это са-мая обычная вода, мельчайшие капельки которой мгновенно конденсируются в холодном воз-духе. При более теплой погоде, утверждают создатели машины, выхлоп «пероксидного» вертоле-та невидим, ведь внутри движка создается очень горячий пар. И в любом случае он абсолютно чист.

Работают упомянутые дви-гатели на перекиси водорода

Блок катализатора от TAM, который вы-

зывает бурное разложение пероксида водорода, причем без стартового подогрева, представляет собой сэндвич из множества чередующихся между собой очень тонких решеток, выполненных из чистых солей золота, родия, палладия, платины и сере-бра.

всего 70-процентной концен-трации – это куда более мас-совый и удобный в обращении продукт, чем 90-процентная перекись. специалисты TAM особо подчеркивают этот факт, объясняя, что секрет успеха – «пентаметаллический» катали-затор, формула которого была разработана Лозано.

Компания утверждает, что подобранный ею состав – намно-го более сильный катализатор, нежели традиционный для ра-кетчиков состав на основе сере-бра, и потому, мол, движки TAM обладают высокой мощностью при малых размерах.

Это обеспечивает ракетным вертолетам SwissCopter непло-хие технические данные. А глав-ная прелесть – простота обслу-живания. Подвижных деталей и узлов в таких винтокрылах – кот наплакал. Устройство двигате-лей, если сравнивать с вертолет-ными газотурбинными движка-ми, – наипростейшее. Ломаться

практически нечему, и следить тут особо не за чем.

И преимущества ракетной схемы на этом не заканчиваются.

2010 • май 31


Позднее SwissCopter, возможно, распростра-

нит принцип привода винта ракетными движками и на беспилотные аппараты.

Даже с одним несущим винтом такой машине, по идее, не нужен винт хвостовой. А его неисправ-ность или удар о препятствие – распространенные причины ка-тастроф вертолетов.

Кстати, вы обратили внима-ние, что у DF1 хвостовой винт все же есть? Он нужен, объясня-ют инженеры, не для компенса-ции момента от главного винта (в этом нет необходимости), а для того, чтобы «стрекоза» могла раз-ворачиваться на месте. Потеря хвоста к падению такой машины не приведет.

Теперь понятно, почему аме-риканцы и швейцарцы грезят запуском столь неприхотливых винтокрылов в серию: если дове-сти продукт до ума (от шерохова-

Кроме того, полюбовавшись эффектными полетами над озе-ром водного ранца JetLev-Flyer, в котором человека поднимают мощные струи воды, TAM реши-ла построить собственный вари-ант такого аппарата.

Мексиканская версия долж-на быть мощнее, а использовать ее предполагается для обучения и тренировок перед полетами на ракетных ранцах, штучное про-изводство которых TAM налади-ла еще три года назад.

Помимо потрясающего внешнего эффекта и веселья, со-провождающего кульбиты вер-хом на «брандспойте», TAM ука-зывает на одно важное свойство такой системы – полеты прохо-дят над водой, так что в случае ошибки пилоту ничего не грозит.

И тут нужно снова сказать, что довольно высокая безопас-ность и безотказность верто-летов на перекиси водорода, по идее, должны перевесить их недостатки вроде утомляющего шума. Будет жаль, если эти яркие проекты шумом и останутся.

Двухместный ракетный Atlas, технически очень близкий к DF1, также достался SwissCopter в наследство от компаний-

предшественников, владевших правами на разработки Мэгилла и сумевших их существенно развить. Но над совершенствовани-ем этой машины инженеры продолжают работать и поныне.

тостей и подводных камней никто не застрахован) – он может стать хитом. Ведь число деталей по сравнению с обычным вертоле-том тут сведено к минимуму. Кста-ти, полюбуйтесь на полет аппара-та SwissCopter Atlas – двухместной вариации DF1 с закрытой кабиной (ссылка вначале статьи).

Читатели вправе спросить: а что же с собственным проек-том вертолета-рюкзака от TAM – Libelula? Он пока так и остается на бумаге. Но есть надежда, что про-должающаяся работа над DF1 по-может мексиканским специали-стам воплотить и этот необычный замысел. В следующем видеоро-лике можно посмотреть, как дол-жен выглядеть взлет человека с аппаратом Libelula за плечами.

32 май • 2010

ААмериканская компания

RTI International эксперименти-рует с применением в качестве основы для светильника фото-люминесцентных нановолокон (photoluminescent nanofi bers – PLN). По мнению ее специали-стов, это сулит целый ряд вы-год: тут и экономия энергии, и защита природы от токсичных отходов.

Не размениваясь на соз-дание единичных светящихся нитей, новаторы из RTI решили извлечь максимум пользы из


Экспериментальные светильники авторы новой технологии собирали буквально на коленке. Пока эти образцы служат лишь полигоном для уточнения всех аспектов процесса изготовления и для настройки параметров излучения.

Нановолоконные лампочки радуют глаз правильным светом

http://www.youtube.com/watch?v=3zRgz4nEBI0&feature

Внедрение новых типов источников све-та зачастую тормозится каким-нибудь отрицательным свойством новинки. То она дорога, то ее выпуск негативно влия-ет на природу, то параметры излучения не идеальны… Получить все самое луч-шее и непременно «в одном флаконе» – непросто. Но ученые и инженеры не пре-кращают поиск. И он порой рождает лю-бопытные вещи.

Полимерные волокна с диаметром 50-500

нанометров (гладкие и с по-рами) являются исходным сырьем для получения PLN.

формирования целого конгло-мерата (матов) из полимерных нановолокон, организующихся в подобие трехмерной сети с заданными свойствами.

2010 • май 33


Как гласит пресс-релиз компании, такой массив может играть роль как великолепного отражателя, так и (при соответ-ствующей модификации) излу-чателя превосходного белого света с теплым, комфортным для глаз сиянием.

Для такого превращения экспериментаторы из RTI раз-работали технологию покрытия нановолокон мириадами кван-товых точек (Quantum dot – QD) – микроскопических полупрово-дниковых кристаллов, которые достаточно малы, чтобы в них ярко проявлялись квантово-механические эффекты.

В отличие от макроскопи-ческих кусков того же вещества квантовые точки обладают ря-дом интересных свойств, а в данном случае исследователей интересовала их прекрасная способность к люминесценции, параметры которой легко на-страивать, варьируя размер этих самых «точек».

При этом ученые раздели-ли процессы электроспининга (electrospinning), то есть вытяги-вания волокон из раствора при помощи приложения высокого напряжения и насыщения этих волокон квантовыми точками.

Ранее специалисты уже пробовали получать интегри-рованный материал сразу, но разбивка на этапы оказалась лучше: QD почти не проника-ли в толщу каждого волокна, а закреплялись на его внешней поверхности. Это, как показа-

Технология нанесения квантовых точек на массив нано-волокон (своего рода войлок с неразличимыми на глаз

нитями), разработанная RTI, позволяет создавать различные светящиеся рисунки, а также варьировать степень покрытия квантовыми точками образцов от произвольных крошечных участков материала и до наполнения его по самые края.

Сравнение интенсивности свечения двух матов с кванто-выми точками: интегрированными в волокна (вверху) и за-

крепившимися на поверхности нитей.

ли тесты, увеличило квантовую эффективность фотолюминес-центного материала в 3-4 раза.

сам светильник будущего от RTI представляет собой пла-стиковый корпус, в котором роль первичного источника лучей играет синий светодиод, работающий на длине волны 450 нм.

На пути этого потока ав-торы прибора и разместили нановолоконный мат с точно подобранными по размеру, гео-

метрии, составу и взаимному расположению «красными» и «зелеными» PLN, трансформи-рующими часть проходящего через мат излучения в поток с другими частотами. В резуль-тате смешения всех трех окра-шенных компонентов рождает-ся белый свет.

В одном из опытных образ-цов новых светильников цве-товая температура излучения составила 3850 К (относительно теплый тон), а индекс цветопе-


34 май • 2010

редачи (color rendering index) – 92, что является просто отлич-ным показателем.

Вообще же, сообщает ком-пания, параметры волокон и QD можно произвольно варьиро-вать так, что прибор на основе PLN сможет выдавать по заказу проектировщиков едва ли не любой тон в пределах равномер-ного цветового пространства.

светоотдача PLN-светильника превышает 55 люмен на ватт, уверяют его разработчики. Это сравнимо с серийными светодиодными лампочками и компактными флуоресцентными лампами (CFL). Разные их версии показы-вают эффективность приблизи-тельно от 35 до 85 люмен на ватт (но в основном где-то в районе 60-70). Только, увы, самый высо-кий этот параметр – что у свето-диодов, что у CFL – достигается у моделей, дающих весьма холод-ный свет, а вот самые теплые по оттенку источники – менее эф-фективные.

Если принять это во внима-ние, становится ясно, почему ис-следователи так возятся с кван-товыми точками – это попытка совместить более или менее при-личный КПД с теплым спектром, свойственным простым лампам накаливания (их светоотдача, к слову, составляет примерно 11–18 люмен на ватт). Попытка пока чисто лабораторная, но пер-спективы у нее заманчивые.

скажем, массовый вариант экономного светильника – CFL – содержит ртуть. Это один из са-мых неприятных моментов в рас-пространении этих, в общем-то, привлекательных источников све-та. В устройствах PLN ртути нет – еще один плюсик в борьбе с со-перниками.

Любопытно, что примене-ние наноразмерных волокон для правильного распределения в пространстве флуоресцентного состава напоминает принцип, ис-пытанный в экспериментальной лампочке из ДНК лосося. схожие мысли рано или поздно приходят

в голову инженеров и ученых, бьющихся над решением схожих задач.

Да и принцип коррекции спектра исходного источника света при помощи квантовых то-чек ученые тоже апробировали давно, а компания Nexxus Lighting такую технологию даже обещала вот-вот вывести в массы. Но пока этого не случилось, исследовате-ли продолжают искать наилучший вариант подобной технологии.

RTI не обещает завалить мир новыми светильниками уже зав-тра, а лишь ищет возможности для коммерциализации своей разработки. По осторожной оцен-ке компании, PLN-источники све-та могут появиться в магазинах в течение трех-пяти лет.

Ну а как все это работает и что из этого может получиться, вам покажут в деталях Линн Дэвис, ди-ректор программы наноматериа-лов RTI, и исследовательница из этой компании Кимберли Джузан (ссылка вначале статьи).

Схема светильника на основе PLN. В конечном варианте сюда должен добавиться отражатель из все тех же нано-

материалов.

Индекс цветопередачи (относительная величи-

на от 0 до 100) показывает, насколько верно выглядят цвета предметов, освещен-ных данным источником, по сравнению с теми же пред-метами, освещенными «эта-лоном» – солнечным светом (его индекс и равен 100).

2010 • май 35

ББольшой проект OLEV (Online Electric Vehicle), о ко-тором мы рассказывали во всех деталях, вступил в новую фазу. 9 марта 2010 года сеул и Корейский институт науки и технологий (KAIST) офици-ально пустили в реальную эксплуатацию первую дорогу с беспроводной подзарядкой электромобилей.

Это еще не классический городской транспорт, а чел-

ночные колесные поезда, раскатывающие по дорожкам огромного развлекательного центра Seoul Grand Park, со-четающего в себе луна- и зоо-парк, ботанический сад и му-зей современного искусства. Он расположен к югу от ко-рейской столицы в небольшом городе Квачхон (Gwacheon).

Напомним главное: си-стема OLEV позволяет ради-кально (примерно впятеро)

Когда-то проект беспроводных

дорог стартовал в Калифорнийском университете (UC

Berkeley), сообщают корейские ученые,

однако был не особенно успешным. Специалисты KAIST потратили годы на

шлифовку технологии, получив 120 связанных с

нею патентов.


Машины с питанием

от дороги впервые повезли

туристов

Дорога с бесконтактной зарядкой элек-трических транспортных средств ранее испытывалась лишь на территории института-разработчика. Теперь пер-вый в мире практический комплекс начал перевозить пассажиров. Корейские спе-циалисты считают новинку прорывом в отрасли, сулящим повышение чистоты и безопасности транспорта при сокра-щении расходов.


36 май • 2010

сократить количество тяговых батарей, необходимых сред-нестатистическому электро-мобилю. Она поставляет элек-трическую энергию, идущую одновременно и на движение, и на подзарядку буферных ак-кумуляторов, – прямо на ходу.

Для обеспечения такого фокуса под полотном трас-сы уложены специальные электромагнитные передаю-щие ленты, а в днище машины вмонтированы приемные ка-тушки.

Ленты установлены не по всему маршруту, а на не-скольких сегментах, каждый из которых автоматически вклю-чается, только когда электро-мобиль оказывается над ним. Между зарядными сегментами машина передвигается за счет накопленной ранее энергии.

Общая протяженность трассы в сеульском гранд-парке составляет 2,2 киломе-тра. На них устроено три заряд-ных сегмента протяженностью по 122,5 метра каждый, плюс еще один сегмент в 5 м. В сумме они насчитывают 372,5 м – 16% от общей длины маршрута ав-топоезда.

Последний состоит из OLEV-паровозика и трех бук-сируемых вагончиков. Ранее этот транспорт ездил на ДВс, отмечают авторы системы, и требовал на горючее намного больше средств.

Последовательное вклю-чение сегментов снижает

возможное вредное воздей-ствие бесконтактной заряд-ной трассы на посетителей парка. Однако, как показали измерения, даже во время работы уровень электро-магнитной радиации тут не превышает международные нормы для неионизирующе-го излучения.

Несмотря на относительно скромное поле, как сообщает институт, при зазоре между лентами и катушками в 13 сан-тиметров система переправ-ляет на борт электромобиля до 62 киловатт-часов.

КПД такой воздушной передачи составляет солид-ные 74%. Вообще же при не-

При движении по бесконтактной заряжающей трассе водителю не обязательно с высокой точностью выдер-

живать траекторию, у него остается большая возможность для маневра. И все же зарядная линия обозначена на асфальте синей полосой.

Эксплуатационная скорость автопоезда на маршруте в парке ограничена 30 км/ч, уточняет FN News, однако в

принципе аппарат OLEV способен разгоняться до 100 км/ч.

2010 • май 37


обходимости (на неровной трассе) OLEV способна «транс-лировать» электричество и при дорожном просвете в 25 сантиметров, но КПД при этом заметно падает.

Если опыт эксплуатации автопоездов в сеульском ме-гапарке окажется успешным, KAIST и городские власти

адаптируют систему OLEV для городских автобусов: согла-шение об этом между прави-тельством сеула и институтом уже подписано. При этом про-кладывать зарядные ленты придется лишь под пятой ча-

Одним из преимуществ OLEV корейцы называют высо-кую безопасность: в отличие от трамваев и троллейбусов

здесь у людей нет никакой возможности контакта с оголен-ным проводом. Кстати, прямая альтернатива системе OLEV – китайско-американские суперконденсаторные автобусы с оста-новочной зарядкой.

В 2009 году в Тэджоне KAIST уже испытал эксперимен-тальный OLEV-автобус, информирует Korea Times.

стью каждого маршрута: близ остановок, на перекрестках.

Первые опытные прото-типы таких городских линий должны появиться в 2011-2012 годах, а массовый выход фи-нального продукта на рынок корейцы намечают на 2013-й.

Интересные события в жизни проекта, впрочем, произойдут гораздо раньше. Ощутить преимущества новой транспортной системы вскоре доведется мировым лидерам. KAIST намерен использовать OLEV–челноки для перевозки делегатов на саммите Боль-шой двадцатки (G-20), который должен пройти в сеуле в ноя-бре 2010 года.

38 май • 2010

Р

некоторое время никогда не вы-нашивавшие своего собственного потомства особи начали проявлять материнское поведение: возились с малышней, собирали их вместе, относили в гнездо и так далее.

Позже выяснилось, что у этих самок повысилось число нейронов (по сравнению с взрослыми крыса-ми, никогда не взаимодействовав-шими с малышней). И причина тому – даже не само материнство как та-ковое, а одно лишь материнское поведение.

Как это происходит и для чего, ученые пока объяснить не в состоя-нии. Но они связывают обнаружен-ное явление с выделением гормона пролактина (prolactin), стимулирую-

щего материнское поведение и по-явление новых нейронов во время беременности. Возможно, увеличе-ние клеток мозга помогает матери научиться лучше выделять свое по-томство (и даже приемышей) среди всех остальных молодых крыс.

Этот вывод был сделан на том основании, что исследованная часть мозга – субвентрикулярная зона (subventricular region) – вклю-чает клетки, влияющие на рас-познавание запахов (и, вероятно, запахов молодняка).

Нынешние результаты, скорее всего, можно перенести и на жен-щин, так как мозг крысы считается подходящей моделью мозга чело-веческого.

наукаприрода, космос, обùество

Обнаружено новое влияние материнского поведения на мозг

Уход за молодняком увеличивает количе-ство нейронов в мозге женских особей, при этом самке вовсе не обязательно самой рожать потомство. К такому необычно-му выводу пришли биологи из университе-та Тафтса (Tufts University).

Все подробности нового исследования можно найти в статье в журнале Brain Research Bulletin и пресс-релизе университета.

Роберт Бриджес, Мияко Фуру-та и их коллеги исследовали крыс. Ученым было известно, что обще-ние с молодыми особями стимули-рует проявление материнского ин-стинкта у многих животных: мышей, хомяков, обезьян. Люди – не исклю-чение. Однако в этот раз биологи взяли для исследования девствен-ных животных, ранее с молодняком не общавшихся.

Крыс поместили на одной тер-ритории с чужим выводком. Через

2010 • май 39

УУченые использовали дан-ные о местоположении, скорости и форме 70 тысяч далеких (до 3,5 млрд световых лет) галактик, по-лученные проектом Sloan Digital Sky Survey. Различные теории гравитации по разному прогно-зируют отличия в ее проявлении на больших и малых масштабах, эффект гравитационного линзи-рования, эволюцию галактик, их собственный рост и стремление собираться в кластеры.

Каждый из этих параметров по отдельности недостаточен, чтобы выбрать одну из гипотез, но авторы работы вычислили совокупный показатель EG, ха-рактеризующий линзирование, рост галактик и кластеризацию. Измеренное на масштабе в де-сятки мегапарсек значение EG –

0,39±0,06 – хорошо согласуется с предсказываемым по теории Эйнштейна (около 0,4). (Детали – в статье Nature.)

Другие теории гравитации, обходящиеся без темной энергии для объяснения наблюдаемых процессов (ускорения разбега-ния галактик в частности), либо заметно отклоняются от этого значения (и потому требуют «ре-монта»), либо предсказывают по-хожую величину, но все же нуж-даются в уточнении. Так что пока ОТО устояла.

В то же время, напоминают ученые, бесповоротный вер-дикт выносить рано, поскольку и альтернативные теории про-должают эволюционировать, и EG еще не раз можно будет уточнить.

Ранее темная энергия – в некотором

смысле отвергнутая Эйнштейном догадка –

подтверждалась эволюцией двух

групп галактик и наблюдением потери

фотонов.

наукаприрода, космос, обùество

Темная энергия и ОТО получили подтверждение

вселенского масштаба

Общая теория относительности, равно как существование темной энергии, нашли еще один весомый довод в свою пользу. Об успехе рассказали астрофизики из университетов Принстона (Princeton University) и Цюриха (Universität Zürich).

Комментировавшая новую работу космолог Алекси Лото (Alexie Leauthaud) из нацио-нальной лаборатории Лоурен-са в Беркли объяснила выбор так: «Либо мы найдем общую теорию относительности не-правильной, либо обнаружим новый тип физики, чтобы объ-яснить темную энергию. Нам предстоит смена парадигмы, в любом случае».

ОТО уже была дважды проверена пульсаром и один раз Землей.

40 май • 2010

бизнес, лþди и деньгибизнес, лþди и деньгибизнес, лþди и деньгисекрет фирмы

На фото микроснимок массива нанофотонных фотодетекторов на кремниевой микросхеме.

IBM показала прототип оптического процессора

http://www.youtube.com/watch?v=RWhcwVxI2sQ&feature

Представители компании IBM сообщили о значительном продвижении на пути замены электрических сигналов опти-ческой связью. Их новый сверхпроизводи-тельный фотодетектор может быть встроен в будущие кремниевые чипы.

2010 • май 41

УУстройство, которое сами создатели называют «нано-фотонным лавинным фото-приемником» (nanophotonic avalanche photodetector), – ключевой компонент будущих оптических процессоров. Уже сейчас этот потоковый фото-детектор по величине полосы пропускания в 340 ГГц почти вдвое превосходит недавний опытный образец от универ-ситета Калифорнии в Дэвисе (UC Davis).

В кремниево-германиевом чипе IBM используются воз-можности так называемого ла-винного эффекта, в интерпре-тации ученых выглядящего так: входящий импульс света изначально освобождает не-сколько носителей заряда, которые в свою очередь выво-бождают другие, и так вплоть до умножения первоначаль-ного сигнала во много раз.

Лавинный эффект проис-ходит в масштабе нескольких десятков нанометров, позво-ляя, как говорят представите-ли компании, снижать уровень шума на 50–70% в сравнении с другими прототипами подоб-ных детекторов.

«Момент создания такого фотодетектора можно срав-нить с разработкой в прошлом гибридных лазеров или крем-ниевых модуляторов. Если все эти технологии совместить в одном устройстве, мы получим пока несуществующий совер-шенно новый класс цифровых

«Нанофотонный лавинный фотоприемник» (цветами пока-заны материалы) – одно из самых быстрых и экономичных

устройств своего рода: оно может получать оптические информа-ционные сигналы на скорости 40 Гигабит в секунду, одновременно усиливая их вдесятеро. Также чипу требуется намного меньшее напряжение – 1,5 вольта против 20-30, нужных большинству сход-ных устройств.

(b) – интенсивность входного луча; (с) – напряженность электри-ческого поля, вызывающего лавинный эффект; (d) и (e) – микро-снимки германиевых лавинных фотодиодов – главных частей при-емника.

машин», – говорят представи-тели IBM в пресс-релизе.

42 май • 2010

ННесмотря на то что сен-сорные экраны существуют довольно давно, пока не поя-вилось массовой и доступной технологии, позволяющей ре-гистрировать не только факт нажатия, но и его силу. Инже-неры из Peratech, созданной в 1996 году на базе одной из исследовательских лаборато-

Среди направлений, в которых Peratech на-

меревается применить свою разработку, заявлена робото-техника. Как полагают пред-ставители компании, создан-ные с использованием QTC роботы будут подобно людям ощущать воздействие внеш-него мира «всей кожей».

секрет фирмыбизнес, лþди и деньги

Разработано сенсорное покрытие с квантовой начинкой

Британская компания Peratech совмест-но с Samsung Electronics объявили о ско-ром появлении сенсорного экрана нового типа. Его поверхность, созданная из уникального композитного материала, сверхчувствительна к силе нажатия – для надежной фиксации прикосновения достаточно ее смещения всего лишь на 2 микрометра.

Эксклюзивная разработка Peratech позволила сделать покрытие очень тонким – всего 75 микрометров. Линейка датчиков, измеряющих сопротивление покрытия, расположена по периметру экрана.

рий Даремского университета (Durham University), предлага-ют решить эту проблему, сде-лав покрытие экрана из спе-

2010 • май 43

Вверху: благодаря туннельному эффекту у QTC-поверхности при нажатии сопротивление падает по экспоненте, причем

разница в проводимости между свободным и сжатым состоянием достигает 1012 раз.

Внизу: схема изменения поведения наночастиц в зависимости от силы надавливания.

стью, но сделанный по другой технологии, недавно проде-монстрировала Mitsubishi).

Первые образцы устройств с измерением силы нажатия на экран от Samsung могут появиться уже в апреле нынешнего года. В конце ян-варя представители Peratech сообщили, что лицензию на изготовление покрытий из QTC для сенсорных экранов

циального токопроводящего композитного материала – QTC.

Quantum Tunneling Composite – «композитный материал с эффектом кван-тового туннелирования», так расшифровывается название новинки, призванное под-черкнуть ее главный козырь. суть туннельного эффекта, поясним, состоит в «перепры-гивании электронов» между двумя проводниками, когда те находятся на близком рас-стоянии, но все еще разделе-ны изолирующим слоем.

В QTC-поверхности тун-нельный эффект достигается благодаря использованию металлических частиц диаме-тром около 10 нанометров, по форме напоминающих утыканные шипами шары. Не касаясь друг друга, они при надавливании чуть-чуть сбли-жаются и начинают эффек-тивно проводить ток. Такой подход экономит довольно много энергии по сравнению с поверхностью из прово-дящих полимеров с линейно падающим по мере нажатия сопротивлением.

Помимо более удобного интерфейса «прокрутки», тех-нология QTC, что гораздо бо-лее интересно, сможет при-внести в сенсорные экраны дополнительное «третье из-мерение» вдобавок к коорди-натным осям X и Y (отметим, что экран с такой способно-

также приобрела и японская компания Nissha, производи-тель дисплеев для Nintendo и LG.


44 май • 2010

секрет фирмыбизнес, лþди и деньги

«Рюкзакресло» рассчитано на детишек ростом до 135 сантиметров и весом 15-36 килограммов.

Британцы скрестили рюкзак с автомобильным сиденьем

Идея совместить рюкзак и устанавли-ваемое в автомобилях сиденье для де-тей 4–12 лет (так называемый бустер) принадлежит британской компании Magmatic. Новинка BoostApak поступает в продажу нынешней весной.

http://www.youtube.com/watch?v=BPiKFjZ0fTY&feature

2010 • май 45

Вряд ли можно на 100% предвидеть поездку с ребенком в такси или просто в чужой машине и иметь на этот случай с

собой обычный бустер. BoostApak решает проблему, и в этом его главное преимущество.

ВВнутри рюкзака, на котором в дороге сидит ребенок, как ни странно, может быть практиче-ски что угодно, хоть школьный завтрак: отсек с вещами надеж-но защищает ультрапрочная пластиковая оболочка. Ее жест-кость, конечно же, компенсиро-вана мягкой подушкой с другой стороны рюкзака.

Разработчики отмечают эргономичность, помогающую выработать правильную осанку, запатентованную схему склады-вания, наличие светоотражаю-щих элементов и снимающийся для стирки чехол сиденья. На прилавках BoostApak должен появиться к апрелю. Его цену производитель пока предпо-читает скрывать, но нетрудно выяснить, что она составляет 40 фунтов ($56,60).

стоит отметить, что Magmatic занимается воплоще-нием в жизнь идей изобретате-ля Роберта Ло (Rob Law). Главная из них – это получивший массу наград чемоданчик на колесах Trunki, на котором дети могут кататься верхом, если родитель тянет веселый багаж за собой. Некоторый интерес представ-ляет и Yondi – подушка, под-держивающая голову ребенка во время сна в автомобильном кресле.

ННедавно команда ученых из Массачусетского техно-логического института (MIT), возглавляемая Марином со-лячичем (Marin Soljačic), со-вершила очередной шаг на пути превращения технологии беспроводного электричества из лабораторного «фокуса» в пригодную для тиражирова-ния технологию. совершенно

неожиданно они обнаружили эффект, позволяющий поднять КПД передачи. Но прежде чем рассказать о новом экспери-менте, стоит сделать отступле-ние.

В качестве переносчика энергии в данном случае ис-пользуется ближнее магнитное поле, осциллирующее с высо-кой частотой в несколько мега-

46 май • 2010

эврикаизобретения, открытия, гипотезы

Беспроводное электричество поразило своих создателей

Различным способам беспроводной передачи электроэнергии насчитывается вот уже лет сто, однако до сих пор ни один не продемонстрировал качеств, необходимых для появления его в быту. Технология WiTricity (передающие и приемные устройства изображены на картинке) тоже не является идеалом, но на днях она все же повысила свой шанс на коммерческий (и исторический) успех.

Питающиеся неосязаемым способом бытовые приборы, освобожденные от электрических проводов, не первый раз будоражат умы изобретателей. Но имен-но теперь специалисты подошли к тому, чтобы научить серийные пылесосы, тор-шеры, телевизоры, автомобили, имплан-таты, мобильные роботы и лэптопы эффективно и безопасно получать ток из беспроводного источника.

http://www.ted.com/talks/view/id/619

2010 • май 47

Изобретатели также просят не путать WiTricity с передачей энергии посредством электро-магнитных волн: мол, новый метод – «неизлучающий».

И еще несколько важных «не», указанных создателями. WiTricity – не аналог транс-форматора с разведенными на несколько метров обмотками (последний в таком случае пере-стает работать). Это не улучшен-ная электрическая зубная щет-ка: она хоть и умеет заряжаться без электрического контакта, но все равно требует помещения в «док-станцию» для сближения передающей и приемной индук-тивных катушек до расстояния в миллиметр. «Уайтрисити» – не микроволновка, способная под-жарить живой объект, поскольку пульсирующее магнитное поле, работающее в системе WiTricity, на человека не влияет. Наконец,

«Беспроводное электричество» – даже не «таинственная и ужас-ная» башня Теслы (Wardenclyffe Tower), при помощи которой великий изобретатель наме-ревался продемонстрировать передачу энергии на большое расстояние.

Первый опыт по беспро-водной передаче энергии ме-тодом WiTricity на 60-ваттную лампочку, удаленную на два с лишним метра от источника, Марин и его коллеги провели в 2007 году. КПД был невелик – порядка 40%, зато уже тогда изобретатели указывали на ощутимый плюс новинки – без-опасность.

Применяемое в системе поле в 10 тысяч раз слабее, чем то, что царит в сердце-вине магнитно-резонансного томографа. Так что ни живые организмы, ни медицинские

Главные авторы WiTricity: Марин Солячич (слева), Аристеи-дис Каралис (Aristeidis Karalis) и Джон Иоаннополус (John

Joannopoulos). Справа: принципиальная схема WiTricity. Передаю-щая катушка (левая) включена в розетку. Приемная – соединена с потребителем. Линии магнитного поля первой катушки (голубой цвет) способны огибать относительно небольшие проводящие препятствия (а дерево, ткань, стекло, бетон или человека они и вовсе не замечают), успешно переправляя энергию (желтые ли-нии) к приемному кольцу.

Идеализированные (на данном рисунке) маг-

нитные катушки (желтый цвет), окруженные своими полями (красный и синий), пе-редают друг другу энергию на расстоянии D, многократно большем, чем размер самих катушек. Это ученые и назы-вают резонансной магнитной связью (или сцеплением) – Resonant Magnetic Coupling.

герц. Для переброски необхо-димы две магнитные катушки, настроенные на одинаковую частоту резонанса. Перекачку энергии между ними ученые сравнивают с разрушением резонирующего стеклянного бокала, когда он «слышит» звук строго определенной частоты.

В результате взаимодей-ствия катушек и получается то, что было названо «Бес-проводным электричеством» (WiTricity). Кстати, слово это – торговая марка, которая при-надлежит одноименной кор-порации, основанной соля-чичем и рядом его коллег из MIT. Корпорация указывает, что данный термин приме-ним только к ее технологии и к продуктам, созданным на ее основе. Большая просьба –

http://www.ted.com/talks/view/id/619

не использовать «уайтрисити» как синоним беспроводной передачи энергии вообще.

48 май • 2010

Слева: 1 – специальная схема переводит обычный пере-менный ток в высокочастотный, он питает передающую

катушку, создающую осциллирующее магнитное поле. 2 – при-емная катушка в устройстве-потребителе должна быть настрое-на на ту же частоту. 3 – резонансная связь между катушками превращает магнитное поле обратно в электрический ток, ко-торый питает лампочку.

Справа: по мнению авторов системы, одна катушка на потолке может снабжать энергией все приборы и устройства в комнате – от нескольких светильников и телевизора до ноутбука и DVD-проигрывателя.

эврика

имплантаты, ни кардиостиму-ляторы и прочая чувствитель-ная техника такого рода, ни бытовая электроника почув-ствовать на себе действие это-го поля не могут.

Теперь же солячич и его соратники открыли, что на КПД системы WiTricity влияют не только размер, геометрия и на-стройка катушек, а также дис-танция между ними, но и число потребителей. Парадоксально, на первый взгляд, однако два приемных прибора, размещен-ные на расстоянии от 1,6 до 2,7 метра по обе стороны от пере-дающей «антенны», показали на 10% лучший КПД, чем в слу-чае если связь осуществлялась только между одним источни-ком и потребителем, как было в предыдущих опытах.

Причем улучшение про-слеживалось независимо от того, каков был КПД для пар передатчик-приемник по от-дельности. Ученые предполо-жили, что при дальнейшем до-бавлении новых потребителей КПД будет еще повышаться, хотя пока не вполне ясно – на-сколько. (Детали эксперимента раскрывает статья в Applied Physics Letters.)

Передающая катушка в но-вом эксперименте насчитывала площадь в 1 квадратный метр, а приемные – всего по 0,07 м2 каждая. И это тоже интересно: громоздкость «приемников» в прежних опытах ставила под сомнение желание производи-телей техники снабжать такими системами свою аппаратуру – едва ли вам понравился бы

самозаряжающийся ноутбук, блок WiTricity которого по раз-меру сопоставим с самим ком-пьютером.

Но главное – эффект улуч-шения общего КПД при одно-временной работе с несколь-кими потребителями означает зеленую улицу для голубой мечты солячича – дома, запол-ненного разнообразной тех-никой, получающей питание из невидимых «неизлучающих излучателей», спрятанных в по-толках или стенах комнат.

А может быть, и не только в комнатах, но и в гараже? Конеч-но, зарядить электромобиль можно и обычным способом. Но прелесть WiTricity в том, что ни-чего никуда не нужно подклю-чать и даже помнить об этом – теоретически машину можно научить самой по прибытию в гараж (или на автостоянку компании) посылать «запрос» системе и подпитывать акку-мулятор от магнитной катушки, уложенной в полу.

Кстати, в некоторых экспе-риментах специалисты WiTricity довели мощность передачи до трех киловатт (а начинали, напомним, с 60-ваттной лам-почки). КПД же варьируется в зависимости от целого на-бора параметров, однако, как утверждает корпорация, при достаточно близких катушках он может превышать 95%.

Нетрудно догадаться, что перспективный метод пере-дачи электроэнергии на не-

2010 • май 49

Одна из опытных установок Intel WREL, без проводов передающая электропитание (наряду с аудиосигналом) с

MP3-плеера на небольшую колонку.

Демонстрационный образец ЖК-экрана,

получающего электриче-ское питание через первый прототип бытового набора WiTricity. Передающая ка-тушка лежит на полу, прием-ная – на столе.

изобретения, открытия, гипотезы

казала первый в мире полно-стью беспроводной HDTV-телевизор. На его экран по воздуху передавался не только видеосигнал с проигрывателя (для чего применялся офици-ально родившийся букваль-но месяцем раньше стандарт Wireless Home Digital Interface), но и электропитание. Послед-нее обеспечивала именно тех-нология WiTricity.

А еще компания солячича ведет переговоры с произво-дителями мебели об установ-ке катушек в столы и стены шкафов. Первое объявление о серийном продукте партне-ра WiTricity ожидается к концу 2010 года.

Вообще же специалисты предсказывают появление на рынке настоящих бестселле-

сколько метров без проводов и необходимости в прицели-вании каких-нибудь «силовых лучей» должен заинтересовать широкий спектр компаний. Не-которые уже работают в этом направлении самостоятельно.

Например, отталкиваясь от принципов, обоснованных и испытанных солячичем и его коллегами, Intel ныне развивает свою модификацию резонанс-ной передачи электроэнергии – Wireless Resonant Energy Link (WREL). Еще в 2008 году ком-пания достигла на данном по-прище блестящего результата, продемонстрировав «магнит-ную» передачу тока с КПД 75%.

собственные опыты, вос-производящие эксперименты физиков из Массачусетского технологического, ставит сей-час и Sony.

Однако солячич уверен, что его инновация не затеря-

ется среди продукции коллег-конкурентов. Ведь именно первооткрыватели технологии больше всех набили с ней ши-шек и готовы к углубленному ее изучению и совершенство-ванию. скажем, настройка даже пары катушек не так проста, как кажется на поверхностный взгляд. Ученый несколько лет подряд ставил опыты в лабо-ратории, прежде чем построил систему, которая работает дей-ствительно надежно.

«Беспроводное электриче-ство», по словам его авторов, изначально задумывалось как OEM-продукт. Потому в буду-щем можно ожидать появления данной технологии в товарах других компаний.

И пробный шар в сторону потенциальных потребителей уже запущен. В январе в Лас-Вегасе на выставке CES 2010 китайская компания Haier по-

50 май • 2010

Компания Haier является одним из крупнейших в мире производителей бытовой электроники. Неудивительно,

что ее инженеры заинтересовались возможностью соединить новейшие технологии беспроводной передачи HDTV-сигнала и беспроводного электропитания и даже ухитрились первыми по-казать такой прибор в действии.

эврика

ров – новых продуктов со встро-енным приемником WiTricity. Причем никто еще не может уве-ренно сказать – что это будут за вещи.

Любопытно, что история WiTricity началась несколько лет назад с ряда досадных про-буждений Марина. Несколько раз в течение месяца его будил сигнал разряженного телефо-на, просящего «поесть». Забы-вавший вовремя подключить мобильник к розетке ученый удивлялся: разве не смешно, что телефон находится в не-скольких метрах от электриче-ской сети, но не в состоянии получить эту энергию. После очередного пробуждения в три часа ночи солячич подумал: было бы здорово, если б теле-фон смог позаботиться о своей зарядке сам.

Заметим, речь сразу пошла не о новом варианте «коври-ков» для зарядки карманных приборов. Такие системы рабо-тают, только если устройство положить непосредственно на «коврик», а это ведь для забыв-чивых людей ничуть не лучше, чем необходимость просто втыкать проводок в розетку. Нет, телефон должен был полу-чать электроэнергию в любом месте комнаты, а то и кварти-ры, и не важно, бросили ли вы его на столе, диване или подо-коннике.

Тут обычная электромаг-нитная индукция, направлен-ные микроволновые лучи и

«осторожные» инфракрасные лазеры – не годились. Марин взялся за поиск других вари-антов. Едва ли он тогда мог по-думать, что через некоторое время пищащий и «голодный» телефон приведет его к созда-нию собственной компании и появлению технологии, способ-

ной «делать заголовки» и, что куда важнее, заинтересовать промышленных партнеров.

Добавим, что о принципах, истории и будущем WiTricity некогда довольно подробно рассказал исполнительный директор корпорации Эрик Ги-лер (Eric Giler).

2010 • май 51

ЧЧистая переохлажденная вода способна оставаться жидкой до –40 °с, и обычно переходу ее в кристаллическое состояние спо-собствует какое-либо внешнее возмущение или добавка центров кристаллизации (мелких твердых частиц). Однако возможна пара-доксальная ситуация, при кото-рой переохлажденная жидкость самопроизвольно и резко начнет обращаться в лед при нагреве.

Данный эффект, как откры-ли Любомирский и его коллеги, получается при контакте воды с пироэлектриками. Последние представляют собой материалы, способные при росте или паде-нии температуры создавать на своей поверхности временные нескомпенсированные электри-ческие заряды.

По результатам эксперимен-тов с водой на кристалле LiTaO3 и на квазиаморфной тонкой пленке SrTiO3 ученые установили, что по-явление положительных зарядов на поверхности этих веществ способствует кристаллизации H2O, а отрицательных зарядов, напротив, снижает температуру замерзания воды. Это, в свою очередь, приводит к интересным явлениям.

Так, капельки воды, охлаж-денные на отрицательно заря-женной поверхности LiTaO3 до 11 градусов ниже нуля (и остающие-ся при этом жидкими), мгновенно замораживаются при повышении температуры до –8 °C, поскольку пироэлектрик в этот момент ме-няет заряд поверхности на поло-жительный.


Физики заморозили

воду нагреванием

При контакте с определенным классом веществ переохлажденная вода начина-ет превращаться в лед с повышением температуры. Такой необычный опыт провела группа исследователей под руко-водством Игоря Любомирского из научно-го института Вайцмана.

Понимание всех тонкостей взаимодействия воды и пироэ-лектриков может дать богатую пищу для размышлений о защит-ных процессах в тканях холодно-кровных животных, попадающих в лед, а также может привести к новым методам криоконсер-вации клеток и тканей, защиты сельскохозяйственных растений от замерзания и искусственной генерации облаков.

52 май • 2010

Т


Недостаток передачи Интернета через светильники очевиден – их придется включать и днем. Но во многих случаях свет в помещениях и так горит почти постоянно.

Разработана передача Интернета через бытовое освещение

Удобным источником широкополосного Интернета могут быть светильни-ки, работающие в комнате или офисе. В этом убеждены Елена Вучич (Jelena Vucic) и ее коллеги из института Генриха Герца (Heinrich Hertz Institute).

Технология беспровод-ной передачи данных через видимый свет (Visible Light Communication – VLC) преду-сматривает кодировку инфор-мации в мерцании обычных бытовых светильников, рас-

положенных на потолке или в торшерах (обратную передачу от ноутбуков в сеть, по идее, нетрудно организовать схо-жим образом – при помощи светодиодов на компьютере и фотоприемников на потолке).

2010 • май 53

содействии специалистов Siemens, достигли пиковой скорости передачи данных «по воздуху» через коммерче-ский белый светодиод даже в 500 мегабит в секунду.

К концу 2010 года инсти-тут инженеров электротех-ники и электроники (IEEE) должен разработать отрасле-

вой стандарт на VLC. А пока о последних достижениях в этой области Вучич и ее кол-леги планируют отчитаться на выставке-конференции по связи и волоконной оптике (OFC/NFOEC), которая старто-вала в марта 2010 года в сан-Диего (презентация проекта прошла 25-го марта).

«Преимущество технологии в том, что вы будете исполь-зовать светильники, которые уже есть», – говорит Елена

Вучич. Кстати, технология может пригодиться не только в быту. Тот же принцип позволит светодиодным светофорам переда-вать цифровые данные на автомобили или поезда, не преры-вая своей обычной работы, – полагают немецкие ученые.

А еще передача цифровой информации через светильники мо-жет быть полезной там, где обычная беспроводная трансляция данных способна помешать работе чувствительной медицин-ской или лабораторной аппаратуры.

Поскольку применение в роли носителя видимого све-та не требует лицензии, оно в ряде случаев может оказать-ся интересной альтернати-вой радиосвязи Wi-Fi. К тому же световые локальные сети ограничены стенами комнаты (выход света через окно будет мало продуктивен), а значит, они не подвержены влиянию перекрестных помех и защи-щены от Wi-Fi-хакеров.

Разумеется, мерцание света будет в миллионы раз более частым, чем способен заметить человеческий глаз, так что подключенные к Ин-тернету светильники продол-жат нормально выполнять свою основную функцию. Увы, лампы накаливания и люминесцентные лампочки на роль передатчиков не го-дятся: они не могут мерцать достаточно быстро, так что остаются светодиоды. Но они все равно уже получают все большее распространение в бытовом освещении.

Один белый светоди-од может обеспечить каче-ственную передачу сигнала на расстояние до 5 метров, а несколько светильников спо-собны покрыть своим дей-ствием большое помещение. скорость передачи (при при-емлемых ошибках и потерях) составляет 100–230 мегабит в секунду. И, как гласит пресс-релиз института, в одном из опытов его сотрудники, при

54 май • 2010


Новое устройство позволяет создать интенсивный и стабильно работающий при комнатной температуре источник отдельных фотонов.Большая система из таких наноустройств, которые смогут работать как независимо, так и вместе, была бы солидным шагом к вычислительным квантовым сетям.

Алмазная проволока осветила путь к компьютеру будущего

Алмазы известны своей красотой и не-обычным взаимодействием со светом, придающим бриллиантам неповтори-мую игру лучей. Дефект такого камня для ювелиров – огорчение, а физикам – радость. Новое исследование показало, что несовершенства этого кристалла можно с успехом использовать для тонкого управления одиночными фо-тонами.

2010 • май 55

В ходе эксперимента с NV-дефектом можно изменять квантовое состояние частиц внутри камня. Предшество-

вавшие опыты других ученых публиковались, в Physical Review Letters и Nature Nanotechnologies.

ВВпервые в лабораторных условиях был разработан и при-менен на практике метод полу-чения цельных нанопроводков из алмаза. Ранее исследовате-лям удавалось только частично внедрять крошечные фрагмен-ты минерала в структуру такого малого масштаба.

Впрочем, ключевой момент нынешнего достижения заклю-чен не в масштабе объектов. Как наглядно показала команда специалистов во главе с учены-ми Гарвардской школы инжене-рии и прикладных наук (Harvard SEAS), алмазная нанопроволока может служить источником еди-ничных фотонов, выдаваемых «по требованию».

Группа Марко Лонкара (Marko Loncar) нашла подтверж-дение ранее рассчитанной на бумаге гипотезе в ходе своей программы по изучению не-линейных свойств фотонных кристаллов. Новая разработка совмещает в себе сразу две заявленные на сайте проекта цели: создание нанофотонного устройства, способного обраба-тывать квантовую информацию, и высокочастотного генератора в рамках оптико-механической системы.

По словам ученых, новый способ радикального улучше-ния производительности ис-точника отдельных фотонов базируется на природном све-тоизлучающем дефекте камня, называемом азотной вакансией (nitrogen vacancy – NV), или про-

сто центром цвета алмаза. Наи-более хорошо изучена его связь с фотолюминесценцией камня, интенсивность и длина волны которой может быть изменена направленным магнитным или электрическим полем, микро-волновым излучением или све-том.

То, что затем происходит с электронами в области NV-дефекта, объясняется учены-ми с точки зрения изменения спина и сопутствующих ему яв-лений, таких как квантовая за-путанность, спин-орбитальное взаимодействие и осцилляция Раби.

Условно говоря, центр цвета «обменивается информацией» с внешним источником лучей. Но эффективный прием фотонов в

обычном камне затруднен из-за того, что чаще всего центры цвета находятся глубоко вну-три них. «Пойманные в ловуш-ку» атомы взаимодействуют с остальной кристаллической решеткой, в результате чего изменяется их электронное со-стояние (спин).

Если мы имеем дело с ювелирными изделиями, то видимым результатом будет красивая игра прихотливо пре-ломленных световых лучей. Но гарвардских ученых интересует вовсе не красота. Они нацелены на создание устройств, исполь-зующих квантово-механические эффекты, например квантовых компьютеров.

Дело в том, что спином элек-трона в отдельном центре цве-

56 май • 2010

Для создания опытного образца (слева) специалисты ис-пользовали те же физические процессы, что в природе

придают оттенки цветным алмазам. Например, голубой алмаз сигнализирует о примеси атомов бора, а желтый – азота. На микроснимке (справа) обозначен хорошо различимый NY-дефект.

Система на базе алмазных нанопроводков (на рисунке выделен центр цвета) должна быть лишена некоторых

недостатков, присущих другим устройствам подобного рода, в основе которых лежат флуоресцентные красители, квантовые точки и нанотрубки – так, алмазные нанопроводки могут быть получены в больших количествах и без проблем интегрированы в различные наноустройства.

эврика

та можно манипулировать при комнатной температуре. Каждый NV-дефект в этом случае превра-щается в кубит – наименьший элемент для хранения информа-ции в таком компьютере.

«Разработанное нами устройство на основе алмазных нанопроводков фактически ра-ботает как крохотная антенна, генерирующая сильный поток отдельных фотонов, регистри-руемый микроскопом, – гово-рит Лонкар, на днях получив-ший на свои изыскания грант в $50 тысяч. – Устойчивая связь относящегося к наномиру цен-тра цвета с макрообъектами (световодами и линзами) и есть недостающее звено в создании квантового компьютера».

Однофотонная антенна, ра-ботающая как на прием, так и на передачу, позволит воссоздать это «недостающее звено», есте-ственно и эффективно связав детектор с индивидуальным

центром цвета алмаза, увеличи-вая его яркость и чувствитель-ность. создание опытного об-разца такого устройства можно считать одним из ключевых ша-гов на пути достижения новых,

быстрых и безопасных техноло-гических средств вычисления и связи.

Действующий образец устройства сейчас представля-ет собой массив из нескольких тысяч алмазных нанопровод-ков. Каждый из них насчитывает всего несколько микрометров в длину и примерно 200 наноме-тров в диаметре.

Один нюанс пока ограни-чивает исследователей – в при-родных алмазах NV-дефекты распределены неравномерно, что затрудняет использование нанопроводков как антенн. В ближайшем будущем ученые планируют путем ионной бом-бардировки создать равномер-ное распределение центров цвета в каждом кристалле.

2010 • май 57

ММетод управления клетками живого организма, подвешенны-ми в жидкости при помощи маг-нитного поля, разработали био-логи из университета Райса (Rice University) и онкологического центра Андерсона при универси-тете Техаса (M. D. Anderson Cancer Center).

Как ни крути (в прямом и переносном смысле слова), а пе-чень, сердце и даже отдельные ткани в чашке Петри не вырас-тишь. Потому что плоская она, а в таких условиях биологический материал ведет себя неадекват-но, не соответствуют наблюдае-мые явления тем, что происходят внутри тела.

Вот и стараются ученые соз-дать трехмерную матрицу для тканей и органов, изобретая раз-

нообразные объемные чашки Пе-три. Нынешняя работа продолжи-ла это направление.

Глауко соудза (Glauco Souza) и его коллеги попробовали рас-положить клетки в трехмерном пространстве без каких-либо под-ручных приспособлений и микро-скопических лесов. Они подняли клетки со дна сосуда при помощи магнитного поля.

Для этого ученые изготовили гидрогель на основе полимера, который содержал наночастицы золота диаметром 50±8 наноме-тров и специально созданные вирусы – фаги. считается, что они поражают бактерии, но безопас-ны для клеток млекопитающих.

Эти «наночелноки», которые американские биологи именуют Au-phage-MIO, способны достав-

На фото трехмерная клеточная структура,

выращенная в магнитном поле.


Фаги подвесили железные

клетки в магнитном

поле

Выращивать клетки человеческого тела, левитирующие в магнитном поле, научи-лись американские медики. Для этого им потребовалось собрать воедино несколь-ко созданных ранее технологий. Новая методика призвана облегчить тестиро-вание лекарств и изучение раковых опухо-лей, так как, по мнению ученых, помогает клеткам «почувствовать себя как дома».

лять в клетки и органы специфи-ческие грузы. В данном случае такой полезной нагрузкой стали наночастицы магнетита (Fe3O4, диаметром 10-100 нм).

После того как в гель были добавлены живые клетки, фаги заставили магнитные частицы внедриться внутрь них. На это ушло несколько часов. Затем гель удалили, культуру тщательно про-мыли, и далее начались экспери-

58 май • 2010

эврика

менты с использованием магнит-ного поля.

Выяснилось: чтобы клетки начали левитировать и образо-вывать трехмерную суспензию в питательной жидкости, доста-точно приложить слабое поле. В пресс-релизе университета Рай-са упоминается, что использован-ный магнит был сопоставим по размерам с монетой.

В таком подвешенном поло-жении клетки могут жить и раз-множаться, распространяясь во все стороны, – это для них более естественно, чем обитание на плоском дне чашки. Значит, в ла-бораторных условиях они и функ-ционировать будут так же, как в живой природе.

Для проверки этого предпо-ложения медики провели сле-дующий эксперимент: они взяли глиобластомы (раковые клетки опухоли, образовавшиеся в мозге человека) и провели с ними все вышеописанные манипуляции.

Глиобластомы «проросли» в трехмерной среде (через 72 часа образовались сферы диаме-тром один миллиметр) и начали производить те же белки, что и в организме мыши. При этом в предыдущих опытах в плоских чашках ничего подобного с рако-выми клетками не происходило (подробности – в статье авторов разработки в журнале Nature Nanotechnology).

Передвигая магнит и изменяя напряженность магнитного поля, биологи научились варьировать форму «мячиков» из клеток. Это может пригодиться в будущем

при создании тканей разных ти-пов. скажем, кожа и нервные во-локна растут по-разному, значит, и «вытягивать» их надо непохо-жими способами.

«Прелесть этого метода в том, что он дает клеткам возможность взаимодействовать между собой, строить трехмерную структуру из микротканей. Простота техно-логии позволяет использовать ее любой лаборатории, которая только-только начинает зани-маться выращиванием простран-ственных культур клеток, любой научной группе, заинтересован-ной в изучении стволовых кле-

Микрофотографии левитирующих глиобластом, получен-ные при помощи просвечивающей электронной микро-

скопии. Слева направо: после 24 часов культивирования, на-ночастицы магнетита внутри клеток выделены черным цветом; через 7 дней, в центре сфер из клеток наночастицы перемести-лись во внеклеточный матрикс; также 7 дней спустя, в оболоч-ке сфер почти не осталось наночастиц. Масштабная линейка – 5 микрометров.

Невооруженным гла-зом видно, что при

осаждении гидрогель очень хорошо захватывает части-цы оксида железа.

Схема процесса обработки клеток.

2010 • май 59

изобретения, открытия, гипотезы

ток. Метод можно применять в регенеративной медицине и биотехнологиях, а также испыта-нии лекарств», – говорит один из исследователей Роберт Рафаэль (Robert Raphael).

Американские ученые меч-тают, что рано или поздно при содействии их технологии будут выращиваться ткани для транс-плантации и даже целые челове-ческие органы. Но пока основным применением новинки, скорее всего, действительно станет те-стирование лекарственных пре-паратов и методов лечения зло-качественных опухолей.

«Культуры, растущие в трех-мерном пространстве, больше похожи на настоящие ткани тела, соответственно, они предостав-ляют более достоверные резуль-таты доклинических испытаний лекарств, – рассказывает еще один автор работы Том Киллиан (Tom Killian). – Между тем, если вам удастся улучшить точность ранней процедуры проверки ле-карств хотя бы на 10%, вы сэконо-мите сотни миллионов долларов на каждом препарате».

Еще один плюс нового ме-тода – скорость. «Магнитные силы заставляют частицы сли-паться очень быстро», – отме-чает Джордж Уайтсайдс (George Whitesides) из Гарварда, не уча-ствовавший в данной работе.

«Если вы тестируете, к при-меру, 100 тысяч доз лекарств на токсичность на 100 тысячах об-разцов ткани, экономия времени может быть весьма значитель-

ной», – вторит ему Киллиан.Однако Уайтсайдс указывает

и на один из недостатков мето-да, присущий, впрочем, и всем остальным: клетки, расположен-ные во внутренней части лю-бых лабораторных трехмерных структур, страдают от недостатка питательных веществ, кислорода и быстро отмирают. На это Том отвечает, что вместе с коллегами уже работает над созданием рас-твора, который, возможно, решит эту проблему.

Еще одно применение новин-ки – изучение рака. Злокачествен-ные опухоли, выращенные на «не-видимой матрице», создаваемой магнитным полем, также больше похожи на те, что разрастаются в человеческом теле. Это само по себе большое достижение, до-бавляет еще один исследователь Вадих Арап (Wadih Arap).

Сверху: фотографии подвешенных глиобластом, получен-ные при помощи сканирующей электронной микроско-

пии: спустя 24 часа после начала эксперимента и на восьмой день. Масштабная линейка – 100 микрометров. Внизу: флуо-ресценция клеток на второй день и через 12 недель, послед-няя демонстрирует жизнеспособность клеток. Линейка – 200 микрометров.

сейчас команда соудза про-водит дополнительные тесты-сравнения существующих ныне методов выращивания трехмер-ных матриц из клеток и новой магнитной технологии. Пока Глауко уверен, что эта разработка покажет точно такие же, если не лучшие результаты.

Кстати, дальнейшей коммер-циализацией метода займется начинающая компания Nano3D Biosciences, которой теперь при-надлежит лицензия на создание магнитного геля. Достоверно известно, что в ней уже при-думали простое и понятное на-звание будущему устройству – Bio-Assembler («Биосборщик»). Вероятно, именно его в скором времени начнут предлагать всем лабораториям, желающим опро-бовать новый необычный метод выращивания тканей.

60 май • 2010

сетевое окружениеинтернет и связь в Украине и в мире

Мехатроника, телеком-муникации, домашняя техника и лаборатор-ные эксперименты… Самые разные области инженерии могут из-влечь выгоду из этой яркой новинки.

Уловитель жестов примерил облик черного куба

http://www.youtube.com/watch?v=ieolCZBvKPQ&featurehttp://www.youtube.com/watch?v=vYnzTsbYuOA&feature

Н

Взаимодействие человека с домашней техникой может выйти на новый уро-вень с появлением универсального раз-влекательного куба типа «все в одном». Пусть этот откликающийся буквально на мановения руки куб – пока еще ди-зайнерская концепция, начинка для него уже существует. И встроена она может быть во что угодно.

Небольшой кубик на ножке своим простым дизайном не привлекает особого внимания, но мечтает быть в центре собы-

тий. Он готов включить музыку, полистать семейные фотогра-фии, рассказать о погоде или показать последние сообщения,

2010 • май 61

«Контактные дисплеи без контакта» придают кубу занят-ные свойства: управление им можно превратить в на-

стоящую игру.

По замыслу разра-ботчиков, в нижнюю

часть куба должен быть встроен динамик, окружаю-щий металлическую ножку. Фактически Gesture Cube, помимо устройства связи с PC и промежуточного звена в коммуникации ряда мо-бильных устройств, должен выступать и как автономный мультимедийный плеер.

как подчеркнуто в его названии, управляется жестами.

На поверхность куба долж-ны выводиться пункты меню в зависимости от действий пользователя: в один момент «крыша» куба превращается в верньер радиостанции, в другой –

пришедшие по почте. На кухне устройство поделится рецепта-ми блюд, а в гостиной послужит «душой компании», предложив массу мультимедийных развле-чений.

Таков разносторонний приборчик «Жесточувстви-тельный куб» (Gesture Cube), придуманный в Lunar Europe – германском отделении амери-канской дизайнерской студии Lunar.

Его боковые и верхняя гра-ни представляют собой экраны, при помощи которых человек может управлять кубом. Мы на-звали бы их контактными, толь-ко вот контакта как такового тут и не требуется: Gesture Cube,

62 май • 2010

Чип GestIC чувствует руку на приличном расстоянии и легко различает между собой множество движений как

всей кисти, так и отдельных пальцев. При этом чип может вы-водить на экран PC все параметры движения – смещение по координатным осям, скорость и так далее.Свою новую технологию Ident явила свету в середине февраля на прошедшем в Барселоне Всемирном конгрессе по мобиль-ным устройствам (Mobile World Congress). И это не случайно – чипу GestIC прочат светлое будущее в КПК и мобильниках.

сетевое окружение

показывает перемещаемые с телефона файлы.

Разумеется, кубу не обя-зательно самому «помнить» всю информацию. Необычное устройство играет роль уни-версального пульта ДУ, мыши, клавиатуры и так далее. А со своими подопечными (домаш-ним компьютером, к примеру) он должен связываться по бес-проводной сети.

самое примечательное в этом проекте: фантазия дизай-неров базируется на уже суще-ствующем «железе». Gesture Cube должен использовать новейшую технологию распознавания дви-жений рук GestIC от германской компании Ident Technology.

В отличие от целого спи-ска уже существующих систем управления жестами, бази-рующихся на видеокамерах и программном распознавании картинки, GestIC ощущает при-сутствие человека и вычисляет его действия по вмешательству рук в слабое электрическое поле, окружающее устройство.

Человеческое тело облада-ет некоторой проводимостью, так что для фиксации переме-щений рук и пальцев остава-лось только придумать чувстви-тельную систему, умеющую с достаточной степенью точности «видеть» движения.

Изобретателям куба потре-бовалась система, способная отличать не только простое удаление и приближение руки, но смещение ее в горизонталь-

ной плоскости, перемещение отдельных пальцев по кругу, сжатие их в кулак, раскрытие в стороны и так далее.

Решить эту задачу немцам удалось, разместив четыре сенсора по углам небольшого квадрата. Квадрат этот пред-

ставляет собой одну из трех плат прибора GestIC. Вторая, расположенная сразу под пер-вой, отвечает за обработку сиг-налов с датчиков и собственно расшифровку жестов.

Третья же плата, лежащая под второй, – принимает инфор-

2010 • май 63

интернет и связь в Украине и в мире

мацию от предшественницы и отправляет заранее запрограм-мированные команды на PC или в «мозг» любого иного устрой-ства, которое может быть осна-щено GestIC. Будет ли это все тот же «развлекательный куб», игро-вая консоль или какая-нибудь экспериментальная установка – не так уж и важно.

судьба самого куба еще не-ясна – авторы концепта пока не планируют никаких следующих шагов по его воплощению. При этом они уже размышляют о других устройствах, в которых могли бы во всей красе проя-виться достоинства управления жестами.

Но виртуальный в некото-ром роде проект уже сослужил хорошую службу реальной раз-работке Ident Technology: он на-глядно показал, какие интерес-ные вещи можно придумать на основе чипа GestIC.

По словам представителя Ident Оливера Дитриха (Oliver Dietrich), компания передала права на использование GestIC одному из крупных производи-телей чипов, который должен показать серийную схему к кон-цу нынешнего года.

Первые же бытовые прибо-ры с таким чипом внутри ожи-даются в 2011 году. Возможно, среди них будет что-то, похожее по замыслу и на Gesture Cube, а быть может, мы увидим нечто и вовсе поразительное: вся пре-лесть GestIC – именно в универ-сальности.

Над всем перечнем возможностей куба, кстати, труди-лась немецкая дизайнерская компания, специалист по

пользовательским интерфейсам Zinosign.

64 май • 2010

ННе секрет, что малярия явля-ется одной из главных проблем здравоохранения в Африке. Более миллиона людей каждый год пополняют печальную ста-тистику летальных исходов от этого заболевания. Вдумайтесь: три тысячи ежедневно умира-

ют от малярийных паразитов, переносимых комарами рода Anopheles, и это не говоря уже об экономическом ущербе по-рядка $1 миллиарда в месяц.

сама идея антимоскитно-го лазера, уже построенного и успешно испытанного компани-

здоровый интересмедицина, здоровье, образ жизни

Антимоскит-ный лазер устроил звездные войны в миниатюре

Новый лазер столь избирателен при своей эффективности, что, по словам создателей, сможет за ночь убить бессчетное количество комаров (от 50 до 100 в секунду), не причинив вреда другим насекомым.

Радикальный способ борьбы с распро-странением малярии продемонстриро-вали американские специалисты. Комар буквально обугливается, попадая в поле действия специально разработанного микролазера. Умная система может различать самцов и самок насекомого, уничтожая только последних, которые и переносят заразу.

http://www.youtube.com/watch?v=eYXPqrXZ1eU&featurehttp://www.youtube.com/watch?v=U5Ex2ZIWWog&feature

2010 • май 65

В конечном виде противокомариный лазер должен ока-заться довольно компактным и недорогим прибором.

Изучить новые способы борьбы с малярией бывшего кол-легу Мирволда (крайний справа) попросил небезызвест-

ный Билл Гейтс (Bill Gates), который насмотрелся последствий эпидемии малярии во время своих благотворительных поездок по Мозамбику. Тогда глава Microsoft, напомним, лично пожерт-вовал $168 миллионов на исследование методов профилактики и лечения этого заболевания.

Разработка Вуда, доведен-ная до ума при содействии знаменитого астрофизика, ин-женера и музыканта Джордина Кэра (Jordin Kare) из Ливермор-ской национальной лаборато-рии (LLNL), получила название Photonic Fence Anti-Mosquito

ей Intellectual Ventures (IV), лежа-ла на поверхности еще с начала 1980-х, когда его концепцию представил Лоуэлл Вуд (Lowell Wood). В те годы он был занят в программе Рейгана «стратеги-ческая оборонная инициатива», которую пресса моментально окрестила «Звездными война-ми». сейчас Вуд – сотрудник IV.

с течением времени накал холодной войны спал, а вот мо-скиты на Черном континенте свой натиск только наращива-ли. Идею использования лазера против гнуса извлекли из долго-го ящика благодаря Натану Мир-волду (Nathan Myhrvold), быв-шему техническому директору Microsoft и сооснователю IV.

Laser System. Портативная ла-зерная система молниеносно обнаруживает отдельных кома-ров, ведет цель и уничтожает как по одному насекомому, так и пачками.

Как подчеркивается в на-звании, главная изюминка си-стемы – создание своеобраз-ного светового или фотонного забора (photonic fence), огора-живающего объект, который требуется защитить от насе-комых, например здание или палатку. По периметру такой ограды находятся светодиоды, испускающие пучки инфра-красного излучения на рас-стояние до 30 метров. Контур самой «изгороди» обозначен полосками из светоотражаю-щего материала (аналогичного тому, что используется для раз-метки шоссе).

Рядом со светодиодами располагаются камеры, фикси-рующие тень насекомого в от-раженном свете. В случае втор-жения в зону фотонной ограды устройство подсвечивает его «обычным» лазерным лучом,

66 май • 2010

Хотя первые прототипы антимоскитного лазера (один из них показан вверху) и работали, они были слишком доро-

гими для сборки и использования в странах Третьего мира. По-следняя же версия (внизу), несмотря на футуристический вид, была собрана из б/у компонентов общей стоимостью около $50, найденных Мирволдом и коллегами на Ebay, включая де-тали от лазерных принтеров и цифровых проекторов, игровых консолей и пишущих приводов Blu-ray, а также зум-объективы от цифровых камер.

Синие кружочки – малярийные паразиты, уже прочно обосновавшиеся в крови. Ученые уже испробовали в

борьбе с эпидемией практически все, от синтетических цветов и ядовитого сахара до специальных тестовых часов и жвачки, даже пробовали модифицировать самих комаров, но пока угро-за остается угрозой.

здоровый интерес

как указкой, оценивая размеры насекомого и скорость, с кото-рой оно машет крыльями (сам-ки москита делают это гораздо медленнее самцов).

После «проверки безопас-ности», если система принимает решение уничтожить объект, она активирует гораздо более мощный лазер, поджариваю-щий комара. Используемые ла-зером частоты практически не способны повредить человеку, но, несмотря на это, ученые сделали все для исключения возможности ошибочного сра-батывания.

В тех районах, где малярия является эндемическим за-болеванием, распространены перебои с электроэнергией, поэтому антимоскитный лазер оптимизирован для аккуратно-го и экономного уничтожения вредителей. существует непод-твержденная гипотеза, что он способен даже повреждать ДНК насекомого.

Мирволд с коллегами эф-фектно продемонстрировали устройство на февральской кон-ференции TED 2010 (Technology, Entertainment, Design) в Лонг-Бич. Во время презентации Мирволд выпустил несколько сотен комаров в стеклянный бак – на растерзание своему детищу. Дальнейшую судьбу несчастных кровососов можно пронаблюдать в замедленной съемке (ссылка вначале статьи).

следует отметить, что по-добным «лучом смерти» про-

2010 • май 67

Разложенная по кадрам гибель комара от лазерного луча выглядит именно так.

В конечном счете, цель проекта состоит в использовании лазеров для создания защитного ограждения не только

вокруг больниц, но и для защиты обычных домов и сельскохо-зяйственных областей (как экономичную альтернативу пести-цидам).

медицина, здоровье, образ жизни

новке и демонстрирует раз-ные нюансы ее работы. Пока детище Intellectual Ventures, произведшее колоссальное впечатление на посетителей TED, еще ждет вдохновленного спонсора, который сможет вы-вести его на уровень массовых продаж.

В заключение стоит проци-тировать свежую новость из-за океана, предназначенную специально для любителей поострить на предмет того, что притязания американцев, мол, измельчали: «Летящий недалеко от побережья Кали-форнии самолет обнаружил специально выпущенную бал-листическую ракету и сжег ее лучом еще на разгонном участке траектории». Как гово-рится, комар носа не подточит. со «Звездными войнами» тоже все в порядке.

тивомалярийные разработки Intellectual Ventures не ограни-чиваются. О других любопыт-ных проектах, среди которых «кормление» москитов отрав-ленной кровью, дезориента-ция их в пространстве и новые методы ранней диагностики самого заболевания, можно прочесть в соответствующем разделе на сайте компании.

В еще одном видеоролике (ссылка вначале статьи), сотруд-ник компании Эрик Йохансон (Еric Johanson) в три часа ночи перед выставкой подробно рассказывает о лазерной уста-

Этот рисунок показывает один из способов применения «фотонной ограды». Красный «забор» означает границу,

которую не могут пересечь комары, но все остальные насеко-мые, птицы или люди, напротив, могут чувствовать себя в безо-пасности. Верхнее заграждение отсутствует, так как летуны из комаров плохие.

ГГибкость нейронной сети человека, однажды восхитившая доктора Пола Бачирита (Paul Bach-y-Rita) из университета Ви-сконсина в Мэдисоне (University of Wisconsin-Madison), посте-

пенно стала главной темой его жизни. Бачирита не просто изу-чал этот вопрос, но и задался, на первый взгляд, фантастической целью: как можно на практике транслировать в кору мозга

68 май • 2010


Леденец BrainPort позволяет слепым видеть языком

Для передачи визуальных сигналов от сетчатки к коре головного мозга необходимо около двух миллионов оптических нервных волокон. Разработанное неврологами компании Wicab устройство позволяет получать визуальную информацию через небольшую цифровую камеру с диаметром объектива около 1,5 см.

http://www.youtube.com/watch?v=xNkw28fz9u0&featurehttp://www.youtube.com/watch?v=xOhcy5Vov9k&feature

Мозг – живой инструмент, способный гиб-ко перестраивать свою работу при трав-мах, например, «обучив заново» какой-то функции другой участок коры взамен по-врежденного. Возникшая на фоне этого идея одного американского ученого спустя сорок с лишним лет помогает вернуться к полноценной жизни людям, лишившим-ся света дня.

Доктор Пол Бачирита (1934-2006) еще в

конце 1960-х начал прово-дить эксперименты с визу-альным восприятием через тактильный контакт.

Cложно передать ра-дость Эрика Вайен-

майера (на снимке), когда после двадцати лет в абсо-лютной темноте он попал к доктору Бачирите и уже через час взаимодействия с прибором смог пройти че-рез дверной проем, а позже и вовсе перехватить катя-щийся по полу мяч.

2010 • май 69

внешний видеосигнал, чтобы ослепший человек вновь начал видеть?

Невролог поразил ученый мир тем, что вышел за пределы эскизов и графиков и воплотил свои размышления в виде экс-периментального «машинно-мозгового интерфейса», ключе-вым элементом которого был «языковой дисплей» (Tongue Display Unit – TDU), прототип нынешнего устройства. TDU обладал уже несколькими де-сятками электродов, которые создавали слабое покалывание на языке сообразно яркости пикселей на картинке, снимае-мой видеокамерой.

само собой, мы подробней-шим образом осветили изобре-тение – было это ранее, еще при жизни доктора Бачириты.

В том же материале описы-вался случай Эрика Вайенмайе-ра (Erik Weihenmayer) – доволь-но известной персоны, которой полученный в 13 лет диагноз «слепота» не помешал стать первым незрячим, покорившим 25 мая 2001 года Эверест.

История продолжилась следующим образом: в 2009 году университет Висконсина в Мэдисоне объявил о выходе в свет нового устройства, разви-вающего идеи «языкового дис-плея», – оно получило название BrainPort.

Приуроченный к релизу видеосюжет (ссылка вначале статьи) показывает, как прибор позволяет Эрику вести самую

нормальную жизнь, включая альпинистские упражнения и игру в «камень-ножницы-бумага» с дочкой.

BrainPort работает по тако-му алгоритму: видеосигнал по-ступает от камеры в процессор, который управляет зумом, яр-костью и другими параметрами картинки. Он также преобра-зует цифровые сигналы в элек-трические импульсы, фактиче-ски принимая на себя функции сетчатки.

Затем данные направля-ются на поверхность языка, к «леденцу» – массиву электро-дов площадью 9 см2, каждый из которых соответствует сразу нескольким пикселям в камере. Число электродов в нынешних прототипах составляет от 100 до 600 с небольшим штук. Ин-тенсивность же света напрямую влияет на силу тока и длитель-

70 май • 2010


ность электрических сигналов, которые ощущает язык.

Также электродная решетка обеспечивает пространствен-ную ориентацию, то есть вспыш-ка в центре зрительного поля отобразится в виде импульса в середине решетки. Еще одно видео, демонстрирующее раз-личные нюансы использования «Брейнпорта», сняла команда CBS News.

Как уверяют разработчи-ки, нужно «лишь научиться ис-пользовать» это устройство, по-добно тому, как впервые учатся ездить на велосипеде. скептики утверждают, что для реального приобретения навыков нового зрения с помощью «Брейнпор-та» требуются далеко не дни и даже не месяцы – впрочем, это в любом случае не срок для людей, обреченных иначе всю жизнь прозябать в темноте.

BrainPort пока еще недо-ступен для широкой продажи и распространяется только в рамках некоторых гуманитар-ных программ, но при желании через сайт можно связаться с Wicab и убедить их в своем на-мерении посодействовать ис-пытаниям прибора. Там же есть информация и о другом ноу-хау компании – BrainPort Balance, предназначенном для пациен-тов с хроническим нарушением равновесия.

Так современная техника помогает нам оценить чудес-ную способность мозга к «са-мопочинке». Поступающие из-

BrainPort состоит из миниатюрной видеокамеры, закреплен-ной в районе лба, помещающегося в руке процессора и так

называемого леденца – небольшой решетки из электродов, накла-дывающейся на язык.

2010 • май 71


вне сигналы обрабатываются в различных отделах коры в зависимости от типа сенсор-ной системы-передатчика. Это запечатлено и в названиях зон неокортекса: зрительная кора, слуховая кора и так далее.

При повреждении глаз ин-формация перестает поступать в соответствующие центры, и человек лишается зрения, не-

смотря на работоспособность ответственного за это отдела коры. Но если зрительные сиг-налы приходят посредством другой сенсорной системы – то, как нам демонстрирует BrainPort, слепые прозревают (кстати, недавно было установ-лено, что слепые активно за-действуют визуальную кору для слуха).

Пусть разрешение моно-хромного поля зрения, обеспе-чиваемого новым устройством, и ограничено числом электро-дов, в любом случае пригово-

ренные к слепоте люди видят не пятна, а предметы – и снова могут совершить привычные действия: налить кофе, нажать кнопку лифта, прочесть над-пись на стене.

Язык в качестве «протеза глаз» поначалу кажется экзоти-ческим выбором, но это не ка-приз исследователей. слюна от-лично проводит электрические импульсы, а нервные волокна в языке расположены очень близко к поверхности. Можно сказать, язык практически идеа-лен для зрения – после глаз.

Один из последних широко растиражированных прессой примеров успешного применения технологии – случай еф-

рейтора Крейга Лундберга (Craig Lundberg), 24-летнего уроженца Ливерпуля, потерявшего зрение в результате взрыва гранаты в Ираке 22 марта 2007 года. Британские военные хирурги отвез-ли Лундберга в Штаты для дальнейшего обучения использованию устройства BrainPort. Оно сейчас продолжает совершенствоваться в рамках программы по реабилитации ослепших ветеранов груп-пой разработчиков во главе с бывшим генерал-майором армии США Гейл Поллок.Тем не менее недоверчивый экс-ефрейтор до сих пор больше полагается на своего пса-поводыря Гюго, которого очень любит. «BrainPort просто является средством обеспечения моей мобильно-сти, а не решением всех проблем и концом моей инвалидности», – по-военному чеканит в своих интервью Лундберг.

Белые точки переда-ются высоким уров-

нем электрического сигнала, черные – отсутствием напря-жения. Усеивающие язык нервные окончания воспри-нимают эти импульсы, по опи-санию добровольцев, подоб-но пузырькам шампанского. Как дело обстоит дальше – в визуальную или соматосен-сорную область коры посту-пают данные – остается пока неясным.В любом случае через 15 минут (по утверждению пред-ставителей Wicab) с начала использования «Брейнпорта» незрячие пациенты начинают воспринимать пространствен-ную информацию и понемногу ориентироваться.

72 май • 2010


Страдания тысячи добровольцев раскрыли правду о гене боли

Некоторым людям и слабое пощипывание приносит боль, другие же способны творить со своим телом настоящие чудеса и при этом ни разу не расплакаться.

Практически вся жизнь человека пропи-сана в его геноме – ученые убеждаются в этом все больше и больше. На сей раз в генетическом коде обнаружено место и соответствующие вариации, определяю-щие порог болевой чувствительности людей. Исследователи полагают, что нынешнее открытие позволит создать идеальное обезболивающее средство.

2010 • май 73

Натриевый канал внутри кончика аксона нервной клетки.

Здесь показаны четыре проявления работы/поломки канала Nav1.7. Сверху перечислены различные заболевания, приво-

дящие к тем или иным нарушениям в регистрации болевых ощуще-ний (WT – нормальное состояние без мутаций).

нии болевого стимула. (На-трий определяет, посылает ли нейрон сигнал в мозг.)

В двух случаях из трех люди страдали от боли из-за того, что «неправильный» вариант гена заставлял канал для на-трия либо слишком легко от-крываться, либо не давал ему потом закрыться. В третьем случае белок, кодируемый SCN9A, и вовсе не функциони-ровал, в результате люди не были способны чувствовать боль вообще.

«Мы решили выяснить, могут ли вариации кода в этом гене определять челове-ческую степень чувствитель-ности к боли», – рассказыва-ет Джеффри Вудс (Geoffrey Woods) из Кембриджского ин-ститута медицинских исследо-ваний, обнаруживший в свое время генетическую связь в третьей группе упомянутых выше больных.

ЗЗа последние пять лет ге-нетики связали три серьезных расстройства, приводящих к неверному восприятию боли организмом, с мутациями в гене SCN9A. Во всех случаях те или иные генетические ва-риации оказывали влияние на структуру белка, контроли-рующего канал Nav1.7, через который натрий поступает в нервные клетки при появле-

74 май • 2010

Пока не ясно, существует ли связь между данным геном и развитием хронических болей, которыми страдают около

20% взрослого населения планеты. «Обнаруженный ныне генетиче-ский вариант может быть частично виноват в том, что у некоторых людей хронические боли сильнее, чем у других», – комментирует Макдоналд Кристи (Macdonald Christie) из университета Сиднея.

пытывающих, по их мнению, самую сильную боль, тот самый полиморфизм чаще всего присутствовал. В дру-гих группах подобное стати-стически не подтвердилось, хотя тенденция тоже была налицо.

Затем ученые провери-ли гипотезу на здоровых


Для этого Вудс и его кол-леги из разных стран иссле-довали различия в строении SCN9A у 578 больных остео-артритом (osteoarthritis) и об-наружили 27 однонуклеотид-ных полиморфизмов (SNP), то есть перестановок амино-кислот в ДНК. Затем биологи сравнили их наличие с бо-левым порогом пациентов, в каждом случае обращая внимание на серьезность за-болевания.

Один из найденных SNP присутствовал примерно у 10% участников исследова-ния, и его наличие приво-дило к значительному уси-лению болевых ощущений. (К сожалению, порог чувстви-тельности – субъективная величина, но пока ученые могут ориентироваться лишь на слова человека.)

Далее генетики сравнили присутствие этого изменен-ного участка кода и болевые ощущения у 195 пациентов из Финляндии, страдающих от воспаления седалищно-го нерва, 100 датчан, «чув-ствующих» фантомную боль в ампутированных конечно-стях (phantom limb pain), 179 человек, у которых был уда-лен межпозвоночный диск, чтобы избавить их от боли в пояснице, и 200 больных с панкреатитом (воспалением поджелудочной железы).

Оказалось, что в первых двух группах у людей, ис-

людях. Для этого они попро-сили 186 женщин рассказать о своих болевых ощущениях при воздействии сильного тепла. И в этот раз выяс-нилось, что более низкий болевой порог был у тех участниц исследования, что обладали определенной ва-риацией в SCN9A.

2010 • май 75


Схематическое изображение SCN9A и позиций мутаций в нем (показаны стрелками), отвечающих за различные за-

болевания.

В статье, опубликованной в открытом доступе в PNAS, Вудс со товарищи приво-дят следующее сравнение: людей, не имеющих в сво-ем геноме «неправильной» версии гена, природа как бы наделила натуральным боле-утоляющим.

Чтобы понять, как одно-нуклеотидный полиморфизм понижает болевой порог, биологи внедрили изменен-ный ген в клетки почки (у них канал для натрия отсут-ствует). В результате клетки вырастили свои собствен-ные каналы, которые закры-вались менее эффективно, а значит, болевой сигнал, который мог быть отправ-лен ими в мозг, был сильнее. Однако эффект генетической вариации был крайне незна-чительным, поэтому сложно с уверенностью сказать, что дело только в SNP исследуе-мого гена.

Отметим, что в группах, которые изучали Вудс и его коллеги, 15–18% людей име-ли одну копию генетическо-го варианта (обозначена на рисунке выше как R1150W), около 2–3% – две копии, что делает их еще более чувстви-тельными к боли.

Пока рано говорить о применении полученных данных на практике. Однако Джеффри уверен – нынешнее открытие, несомненно, по-может разработать более эф-

фективные способы борьбы с неприятными ощущениями, а также уменьшить побочные эффекты обезболивающих лекарств. Для этого необхо-

димо будет создать препа-рат, который сможет воздей-ствовать напрямую на белок, открывающий/закрывающий натриевый канал.

76 май • 2010

П

оружиевоенные технологии, техника

HooAH! Пентагон выпустил на рынок съедобное спецсредство

Секретный продукт пентагоновских ученых, предназначенный для бравых вояк, пересек невидимую границу и стал доступен гражданским.

У этого продукта занятная история. Разрабатывали его ученые из ряда ин-ститутов и лабораторий Пентагона специально для «поддержки» боевых опе-раций. Потом он поступил на вооружение армии США. А теперь – попал в обычные магазины.

Перед нами небольшой батончик, вроде сникерса, вы-деляющийся внешне из ряда своих собратьев разве только забавным названием «ХУА!» (HooAH!). Именно так, с воскли-цательным знаком, так как это – крик.

Но начинка его отличается от всяческих «съел и порядок!»,

2010 • май 77

HooAH! бывают разные.

Как говорят, «теперь – и в магазинах вашего

города».

«яблоко с корицей» и «шоколад» (далее ассортимент обещают расширить).

Кстати, компания, которая его продает, отправила в виде пожертвования тысячи батон-чиков жертвам недавнего цу-нами.

Но вернемся к самому про-дукту.

Казалось бы – калорий пол-но в самой обычной еде – плит-ке шоколада или, допустим, ту-шенке. Но ученые говорят, что просто наесться и повысить резервы организма – не одно и то же.

ибо разрабатывалась химиками и биологами военного ведом-ства сША.

создали этот продукт в 1996 году как часть так называемого «рациона первого удара», при-званного обеспечить высокую физическую и умственную ра-ботоспособность солдат и их хорошее самочувствие в тече-ние напряженных армейских операций.

со временем батончик обрел несколько модификаций, немно-го отличающихся по набору ком-понентов и вкусу – и был офици-ально принят на вооружение.

В прошлом году амери-канская компания D’Andrea Brothers провела переговоры с американскими военными о коммерциализации армейского батончика.

И вот недавно он поступил на массовый рынок. с двумя вкусовыми наполнителями –

Поэтому в свое время для создания HooAH! Пентагон привлек силы сразу ряда своих научно-исследовательских ор-ганизаций. Чем же этот батон-чик отличается от других?

В двух словах: там содер-жатся только натуральные про-дукты (никаких консервантов и красителей) с буквально вирту-озно подобранным массовым соотношением карбонгидратов, пептидов, витаминов и минера-лов, других веществ, которые все вместе обеспечивают по-вышение работоспособности человека без негативных по-

78 май • 2010

оружие

следствий для здоровья (типа отложения жира в тканях).

Например, есть тут неги-дрогенизированное пальмовое масло или, скажем, отобранные протеины из сыворотки, маль-тодекстрин и многое другое на общую «сумму» в 280 калорий (плюс 17 витаминов и минера-лов).

Не будем вдаваться во все тонкости биохимии. Приведем лишь один пример хода мыс-лей создателей этого батон-чика.

Как сформулировали воен-ные медики, HooAH! «понижает гликемический индекс (кото-рый, поясним, характеризует скорость повышения уровня сахара в крови после приема данного продукта) и модулиру-ет время синтеза глюкозы, обе-спечивая в теле медленное, но длительное преобразование гликогена в глюкозу, что помо-гает задерживать начало уста-лости».

Иными словами, армейский батончик не дает немедленно-го чувства насыщения, но зато гарантирует продолжительный энергетический «тыл», пока че-ловек занят утомительной ра-ботой.

А вот обычные шоколадные батончики быстро переварива-ются и «проскакивают» кровь, давая короткий всплеск энер-гетики, но просто гарантируя чувство голода (если вы больше ничего не ели) уже через до-вольно короткое время.

Испытания показали, что солдаты, набравшись этих ба-тончиков, на 19% лучше выпол-няют физические упражнения непосредственно после марш-броска. А также HooAH! на 14% задерживает время прихода усталости при выполнении дли-тельной работы.

Посему инициаторы постав-ки батончика в супермаркеты полагают его настоящим откры-тием для тех, кому предстоит физическая работа или занятия спортом.

Любопытно то, как распла-чивается ныне с Пентагоном D’Andrea Brothers за коммерциа-

лизацию военного ноу-хау: часть доходов от продажи каждого HooAH! идет на финансирование научно-исследовательских под-разделений американского ми-нистерства обороны.

В заключение нужно пояс-нить происхождение названия батончика.

«ХУА!» – это отклик амери-канских солдат, являющийся со-кращением от английских слов «слышу, понял, признал».

Видимо, авторы идеи ком-мерциализации боевого ра-циона надеются на признание армейского «клича» со стороны гражданских.

Закономерная реклама – HooAH!

2010 • май 79

ОО том, что крысы способны вынюхивать мины, а еще – ту-беркулез у человека, было из-вестно еще в 2003 году. Однако этот многолетний проект в то время находился только в нача-ле своего практического вопло-

щения, переходил от ранних экспериментов к работе в поле.

Теперь же стоит рассказать и об истории, и о нынешнем состоянии сей удивительной затеи. столь необычным делом занимаются бельгийская неком-

Для региона, пережившего

войну, мины – одна из самых тяжелых

проблем. Многие годы после прекращения

боевых действий они продолжают уносить

жизни десятков людей и калечить тысячи. Быть

может, перед нами самое симпатичное решение проблемы.


Гигантские крысы

находят мины по запаху

Им дают имена, их обучают и проверя-ют на экзаменах, а потом гордятся ими, фотографируют для «доски почета», устраивают комфортные условия про-живания. И есть за что: они спасают мно-жество жизней, быстро и эффективно обнаруживая мины и другие неразорвав-шиеся боеприпасы, скрытые под землей. Они – наши нынешние герои – это гигант-ские крысы.

http://www.youtube.com/watch?v=_eAGtAYW6mA&feature


80 май • 2010

мерческая организация APOPO и ее дочерний проект «Крыса-герой» (HeroRAT).

Основал APOPO в 1998 году Барт Уитдженс (Bart Weetjens), впечатленный ужасающей ста-тистикой смертей от мин, до-ставшихся многим странам в наследство от вооруженных конфликтов конца века.

В развивающихся странах Африки, к примеру, специали-стов по разминированию долж-ного уровня не так уж много, а время их стоит достаточно до-рого. Применение же, допустим, тренированных собак – тоже дорогое удовольствие, если об-следовать нужно не аэропорты или магазины, а огромные от-крытые территории.

Тут-то Уитдженс вспомнил про способности крыс. В детстве он держал грызунов в качестве

запахи и в качестве «массовой» армии саперов могут обойтись совсем недорого.

Поиск по научным публи-кациям подтвердил догадки бельгийца: еще в 1970-х аме-риканские ученые установили, что лабораторные крысы спо-собны различить запах взрыв-чатых веществ. Но каких-то особых последствий это от-крытие не возымело. Потому Барт решил начать собствен-ные опыты.

В подборе кандидатов на лучших искателей мин и в на-турных экспериментах Барту помогали биологи из универ-ситета Антверпена (Universiteit Antwerpen), сыгравшие боль-шую роль и в организации всего проекта. В результате на

Число мин столь велико, что надеяться только на саперов-людей – значит ждать еще многие годы, прежде чем немалые

участки земли снова можно будет отдать под сельское хозяйство или иное использование. Крысы-саперы – несколько неожиданный, но, как показало развитие этого проекта, прекрасный выход из по-ложения.

Свою работу в Африке Уитдженс начал еще до проекта HeroRAT: Барт помогал в поставках африканцам протезов

ног. Тогда-то он и узнал, сколь велики масштабы бедствия: при-мерно каждые 20 минут где-то в Африке человек подрывается на мине. Бельгиец понял, что при таком размахе заминированных по-лей на всех не напасешься ни собак-ищеек, ни металлоискателей, к тому же некоторые мины – пластмассовые.

домашних животных и успел попросту полюбить их. Крысы сообразительны, отлично чуют

2010 • май 81

военные технологии, техника

роль саперов определили ги-гантских африканских (гамбий-ских) сумчатых крыс (Cricetomys gambianus).

Гамбийские сумчатые крысы являются местным для значительной части Африки видом, хорошо приспособлен-ным к ее условиям, а в Африке Барт изначально и намеревался применить свой метод разми-нирования. Эти крысы хорошо размножаются в неволе. Они выносливы и устойчивы к бо-лезням. Они хорошо обучаются и при этом обладают сравни-тельно большим сроком жизни, так что могут работать долго. И главное – у этих ночных живот-ных просто превосходное обо-няние.

После первых экспери-ментов в Бельгии, подтвер-дивших работоспособность идеи Барта, в 2000 году проект перебрался в Танзанию, в Мо-рогоро (Morogoro), под крыло местного агропромышленного университета (Sokoine University of Agriculture), чьи специалисты взялись помогать «десанту» из Европы. Именно тут открылась «крысиная школа».

В нее зверьки поступают в возрасте пяти недель, когда их забирают у матери. Тут гры-зунов начинают знакомить с большим внешним миром: они привыкают к громким звукам техники, бегают по мокрой тра-ве, их катают на грузовике, они знакомятся с новыми людьми и так далее.

После того как в лабора-тории крысы демонстрируют узнавание нужных «ароматов», тренировки переводят на воз-дух, где зверьки начинают зна-комиться с тактикой противо-минных работ.

Чтобы обнаружить мины на реальном минном поле, снача-ла сотрудники HeroRAT обраща-

Эпитет «сумчатые» этот вид получил из-за больших защечных мешков, как у хомяков. Также стоит сказать, что гамбийские

крысы не являются подлинными крысами – африканские грызуны их достаточно дальние, но все же родственники.

Потом начинаются трени-ровки в полном соответствии с заветами великого Павлова. сна-чала крыс учат связывать щелчок пальцами с получением угоще-ния – банана или арахиса. Потом им предъявляют кусочки взрыв-чатки и другие предметы, связы-вая положительную реакцию на нужные запахи со щелчком.

82 май • 2010

Обучение крыс начинается в лаборатории, а продолжается в поле.

оружие

ются к специалистам-военным, которые отмечают границы опасной зоны и проделывают ряд узких проходов (вручную или при помощи техники). В конечном счете поле старают-ся разбить на отдельные участ-ки 5 х 20 метров, по границам которых могут спокойно про-ходить люди.

Два «крысиных тренера» становятся по разные стороны от прямоугольника и натягива-

ют между собой струну, удержи-вая ее около земли. По струне скользит кольцо, привязанное коротким поводком к шлейке, надеваемой на крысу.

Такое ограничение необхо-димо вовсе не для того, чтобы зверек не убежал. Просто посте-пенное смещение троса гаран-тирует, что крыса не оставит без внимания ни одну пядь внутри отмеченного прямоугольника.

За один проход зверек об-рабатывает полоску шириной полметра. 40 перестановок струны – и участок обнюхан. Эти 100 квадратных метров крыса-герой обследуют всего за полчаса, что заметно быстрее, нежели тут работал бы человек. И безопаснее. Кстати, самим крысам ничего не грозит – они слишком легки, чтобы вызвать срабатывание противопехот-ной мины.

Если крыса унюхала взрыв-чатку, в этом месте она начи-

Схема работы крысы-сапера. Красным заштрихованы до-рожки безопасности, расчищенные заранее.

2010 • май 83

Маленькие саперы работают за угощение.


нает скрести землю лапками. После достижения края участка маленький «нюхач» получает от человека кусочек банана или еще что-нибудь вкусное, трене-ры же тем временем отмечают мину флажком – потом ее извле-кут саперы или дистанционно взорвут. Для большей уверен-ности работники HeroRAT иной раз пускают на тот же участок вторую крысу и сверяют их «по-казания».

В общем-то точно так же проходят и тренировки в «шко-ле» HeroRAT, в ходе которых крысам-курсантам дают воз-можность обследовать смо-делированное минное поле, в котором люди припрятали ку-сочки взрывчатки.

В конце обучения, которое длится порядка одного года, крысам устраивают экзамены с прохождением нескольких фик-тивных минных полей. Только самым смышленым и чувстви-тельным выпускникам доверя-ют реальное разминирование, остальные крысы могут найти работу в других проектах орга-низации.

Например, для быстрого разминирования дорог спе-циалисты HeroRAT придумали несколько иную технологию, которая пока только тестирует-ся. Как известно, саперы-люди могут эффективно очистить точ-но очерченную зону от мин, но проблема в том, чтобы сначала определить на многокиломе-тровой дороге потенциально

щих даже следовые количества взрывчатых веществ.

Эти пробы привозят в лабо-раторию, где обученные крысы обнюхивают фильтры и мгно-венно указывают на те, что пах-нут взрывчаткой. Так становится ясно – на какие участки трассы военные должны обратить осо-бое внимание.

По сравнению с другими ме-тодами поиска мин крысиный оказывается не только самым

опасные участки. На это может уйти очень много времени.

Удаленное детектирование (Remote Explosive Scent Tracing – REST) предусматривает сле-дующую процедуру. сначала военные специалисты обез-вреживают тропки по краям дороги. По ним передвигаются команды HeroRAT и каждые 100 метров берут пробы воздуха при помощи специальных на-сосов и фильтров, задерживаю-

84 май • 2010

А это уже не учения, а работа в Мозамбике – первом месте, где идея разминирования силами HeroRAT была проверена

на практике.

оружие

быстрым, но еще и самым деше-вым. Кстати, свою благородную работу APOPO ведет исключи-тельно на средства спонсоров, в числе которых – бельгийское правительство. спасает затею и то, что в ней принимает участие немалое число подвижников-добровольцев.

Успехи HeroRAT складыва-ются из множества небольших эпизодов, зачастую вроде и незаметных, однако для тысяч

людей – это настоящие пово-ротные точки в жизни.

Так нынешней осенью со-трудники HeroRAT обезвреди-ли минное поле близ селения Pfukwe в Мозамбике. Опасный участок размером 50 х 100 ме-тров был расположен крайне не-удачно и мешал подвести линию электропередачи в целый район Mabalane, насчитывающий 10 тысяч жителей. сотрудники на-циональной энергетической компании EDM попросту отказы-вались работать в данном месте.

И, очевидно, электрики боя-лись не напрасно. Крысы обна-ружили на поле 32 неразорвав-шиеся противопехотные мины Gyata и ПМН, встреча с которыми человека обычно заканчивает-ся гибелью, а в лучшем случае – потерей конечностей. сразу же после разминирования элек-трики приступили к установке столбов для проводов.

Крысы невелики, их проще прокормить, чем собак, и их лег-ко транспортировать. При этом крысы из проекта HeroRAT

ведут себя как ручные животные и с удовольствием гуляют со свои-ми «учителями», исследуя новые места.

2010 • май 85


сейчас в Мозамбике на работах по разминированию трудятся свыше 30 хвостатых выпускников «школы саперов Уитдженса». А первые операции по разминированию HeroRAT провели тут в 2003-м. Они были удачными.

Ныне HeroRAT постепенно распространяет деятельность на другие африканские страны – несколько государств вырази-ли заинтересованность в ма-леньких мохнатых помощниках. И правда, в скольких странах Черного континента полыха-ли конфликты за последний десяток-другой лет?

Вторым направлением дея-тельности HeroRAT стали тесты на туберкулез. Эксперименты, начавшиеся в 2004-м, показа-ли, что гигантские африканские крысы при соответствующей тренировке прекрасно распо-знают туберкулезные бактерии

рудованием (микроскопом) на ту же работу требуется два дня.

Эту работу HeroRAT ведет в самой Танзании, в том же Моро-горо, в районах, где заболевае-мость туберкулезом довольно велика. Еженедельно крысы выявляют примерно 5–10 забо-левших. Возможно, что именно вмешательство HeroRAT по-зволяет вовремя предоставить этим людям медицинскую по-мощь.

После всего этого посмеи-ваться над «героическим» назва-нием проекта как-то не хочется. А ведь в конце 1990-х в Бельгии, когда Уитдженс излагал слушате-лям свои планы по привлечению крыс к поиску мин, над ним про-сто смеялись. Но он отвечал, что любит этих зверьков и докажет всем – грызунам можно пору-чить столь опасное дело.

…А это уже реальный крысиный «урожай» после обезврежи-вания.

HeroRAT отмечает, что удаление всех мин, оставленных где-либо на Земле после военных конфликтов, в случае традиционных методов обнаружения потребует 500 лет работ. И Африка тут – один из са-мых проблемных регионов мира, потому именно сюда направили свои стопы Уитдженс и его единомышленники.

Вот такие «солонки» не-редко используются для

тренировок крыс в полевых условиях. Их зарывают в по-чву вместо мин…

в образцах слюны, причем вы-полняют это намного быстрее, чем лабораторное оборудова-ние, дешевле и даже точнее.

К примеру, в сентябре 2009-го крысы из проекта HeroRAT определили туберкулез у 24 человек, ранее прошедших (без результата) стандартные тесты.

Участники проекта HeroRAT отмечают, что такое определе-ние заболевания на ранней ста-дии может послужить важным дополнением другим методам и что оно способно спасти мил-лионы жизней.

Тут огромную роль игра-ет скорость, с которой крысы справляются с задачей. Один хвостатый «лаборант» может обнюхать 40 проб за 10 минут, точно отметив «проблемные». Человеку с медицинским обо-

86 май • 2010

оружиевоенные технологии, техника

Бесшумная тень ползет к врагу на электрическом брюхе

Новый автомобиль неказист с виду, но напичкан самыми современными технологиями.

Гибридная Toyota Prius II завоевала титул автомобиль 2004 года в Европе, показав, что гибридная технология перестала быть экзотикой на дорогах. Тем време-нем американские морпехи завершили испытания боевого внедорожника, осна-щенного гибридным приводом.

2010 • май 87

Возможность «приседать» почти до земли пригодится во многих ситуациях.


Выдвинув камеры на высокой мачте, «Тень»

может незаметно вести раз-ведку.

рампа, непосредственный впрыск. Его номинальная мощ-ность составляет 114 киловатт. Дизель приводит генератор на постоянных магнитах мощно-стью 110 киловатт.

В каждое колесо машины встроен электромотор мощно-стью 50 киловатт. Максималь-ная скорость машины – 112 километров в час.

Нетрудно заметить, что суммарная мощность электро-моторов превышает мощность генератора. Дополнительную энергию в случае необходимости поставляет комплект литиево-ионных аккумуляторов.

Их генератор заряжает при спокойном движении. Разуме-ется, и колесные моторы могут выступать как генераторы, при торможении или спуске под уклон.

Емкость батарей состав-ляет 20 киловатт-часов, а пи-ковая выходная мощность – 80 киловатт.

ЭЭкзотический разведыва-тельный автомобиль «Тень» (Shadow RST-V) был создан американской компанией General Dynamics Land Systems при сотрудничестве с лабора-торией боевой техники кор-пуса морской пехоты сША и спонсорской помощи научно-исследовательского агентства Пентагона DARPA.

Аббревиатура RST-V означает Reconnaissance, Surveillance and Targeting Vehicle, то есть – транспортное средство для разведки, наблю-дения и целеуказания.

Этот четырехколесный и четырехместный автомобиль интересен, прежде всего, сво-им гибридным приводом. При-чем, в отличие от гражданских серийных гибридных машин японских и американских ком-паний, военные выбрали по-следовательную схему.

В передней части Shadow установлен современный ди-зель: объем 2,5 литра, турбо-наддув, охлаждение наддувно-го воздуха, общая топливная

Применение гибридно-го привода на гражданских машинах понятно: экономия топлива – вещь хорошая. Но ведь, вроде бы, военные ни-когда расходы на войну особо не считали?

Оказывается, и здесь эко-номия важна. Во-первых, она позволяет машине дольше ра-ботать на одной заправке. Для Shadow этот параметр состав-ляет 758 километров, при баке емкостью всего 95 литров. Не-плохо для военного джипа.

Во-вторых, экономия мо-жет оказаться критической в условиях перебоев с поставка-ми топлива из тыла.

В-третьих, затраты на ма-невры, учения и даже войну – все же считают. Во всяком слу-чае, американские военные с гордостью сообщают, что за один месяц типичной рас-ширенной разведывательной миссии один такой автомобиль потратит 200 килограммов то-

88 май • 2010

оружие

плива, в то время как Humvee – 472 килограмма.

Из гибридного привода во-енные извлекли еще несколько выгод. Внутренний объем в са-лоне у этой машины такой же, как у «Хаммера», в то время как внешние габариты – меньше. Ведь громоздкой механиче-ской трансмиссии тут вообще нет. А это важно не только для транспортировки, но и для вы-живаемости на поле боя.

Двигаться машина может и при поломке дизеля (если остался запас энергии в бата-реях), и даже при поломке трех электромоторов из четырех. А это опять-таки – преимущество в плане выживаемости в бою.

О высоте машины нужно сказать особо. Благодаря пнев-моподвеске на всех колесах, положение кузова может ме-няться в широких пределах, комбинируя высокую прохо-димость (когда нужно) с малой заметностью.

Минимальный дорожный просвет может быть уменьшен до 10 сантиметров. Но так как никаких выступающих частей, валов и тому подобного, под днищем нет, а само днище вы-гнуто дугой в центре – даже в таком положении машина мо-жет подползать к противнику.

Тут и пригодится еще одно преимущество гибридного привода – возможность движе-ния только на аккумуляторах (пробег на полной зарядке – 32 километра). При этом шум

от машины почти исчезает, так же, как и ее тепловой след.

Кстати, возможность при-седать поможет этой машине втиснуться в грузовой отсек боевого самолета вертикаль-ного взлета (конвертоплана) V-22, стоящего на вооружении морской пехоты сША, в кото-рый обычный тяжелый внедо-рожник не помещается.

Вообще же, «Тень» может двигаться на любом сочетании источников энергии: на ДВс и батареях, только на ДВс (со-храняя заряд аккумуляторов про запас) или, как мы уже ска-зали, только на батареях.

Благодаря алюминиевому корпусу (с дополнительными элементами бронирования, устанавливаемыми в зависимо-сти от задачи), машина имеет сравнительно низкую массу, что облегчает ее транспортировку различными моделями вертоле-тов и транспортных самолетов.

Как и положено наследни-ку «Хаммера» (видимо, такую роль прочат «Тени» ее создате-ли), машина может быть обору-дована для выполнения самых разных миссий: передовое охранение, передовой кон-троль воздушной обстановки, разведка, санитарная машина, ПВО, курьерские задачи, про-тивотанковое средство, мо-бильный миномет, наконец – мобильный командный или связной пункт.

соответственно, машина может комплектоваться пуле-метами различного калибра, гранатометами, минометом или пусковыми установками противотанковых ракет.

Гораздо интереснее, впро-чем, «глаза» машины. Основ-ное оборудование размещено на вершине выдвижной (длина 3 метра) мачты.

Это, к примеру, телевизи-онные системы наблюдения,

2010 • май 89


действующие в видимом и инфракрасном спектрах, ла-зерный дальномер и целеука-затель, радарные и лазерные предупреждающие датчики.

Компьютеризированная сис тема обработки данных, спутниковая навигация и инерционная система навига-ции, электронный компас, ко-ротковолновые и спутниковые коммуникации дополняют этот набор.

На испытательной трас-се Shadow показал вы-

сокую скорость.

Несколько экземпляров «Теней» завершили испытания, а в 2005 году программа всту-пила в следующую фазу.

судьба машины, видимо, должна быть счастливая. Ведь при всех своих достоинствах в экономичности и скрытности этот автомобиль получился еще и проворным.

На одном из военных по-лигонов он установил рекорд прохождения внедорожной трассы – 13 минут 50 секунд. Прежний рекорд составлял 32 минуты.

90 май • 2010

«Не навреди!» – лозунг врачей применим, кажется, и в данном случае. Один неверный расчет, и миссия может закончиться плачевно для всего человечества.

природа, космос, обùествоприрода, космос, обùествоприрода, космос, обùествоприрода, космос, обùествоприрода, космос, обùествонаука

Ученые представили последствия подрыва опасных астероидов

2010 • май 91

Визуализация расчетов показала поведение космическо-го объекта, состоящего из тысячи элементов, угол рас-

крытия которого при взрыве составит 90°. Также были иссле-дованы варианты астероида, состоящего из десятка и сотни кусков.

килотонного ядерного заряда все-таки хватит на полное уни-чтожение километрового асте-роида.

Данное исследование ставит под большое сомнение проект ядерного перехватчика астеро-идов. Кстати, хотя падение асте-роида привело к гибели дино-завров, существуют теории, что ранние столкновения с нашей планетой привели к положи-тельным последствиям: они по-могли ей обзавестись не только атмосферой, но и органикой.

ННовые расчеты астрофизи-ков показали, что не во всех слу-чаях угрожающие нашей планете астероиды можно будет уничто-жить при помощи ядерной бом-бы. Исследование провели Дон Корикански (Don Korycansky) из Калифорнийского университе-та и Катрина Плеско (Catherine Plesko) из национальной лабора-тории в Лос-Аламосе (Los Alamos National Laboratory).

Космический объект, при-ближающийся к Земле, надо не только вовремя засечь, но и уничтожить. На вопрос, как это лучше сделать, ученые отвечают, что астероид, к примеру, может двигаться слишком быстро, и тогда разорвавшиеся осколки все равно упадут на поверхность планеты. Но, оказывается, это не единственная опасность: после взрыва обломки могут объеди-ниться заново и продолжить свое движение к Земле.

Именно второй вариант раз-вития событий обсчитали Кори-кански и Плеско. Они провели моделирование взрыва астерои-да диаметром один километр и общей массой восемь миллиар-дов тонн, выяснив, какое время понадобится кускам космиче-ского объекта для того, чтобы объединиться вновь.

«Быстро разлетающиеся осколки рассеются, а медлен-ные под воздействием взаимной гравитации соберутся в единое целое в течение 2-18 часов», – рассказал Дон на очередной конференции по Луне и пла-

нетам (41st Lunar and Planetary Science Conference). Высчитан-ное учеными время отчасти за-висит от состава астероида и силы вложенного заряда, но все же оказывается экстремально коротким.

New Scientist отмечает, что успокаивают выводы другого исследования, проведенного в 2009 году Дэвидом Дирборном (David Dearborn) из националь-ной лаборатории Лоуренса в Ливерморе. Тогда доктор и его коллеги установили, что 900-

92 май • 2010

ФФранцузский архитектор бельгийского происхожде-ния Венсан Каллебо (Vincent Callebaut) разработал проект многофункционального судна Physalia. Его поверхность, па-лубы и трюмы украшены раз-нокалиберной живой зеленью, что в сочетании с необычными формами и подсветкой должно создавать потрясающий визу-альный эффект.

В мире, в котором огромное число людей не имеют доступа к чистой питьевой воде, мире, в котором реки в промышлен-но развитых странах могут по-хвастать широким списком на-полняющих их веществ помимо собственно H2O, творение Вен-сана призвано если и не решить все эти проблемы, то во всяком случае в художественной фор-ме обратить на них внимание

Этот странный кораблик – смесь стали, алюминия, пластика и целого ряда «зеленых» технологий. Пока он – только мечта, но в его конструкции, в отличие от облика, нет ровным счетом ничего фантастического.

технологические предметы роскошитехнологические предметы роскошитехнологические предметы роскошитехнологические предметы роскошитехнологические предметы роскошитехнофетиш

Сад-корабль чистит реки футуристи-ческим образом

Когда урбанизация достигнет абсурд-ного предела и городские жители поза-будут, что такое леса, только парки и висячие сады смогут усладить глаз ис-тосковавшегося по природе человека. В таком мире-городе плавающий сад, по совместительству выставочный зал, лаборатория и речной фильтр, должен смотреться вполне органично. Впрочем, он нам пригодился бы и сейчас.

2010 • май 93

В длину Physalia долж-на насчитывать 80 ме-

тров, в ширину – около 15 м, а в высоту – более 11 м.

отдыха туристов, и площадкой для дискуссий на экологические темы и проведения образова-тельных проектов, а еще – боль-шим биологическим фильтром для речной воды.

Воду кораблик должен про-пускать через набор фильтров-садов (комплекс гидравличе-ских труб и насосов должен скрываться под двойной об-шивкой «Физалии»).

Кроме того, для очистки воды, а также и воздуха Physalia сможет применять фотохимиче-скую реакцию, инициируемую известным катализатором – диоксидом титана. Им предла-

Для очистки воды Physalia должна на

всю катушку задействовать естественные возможности живущих на судне растений, плюс банальный активиро-ванный уголь, ну а питать всю систему электричеством должны гидротурбина и на-бор солнечных ячеек.

правительств, граждан и обо-значить возможный выход из положения.

Выход – это широкое при-менение «зеленых» технологий, в том числе очистки воздуха и воды. Потому Physalia является и странствующим конференц- и выставочным залом, и местом

94 май • 2010

Португальский кора-блик и инспирирован-

ное им строение судна, по-казанное послойно.

технофетиш

гается покрыть часть корпуса и деталей диковинного аппарата.

Облик этого судна был вдох-новлен сифонофорой Physalia physalis (португальский кора-блик). Отсюда продолговатая форма с характерными арками, поддерживающими «дутый» стеклянный купол, и вообще – обилие прозрачных элементов. Часть поверхности образуют двойные пневматические мем-браны, которые автор корабли-ка намерен покрыть гибкими солнечными батареями.

Энергетической самодоста-точности аппарата будет способ-ствовать и подводная турбина – пока Physalia стоит на якоре, про-текающий речной поток вращает винт. Последний, видимо, и дол-жен приводить судно во время путешествий, превращаясь из ге-нератора в двигатель. Завершает экологическую направленность проекта оборудование для ана-лиза чистоты воды.

Заметим, Каллебо известен по феерическому небоскребу-ферме-саду Dragonfl y, плаваю-щим городам-лилиям Lilypad и очистительной башне Anti-Smog. В них также фигурировали инте-грированные растения и разные системы очистки, так что француз упорно продолжает гнуть свою линию. Можно только пожалеть, что пока ничего из этого велико-лепия не построено.

2010 • май 95

Венсан ловко встроил свою фантазию в пейзажи цело-го ряда городов. Увы, о реализации такой красоты пока

сказать попросту нечего.

технологические предметы роскоши

Внутри «Физалии» Венсан разместил четыре тематических мини-сада «Земля», «Воздух», «Огонь» и «Вода». Они должны соответствующим оформлени-ем передавать характер четы-рех стихий. И во всех будут вы-сажены те или иные растения.

Эти помещения, полагает автор судна, могут играть сразу несколько ролей в зависимости от того, какое мероприятие на борту «странствующей медузы» запланировано. А мероприятия эти могут варьироваться в кон-тексте места пребывания.

Помнится, плавучий город-сад Lilypad Каллебо в своих мечтах отправлял в кругосвет-ное путешествие. На этот раз придуманный для «Физалии» план куда скромнее: «водоочи-ститель» должен курсировать по крупным рекам Европы, северной Африки и Ближнего Востока.

Темза, Дунай и Волга, Рейн и Гвадалквивир, Евфрат и Тигр, многие другие водные пути, а также красивые города, возвы-шающиеся по берегам этих рек, по замыслу архитектора, могут послужить достойной сценой для красавицы «Физалии».

Каллебо считает, что такое судно могло бы послужить сим-волом бережного обращения человека с природой. Его очисти-тельная функция, чего уж тут об-манываться, в действительности не сможет сыграть сколь-нибудь заметной роли в реальном улуч-шении состояния рек. Таким об-

разом, и живой фильтр – это тоже символ. символ того, что человек способен построить.

смесь авангардной внеш-ности и различных информа-ционных технологий (судно предполагается напичкать электроникой), сдобренное симпатичной идеей плавающе-

го сада, должна помочь чело-вечеству перейти на «зеленые» промышленные рельсы. И в этом смысле Physalia не столько изобретение или арт-проект, сколько «реплика», а скорее даже «глас». Главное, чтобы он не оказался гласом вопиющего в пустыне.

96 май • 2010

ИНТЕРНЕТ-УГРОЗ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 20 ЛЕТ

факты

ТОПКомпания Panda Security опубли-ковала рейтинг наиболее опасных интернет-угроз за последние 20 лет. Угрозы были выбраны в соот-

ветствии с уровнем известности, который они приобрели в ходе ши-рокомасштабных эпидемий, гово-рится в сообщении Panda Security.

1ПЯТНИЦА 13 Первым в списке значится веб-угроза «Пятница 13», или «Иерусалим», появив-

шаяся в Израиле в 1988 г. и впервые обнару-женная в Иерусалиме. Эта угроза предположи-тельно стала вехой 40-й годовщины Израиля, отметили в Panda Security. Как только наступала пятница (13 числа), она удаляла все программы, запущенные на зараженном компьютере.

2ТЮРЕМНЫЙ УЗНИК На втором месте рейтинга – «Тюремный узник» – первый, ставший известным,

испанский вирус, появившийся в 1993 г. Попа-

дая в компьютер, он скрывался до 5 января, а затем активировался и демонстрировал поль-зователю железные прутья решётки по всему монитору.

3КАСКАД Вирус «Каскад», созданный в Германии в 1997 г., расположился на третьем месте

списка Panda Security. При заражении компью-тера он превращал все буквы на мониторе в падающий каскад.

4ЧЕРНОБЫЛЬ Далее следует вирус CIH, или «Черно-быль», созданный в Тайване в 1998 г.,

распространившийся всего за одну неделю и заразивший тысячи компьютеров.

5МЕЛИССА Пятое место рейтинга досталось вирусу «Мелисса», впервые появившемуся 26

марта 1999 г. в сША. Этот вредоносный код ис-пользовал для своего распространения мето-ды социальной инженерии, приходя в письме со следующим текстом «Документ, который Вы запрашивали… никому его не показывайте ;-)».

6 ILOVEYOU Шестое место занимает вирус ILoveYou, или «Письмо счастья», появившийся

на Филиппинах в 2000 г. Благодаря своему на-званию он заразил миллионы компьютеров по всему миру, включая даже такие организации, как Пентагон.

2010 • май 97

7KLEZ На седьмом месте расположился вирус Klez, созданный в 2001 г. в Германии. Он

заражал компьютеры исключительно 13 числа нечетного месяца.

8NIMDA следующим в рейтинге идет вирус Nimda, название которого фактически

представляет собой слово admin, написанное в обратном порядке, поскольку он был в состоя-нии создавать для себя на зараженных компью-терах права администратора. Вирус был создан в Китае 18 сентября 2001 г.

9SQLSLAMMER Девятое место в списке занимает вирус SQLSlammer, который впервые появился

25 января 2003 г. и в течение нескольких дней заразил более полумиллиона серверов.

10BLASTER На десятой позиции – червь Blaster, созданный в сША 11 авгу-

ста 2003 г. Он содержал в своем коде следую-щее сообщение: «Я просто хочу сказать любите своего(ю) san / I just want to say love you san!!» и «Билли Гейтс, зачем ты сделал это? Прекра-ти зарабатывать деньги и почини свое ПО / Billy gates, why do you make this possible? Stop making money and fi x your software».

11SOBIG Немецкий вирус Sobig, располо-жившийся на 11 месте, стал из-

вестен летом 2003 г. Вариант F был наиболее опасен: он атаковал 19 августа этого же года и создал свыше миллиона копий самого себя.

12BAGLE Вирус Bagle, появившийся 18 ян-варя 2004 г., стал одним из наибо-

лее плодовитых вирусов, если учитывать коли-чество его вариантов. В рейтинге Panda Security ему досталось 12 место.

13NETSKY На 13 позиции находится червь Netsky, который пришел из Гер-

мании в 2004 г. и эксплуатировал уязвимости Internet Explorer. Его создатель также стал авто-ром печально известного вируса Sasser.

14CONFICKER Последний в списке и самый но-вый – вирус Confi cker, известный

также как Kido и Downadup. Он появился в ноя-бре 2008 г.

2010 • май 97

ста 2003 г. Он содержал в своем коде следую-щее сообщение: «Я просто хочу сказать любите своего(ю) san / I just want to say love you san!!» и «Билли Гейтс, зачем ты сделал это? Прекра-ти зарабатывать деньги и почини свое ПО / Billy gates, why do you make this possible? Stop making money and fi x your software».

бре 2008 г.

98 май • 2010

ГРЫБЫ ОТСЕДОВА

SONY АНОНСИРОВАЛА МАШИНКУ, КОТОРАЯ РАБОТАЕТ НА… СОКЕ

GEAR RING – НЕОБЫЧНОЕ КОЛЬЦО

интересно

Грибок – ужасно неудобная бо-лячка. Цепляется в первом попав-шемся бассейне или армейском подразделении, выводится долго, к большинству мазей устойчив, да еще и ноги, простите… пахнут.Обязательной процедурой при вы-ведении этой заразы является вы-

Внутри радиоуправляемого автомобильчика Tomy Ene – пара батарей, генерирующих ток из сахара, который содер-жится в соке и лимонаде. Каждая батарейка производит до 50 мВт энергии. скорость и мощность зависят от вида то-плива. То есть на «Кока-Коле» автомобильчик будет бегать шустрее, чем на томатном соке. Разработанные японской корпорацией жидкие батареи вы-держивают большее количество перезарядок, чем знамени-тые уже батареи Nopopo, работающие на моче (эти можно заряжать только 4 раза). Может показаться, что перевес в перезарядках гарантирует победу Sony в данном энергети-ческом споре, но… Явно же найдутся дети, которых «жаба задушит» переводить вкусный сок на всякие шалости при такой шикарной альтернативе.

В продаже появилось интересное кольцо, которое по конструкции напоминает подшипник, и оно может крутиться! Кольцо сделано из хирургической стали, в стиле стимпанк, этакий анти-стресс для «гиков». Цена $165.

http://www.youtube.com/watch?v=NI2N6fsPjjg&feature

http://www.youtube.com/watch?v=o4AdVLV4lNA&feature

кидывание всех старых носков и ботинок. Ну, положим, носки, черт с ними, а вот обувь бывает жалко. Решить эту проблему должен SteriShoe – портатичный обувной УФ-излучатель. За 45 минут устройство убивает все живое в радиусе одного тапка. Работает от розетки на 220. Помогает также при излишней потливости. стоит 130 долларов.

2010 • май 99

Читайте в следующем номере:

По вопросам оптовых поставок журнала обращайтесь на e-mail: [email protected]

ЛЮДИ ИДЕИ

ТЕХНОЛОГИИ

100 СТРАНИЦ

А также

ЭКСКЛЮЗИВ!

ОШЕЙНИК ОТ ЛАЯ

Изобретение зарекомендовало себя как эффективный продукт, помогающий заснуть, также прибор эффективен, когда человек просыпается в середине ночи.ВЫ ПРОСТО СЛЕДИТЕ ЗА .... В ТЕЧЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ МИНУТ, И НЕЗАМЕТНО ДЛЯ СЕБЯ ПРОВАЛИВАЕТЕСЬ В СОН.

Нам в руки попался гаджет под названием «Портативный детектор лжи», который...

Как заставить собаку замолчать?Как заявляют производители, собаки дрессируются и

перестают гавкать в квартире уже на

2–3 день после использования такого ошейника.

Как заставить собаку

СЕКРЕТНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ГОТОВИТСЯ К СТАРТУ

Секретный военный корабль,

напоминающий «Спейс шаттл»,

проходит окончательную

подготовку к запуску.

Ñтоимость подписки – 9.90 грн в месяц

П О Д П И С Н О Й

ИНДЕКС 3 7 8 6 4

и вы узнаете,как это работает…

ПОКУПАЙТЕ C 15 МАЯ

НА ЛОТКАХ ПРЕССЫ

Изобретение зарекомендовало себя как эффективный продукт, помогающий заснуть, также прибор эффективен, когда человек

LightSleeper:Лучшее изобретение после подушки

ОШЕЙНИК ОТ ЛАЯ

LightSleeper:LightSleeper:

ОЧКИ-ПЕРЕВОДЧИК

... собеседники могут вести разговор на

разных языках и не утруждать себя

переводом, а просто смотреть друг на друга.

Нам в руки попался гаджет под названием «Портативный детектор лжи», который...

Тест портативного детектора лжи

Интересная механика

Documents

Transcript of Интересная механика